沂沭河流域主要控制站年降水量系列代表性分析

罗 桃 卢梦雅

沂沭河流域主要控制站年降水量系列代表性分析

罗 桃1，2卢梦雅1

一、引言

年降水量系列代表性，一般指具有一致性和可靠性的年降水量样本分布对总体分布的代表性。具体分析中，通常将长系列的降水系列看作总体，用它来衡量各个样本的代表性。降水资料的代表性，直接影响水资源评价的精度。开展沂沭河流域主要控制站年降水量资料代表性分析，为沂沭河流域水资源评价、水资源相关规划提供参考依据。

二、流域概况

沂河、沭河是纵贯沂蒙山区的两条大型山洪河道，自北向南，并驾齐驱，蜿蜒曲折，经鲁南流向苏北，并通过分沂入沭使两河相连。山东境内控制流域面积17253km2，包括临沂、日照、淄博三市14个县（区）。流域多年平均降雨量在850mm左右，时空分布不均，多集中在7～8月份，占全年总量的70%～80%。

三、代表性分析

1.资料选用

本次分析选取葛沟、临沂、莒县、大官庄4个主要控制站的年降水量资料，以1960～2016（57）年系列为长系列，计算1971～2016（46）年、1960～1969（20）年、1980～2016（37）年短系列和长系列年降水量的统计参数均值和变差系数，通过长短系列参数对比分析，计算短系列与连续长系列统计参数的比值，即代表性模数（式中，和分别为长短系列降水量平均值，Ccn和CvN分别为长短系列的变差系数Cv值），对三个短系列的代表性进行初步分析与评价。

2.长短系列统计参数对比分析

根据葛沟、临沂、莒县、大官庄4个主要控制站的长系列年降水资料，选取 1971～2016 年、1960～1979 年、1980～2016年三个统计年限的短系列年降水资料，分别计算年降水量均值和变差系数CV，通过长短系列参数对比（见表1），分析各系列的代表性。年降水量均值采用算数平均值，不进行适线调整；变差系数Cv采用适线值。适线采用P-Ⅲ型分布，Cs/Cv=2.0。

从表1看出，三个系列中葛沟站和临沂站1980～2016年系列代表性最好，均值和变差系数的相对误差分别是-4.14%、-4%；1960～1979年系列代表性次之。1971～2016年系列代表性最差。莒县站1971～2016年系列代表性最好，均值和变差系数的相对误差分别是-2.7%、4%；1980～2010 年系列代表性次之；1960～2010年代表性最差。大官庄站1971～2016年系列代表性最好，均值和变差系数相对误差分别是-2.31%和4.16%。1980～2016年系列代表性次之；1960～1979年系列代表性最差。

3.长短系列不同年型的频次分析

对不同样本系列进行适线，以长系列的频率曲线适线成果为准，按频率小于12.5%、12.5%～37.5%、37.5%～62.5%、62.5%～87.5%和大于87.5%的年降水量分别划分为丰水年、偏丰水年、平水年、偏枯水年和枯水年5种年型，统计各系列不同年型出现的频次，分析短系列的代表性。若短系列5种年型出现的频次接近于长系列的频次分布，则认为代表性较好，统计结果见表2。

葛沟站和临沂站1971～2016年系列代表性较好，1980～2016年系列代表性次之，1960～1979年系列代表性最差。莒县站1960～1979年系列代表性最好，1971～2016年系列代表性次之；1980～2016年系列代表性最差。大官庄站1971～2016年系列代表性最好，1960～1979年系列代表性次之，1980～2016年系列代表性最差。

4.连丰、连枯水年数统计分析

表1 选用站长短系列统计参数对比分析表

表2 长短系列丰、平、枯、年型、频次分析统计表

表3 长短系列连丰连枯次数统计表

按照上述标准判别偏丰水年和丰水年、偏枯水年和枯水年，选择2年及2年以上的连丰年和连枯年，见表3。从选用站年降水量连丰、连枯分析结果看，4个控制站出现5～7次连丰年，连丰年持续最长年数达5年；出现5次连枯年，连枯年持续最长年数达4年。

四、结语

本文利用沂沭河流域1960～2016年长系列降水量资料，采用数理统计的方法对 4个主要控制站 1971～2016（46）年、1960～1979（20）年和 1980～2016（37）年三个短系列年降水系列的代表性做出初步分析与评价。结果表明：沂沭河流域3个短系列中，1971～2016年46年系列在年降水量均值水平、变差系数、丰枯出现频次及分析时段内丰、枯水期持续时间等特征上，都与1960～2016年长系列较接近，因此相对其他时段具有较好的代表性

（作者单位1.安徽淮河水资源科技有限公司 233000 2.河海大学水文水资源学院 210098）