朝阳地区暴雨衰减指数分析

李云生

( 辽宁省水文水资源勘测局 朝阳分局，辽宁 朝阳122000)

1 朝阳水文站自然地理概况

朝阳水文站位于辽宁省的西部朝阳地区，地处中纬度，低山丘陵区。尽管东南部受海洋暖湿空气影响，但由于北部蒙古高原的干燥冷空气经常侵入，形成了半干旱半湿润地区［1］。主要气候特点为四季分明，日照充足，昼夜温差大，干燥少雨。

朝阳地区总面积19 698 km2，河流按流域划分可以分为大凌河、小凌河、老哈河、青龙河共4 大流域。其中流域面积＞5 000 km2的河流1 条，在1 000 ～5 000 km2的河流6 条，在300 000 km2的河流19 条，在100 ～300 km2的河流7 条，＜100 km2的有51 条。

朝阳市多年平均降水量482.8 mm，多年平均蒸发量( E601 蒸发器观测值) 为900 mm，全市多年水资源总量149 247.1 万m3。属北温带大陆性季风气候区。

2 推算原理

朝阳地区面积大，水文站点稀，许多小流域工程设计中需要的短历时暴雨资料，往往没有实测值或者是资料系列太短，不能直接进行设计计算，满足不了工程设计需求。如何解决该项技术问题，可由简化经验公式的办法求出相应暴雨指数。简化经验公式为:

式中:Xt·p为历时t、频率p 的暴雨量;X24·p为历时24 h、频率p 的暴雨量; N 为暴雨衰减指数，n =0.50 ～0.70。上式需要求出的是n1、n2的值，且它们有地区规律，可根据本地区实测资料求出。

3 计算方法及算例

选取具有较长观测系列的朝阳水文站1966—2010年人工实测雨量资料，历年各种历时雨量资料进行频率计算，统计值见表1。采用P －Ⅲ型曲线求出各频率各历时Xt·p，见图1，计算出平均降雨强度it·p( mm/min) ，见表2，点绘在双对数格纸上，见图2。

由图2 可见，暴雨强度～历时关系曲线，在1 h处明显发生转折( 符合基本规定) ，遵循规范及相关规定，取折点t =1 h为界，分两段计算，即分别求出曲线坡度n1、n2即为t ＜1 h、t ＞1 h暴雨衰减指数值。

计算公式为:

表1 朝阳站各历时暴雨量统计值及P－Ⅲ适线值表

本文对降雨观测资料系列较长且代表性好的朝阳站1966—2010年雨量资料进行分析计算，得出相应于不同频率的n 值。见计算结果表3。

图1 朝阳站各历时暴雨频率曲线图

表2 朝阳站各频率雨强计算表

图2 朝阳站雨强～历时曲线图

表3 朝阳地区暴雨衰减指数表

4 结 语

①本文推求的n 值适用于频率p 为0.1%、1%、2%;②n1＜n2，说明在t ＜1 h内暴雨强度衰减较缓慢，1 h以后雨强衰减速度较快。此结论符合本地区暴雨特性;③此暴雨指数分析计算结果适用于辽宁西部半干旱地区小流域无资料地区。其它类似地区具有借鉴指导意义;④此暴雨衰减指数计算方法简单，利用计算机技术操作方便。计算成果可广泛应用于各行各业经济建设，具有很高的社会经济效益。

［1］林三益. 水文预报: 第二版［M］. 北京: 水利水电出版社，2001.