地表水资源评价中降水量分析在昌吉市区域的应用

姜 芸

(新疆昌吉水文水资源勘测局，新疆昌吉831100)

地表水资源评价中降水量分析在昌吉市区域的应用

姜 芸

(新疆昌吉水文水资源勘测局，新疆昌吉831100)

以昌吉市为研究对象，采用可靠长系列资料，用地表水资源评价方法对昌吉市地区进行降水量的分析，得到降水量年内分配和面雨量分布等评价成果，提出研究区内降水量的时空分布特征及降水量丰枯水年的界定量值，旨在为研究区未来的水资源合理规划及优化配置提供一定的决策参考。

降水量;系列代表性;时空分布;丰枯分析;昌吉市

1 城市基本情况

昌吉市是昌吉回族自治州首府所在地，位于天山北坡中段、准噶尔盆地南缘，南北长260 km，东西宽30 km，整体地形由南到北呈狭长带状分布。从河源至河道下游，大致可以分为山地—丘陵—冲积扇—冲洪积平原四个地貌带。全市辖区总面积8 215.1 km2，年降水总量为 17.53×108m3，多年平均径流量为5.82×108m3。昌吉市地域内有冰川113条，冰川面积32.6 km2，冰川储量1.0 307 km3。昌吉市境内主要有两条河流，三屯河、头屯河均发源于天山北坡中段天格尔峰(其中头屯河为界河)。降水量的地区分布为:南部山区多于中部平原，而中部平原又多于北部沙漠。碾盘庄站多年平均点降水量为271.0 mm，制材厂(五)站多年平均点降水量为368.4 mm，平原区昌吉(气)多年平均点降水量为194.8 mm。反映了随地面海拔高度的降低，降水量由大变小的垂直地带分布规律。

2 降水量计算依据与方法

以昌吉市辖区内的2个国家级水文站(碾盘庄站、制材厂站)和1个气象站(昌吉市(气)站为代表站，借用选用的3个参证站多年平均降水量系列(1956—2009年)资料做该地区降水量的分析计算。为估算分区降水量，依据现有资料，参考以往成果，结合冰川分布，参照新疆1956—2000年多年平均年降水深等值线图，绘制昌吉市1956—2009年多年平均年降水深等值线图。各分区多年平均年降水量采用等值线图量算。

2.1 降水量系列代表性分析

根据气候因素的相似性和一致性，按地理位置大致分区并挑选参证站。在各分区内选用资料系列长的站(有短缺资料的站，已对年降水量的进行了相关插补)作为区域代表站。

现在用模比系数差积曲线分析系列代表性，年降水量模比系数差积曲线分析反映了年降水量丰、平、枯周期的变化过程。曲线上升表示多雨时期，曲线下降表示少雨时期，见图1所示。由图1可见，该系列包含了完整的丰水期、平水期、枯水期变化过程，说明该降水量系列具有一定的代表性［1］。

图1 昌吉市(气)站降水量模比系数差积曲线图

2.2 统计参数的分析确定

2.2.1 均值的确定

对经插补展延的选用站年降水量系列均值一律采用算术平均值，适线时不作调整。

2.2.2 Cv及Cs/Cv值的确定

Cv值的确定首先采用矩法初步估算，然后用适线法调整确定以减小抽样误差。单站适线时尽可能照顾全部点据，当适线困难时，主要考虑使中、下部点据拟合较好。偏差系数Cs采用Cs/Cv的倍比关系确定。经验频率采用数学期望公式，理论频率曲线采用P-Ⅲ型分布，见图2所示。

