吕正虎
(河北省邢台水文水资源勘测局,河北 邢台 054000)
沙河市某站点降水观测资料“三性”浅析
吕正虎
(河北省邢台水文水资源勘测局,河北 邢台 054000)
在水文分析计算中,通常需要采用不同年限不同站点的降水资料系列,会产生不同的计算结果,资料系列的代表性在计算起到了非常重要的作用。现对河北省沙河市降水资料用不同方法分析了资料系列的代表性,为以后水文水资源分析计算提供依据。
降水资料系列;代表性;沙河市
沙河市在河北省的南部,太行山东部。有16个乡镇、总人口47万,沙河市东西为71.5 km,南北22 km,总的面积为983 km2。
境内地势西高东低,山区、丘陵、平原,面积各占33%。地貌特征显著,主要表现为高低差别大,最高山地与最低平原相差1 383 m,地貌类别较多,有山地、丘陵、平原、河川、洼地、沙滩,地貌单元排列齐整,平原、丘陵、山地自东向西排列,级级上升,井然有序,这种地势便于暖湿气团深入,也利于各河川径流汇聚平原,形成一个有山、水、林、田、路的完美的地理环境。
为了提高降水量资料系列的计算精度和有利于绘制等值线图的绘制,大量搜集了本地区和相邻的区域水文局和气象局的降水量观测资料、参考了以往的分析成果及有关成果图,并对资料系列进行了分析研究。所选的降水资料系列主要是整编后的资料。整理了15个雨量站的降雨资料,其中处于山区的雨量站10处,处于平原区的雨量站5处,站网密度为65.5 km2/站,站网密度统计见表1。
表1 沙河县选用雨量站站网密度统计表
在选用的15处雨量站中,降雨量实测资料系列在30 a以上的雨量站2处,40 a以上的雨量站4处,达到50年以上的雨量站9处,占60%。
在不同长度的系列统计参数分析中都会出现抽样误差,为检验分析结果能否接近总体分布,需要进行代表性分析。
评价一个系列是否具有代表性,不仅需要看系列的长短,还要看系列本身的丰水期和枯水期的周期规律和统计参数相对稳定的程度。选用系列年限在50 a以上的禅房、朱庄水库、沙河3处雨量站降水资料进行长短系列统计参数对比分析,检验1956~2005年同步系列资料的代表性。
2.1 统计参数对比
采用水文频率分析法和滑动平均值法对长短系列统计参数进行对比分析,结果见表2。
表2 代表站长短系列参数对比表
从计算结果表2可以看出, 1956~1979年24年系列均值与长系列均值比变化范围在1.075~1.147之间,略偏大。通过分析可以看出,本次采用1956~2005年系列的均值与长系列均值基本一致。1956~2005年系列计算结果的代表性较好,在没有足够长系列资料的情况下,采用该系列进行统计参数计算是可行的。
2.2 模比差积曲线分析
差积曲线有关的计算公式如下:
按照上述方法,将各年(Ki-1)按年份倒着依次累加,可以得到年降水量模比差积曲线,禅房站、朱庄水库、沙河3处代表站的年降水量模比系数差积曲线如图1~图3。从图上看,有丰枯周期,代表性较好。
图1 禅房站模比累积曲线图
图2 朱庄站模比累积曲线图
图3 沙河站模比累积曲线图
2.3 丰枯统计分析
根据系列代表站1956~2005年的降水系列资料,统计标准采用河北省二次水资源评价标准,即:频率小于37.5%为丰水年,频率在37.5%~62.5%之间为平水年,频率大于62.5%为枯水年,分别以F、P、K表示,在参加统计的禅房和沙河2处雨量站100站年的资料中,丰水年出现37次,占37%;枯水年出现38次,占38%;平水年出现25次,占25%。由此可以看出,1956~2005年同步系列中丰枯年份出现次数接近,系列代表性较好,年降水量丰枯统计见表3。
表3 代表站年降水量丰枯统计表
2.4 区域丰枯一致性分析
滏阳河山区与滏西平原间丰枯变化的一致性比较显著,同丰、同枯出现机率较多,区域之间的相关系数一般为0.71。
通过资料的丰平枯统计法、长短系列参数对比法和模比累积曲线法分析,沙河市的降水资料系列具有较好的代表性,为水资源分析计算提供依据。
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2016-08-14
吕正虎(1981-),男,河北广宗人,助理工程师,主要从事水文分析计算工作。
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1004-1184(2017)01-0098-02