丹江上游区域暴雨参数分析

张奕华

摘要:根据丹江上游区域代表站板桥水文站1975～2012年的实测降水资料，分析该区域暴雨参数,推求不同时期短历时暴雨强度公式a=Sp/tn中的雨力Sp和暴雨衰减指数n1和n2数值。

关键词:丹江上游板桥水文站降水资料雨力暴雨衰减指数

中图分类号：TV122+.1 文献标识码： A

1．概述

1.1．说明

丹江是汉江的一级支流，板桥水文站设在丹江上游，控制河长34km,控制流域面积493 km2，该流域地处秦岭南麓的商洛山中，地形特点为西北高东南低，区内森林植被较好。由于北部有秦岭高山阻挡，夏季东南及南部的暖湿气流常会带来大量的水汽，加上地势起伏悬殊，相对高差大，受地形抬升作用，常常形成局部暴雨。该站多年平均降雨量729.0mm，年际间变化较大；降雨季节变化明显，夏季6—8月的降雨量约占年降雨量的40%--60%，汛期5～10月的降雨量约占年降雨量的80%--90%。《商洛地区实用水文手册》是上世纪80年代初编制，距现在实测资料系列已延长了30多年，有必要用更长系列的实测资料系列对该站的有关暴雨参数进行律定。

1.2．资料收集

板桥水文站为丹江上游区域代表站,统计板桥水文站1975～2012年的短历时暴雨年最大实测系列,即年最大10、20、30、45分钟和1、3、6、12、24小时的实测降雨资料。

1.3．资料审查

根据实测资料分析，一致性、可靠性、代表性三性审查，确定资料的可应用程度。

2．暴雨公式参数分析

2.1．频率计算

对板桥水文站1975～2012各历时历年最大暴雨量应用矩法计算均值、变差系数Cv等统计参数,用计算得到初值应用P～Ⅲ型曲线目估适线，推求各历时各频率暴雨量。详见表1:板桥水文站频率计算成果表。

表1板桥水文站频率计算成果

2.2．成果合理性分析

各历时暴雨量均值随历时增加均值逐步递增，Cv值24小时最大，Cv/Cs均为3.5，符合我国暴雨特性和地区分布规律。各种历时频率计算统计参数详见表2：板桥水文站各历时降水量统计参数。

表2板桥水文站各历时降水量统计参数

3．参数分析

3.1．暴雨平均雨强计算αt

将不同历时不同频率的暴雨值代入公式得不同历时不同频率的暴雨平均强度αt。各历时不同频率暴雨平均强度αt详见表3: 板桥水文站各种历时不同频率暴雨平均强度统计表。

表3 板桥水文站各种历时不同频率暴雨平均强度统计表

3.2． Sp和n1、n2推求

雨力Sp即为最大1小时暴雨的平均强度。在双对数坐标纸上点绘各个频率时段暴雨平均强度与历时t关系点。各频率暴雨平均强度与历时t关系图见附图1、2。在关系线上以1小时为分界定出两条直线斜率即分别为小于1小时和大于1小时的暴雨衰减系数n1和n2。直接量算得各频率的n1和n2值。各频率暴雨衰减指数n1、n2详见表4：各种频率雨力统计表。

表4 板桥水文站各种频率雨力统计表

附图1:1%～10%暴雨平均强度与历时t关系图

附图2:20%～95%暴雨平均强度与历时t关系图

4.3．成果合理性分析

从图1、图2的at～P～t关系可以看到各折线间基本平行，说明暴雨衰减指数n值随频率P无明显变化，折点出现在t=1小时处。由表4可以看出各历时雨力Sp随频率的增大逐渐减小，符合一般暴雨特性规律；各频率平均暴雨衰减指数n1=0.46、n2=0.77，与全国n1和n2值分别在0.5和0.7左右的成果相符合。

通过上述分析可以确定本次计算结果合理可靠。

5．参考文献

《工程水文及水利计算》