图2 昌吉市(气)多年平均降水量频率曲线图

2.3 分区降水量

2.3.1 分区降水量的量算

各分区降水量以等值线法进行量算。即以昌吉市1956—2009年平均年降水量等值线图与昌吉市水资源与行政分区图进行叠加，量算出各分区多年平均降水量，见表1。

表1 昌吉市水资源计算分区降水量成果表

2.3.2 分区不同频率年降水量成果

采用本区域及相邻区域内的雨量站资料，依据各分区年降水量系列进行频率分析计算，求得昌吉市不同频率的年降水量。各分区不同频率年降水量统计参数见表2。

表2 昌吉市水资源计算分区不同频率年降水量成果表

2.3.3 代表站典型年月年降水量分配计算

对昌吉市不同保证率月年降水量用同倍比缩放，即可得到昌吉市不同保证率及多年平均年降水量月分配过程，成果见3。

2.3.4 分区降水量系列的推求

将各分区图和选用雨量站分布图重叠在一起，利用选用雨量站逐年降水量系列，采用距离权网格法，以1956—2009年年平均降水量等值线量算的面降水量值作为控制，得到各分区及流域1956—2009年逐年降水量系列，见表4。

表3 昌吉市不同保证率及多年平均降水量月分配表 mm

表4 昌吉市评价区各分区降水量成果表 mm

3 降水量的时间分布

3.1 降水量的年内分配

昌吉市连续最大4个月降水量，发生于4—7月，约占年降水量的47.6%，最大降水月发生于5月，约占年降水量的12.6%，最小降水月发生于1月，不足年降水量的4%，年内降水量最大月与最小月相差较大。一年四季中，降水量最大为夏季，占年降水量32.7%;其次为春季，占年降水量30.9%;秋季少于春季，占年降水量23.4%;冬季最少，仅占年降水量13%，说明本评价区内降水主要集中于春、夏、秋三季，冬季降水量较小，评价区内降水量年内变化较大，降水量的年内分配极不均匀。成果见表5。

3.2 降水量的年际变化

昌吉市(气)最大年降水量与最小年降水量的比值为2.4，变差系数Cv在0.24。说明降水量年际变化不大，降水量年降变化特征详见表6。

表5 昌吉市降水选用站降水量四季分配百分率表

表6 昌吉市降水量年际变化特征表

4 降水量的丰枯年分析

以昌吉市(气)为昌吉市平原区区域代表站，以该站1956—2009年降水系列作 p=37.5%、p=62.5%的设计频率，以 p＜37.5%、37.5%≤p≤62.5%、p＞62.5%作为年降水量的丰、平、枯水年区分标准，率定出昌吉市平原区年降水量＞203.3 mm的年份为丰水年份;年降水量在175.6～203.3 mm的年份为平水年份;年降水量＜175.6 mm的年份为枯水年份。

5 结论

昌吉市辖区总面积8 215.1 km2，年降水总量为549.3 mm，折合17.53×108m3，降水量空间分布为山区多于平原，平原多于荒漠。降水量时间分布为年内分配极不均匀，年内变化较大;降水量的年际变化不大。昌吉市平原区降水量丰枯水年的界定量值率定为:年降水量＞203.3 mm的年份为丰水年份，年降水量＜175.6 mm的年份为枯水年份。

［1］赖习知.沙坪站年降水量统计分析［J］.广东水利电力职业技术学院学报，2006(04):62-65.

Application Analysis of Precipitation for Surface Water Resources Evaluation in Changji Area

JIANG Yun
(Xinjiang Changji Hydrology ＆ Water Resources Bureau，Changji 831100，China)

Taking Changji city as the research object，using reliable long series data，precipitation is analyzed by surface water resources evaluation method of in Changji City area，evaluation results of rainfall distribution in a year and areal rainfall distribution are obtained，providing the temporal and spatial distribution of precipitation and precipitation quantitative value in dry years and high flow years，so as to provide decision-making reference for future reasonable water resources planning and optimization configuration in the study area.

precipitation;representative;temporaland spatialdistribution ofrunoffanalysis;Changji City

P333

B

1007-7596(2014)07-0039-03

2013-12-12

姜芸(1970-)，女，甘肃张掖人，工程师，从事水文水资源研究工作。