聊城市雨量站網密度對報汛的影響分析

王 民，辛紅蘭，楊金波

（聊城水文水資源勘測局，山東 聊城 252000）

聊城市位于山東省西部，地處東經115°16′～116°30′、北緯 35°47′～37°03′。西靠衛運河，與河北省邢臺、邯鄲兩市相望；南依金堤河，與河南省濮陽市毗鄰；東部、東南部瀕臨黃河，與泰安、濟南兩市分界；北部、東北部與德州市接壤。全境南北長159km，東西寬114km，總面積8590km2，占全省面積的5.6%。境內地形平緩，除東南部沿黃河一帶有古生地層出露的高不足百米的剝蝕殘山 （主要分布在東阿縣境內的位山、關山一帶，約3.4km2）外，其余均為黃河沖積平原，地勢西南高、東北低，地面坡降1/6500～1/7500，海拔高度一般在22.80～47.80m（黃海基面）。由于受黃河歷次決口、改道和自然侵蝕的影響，形成了微度起伏，崗、坡、洼相間的平原地貌。

聊城市處于暖溫帶季風氣候區，屬于半干旱半濕潤大陸性氣候。多年平均氣溫13.1℃，光照充足，溫度適宜，四季分明，春季南風大而多，降水稀少，空氣干燥；夏季溫度高，雨量大，雨熱同步；秋季溫和涼爽，降水減少；冬季寒冷干燥，雨雪稀少，常有寒流侵襲。這種氣候屬性和水文氣象特征形成了 “春季易旱、夏季易澇、晚秋又旱”的自然特點。降水時空分布不均，空間上自東南向西北依次遞減，時間上年際與年內變化很大，全市多年平均（1954—2010年）降水量559.7mm，最大為 926.1mm（1964年），最小為 307.0mm(2002 年)。全市多年平均水面蒸發量927.0mm，單站最大年蒸發量1320mm，最小年蒸發量661mm。

1 雨量站網現狀

聊城市在2011年前設雨量站38處，2011年增至94處，較均勻分布，站網平均密度為91.4km2/站，大于國際氣象組織雨量站密度最稀不得低于100km2/站的要求。94處雨量站均配備了報訊數傳儀或固態存儲，其中常年站24處，汛期站70處。

2 聊城市降水分布特點

1）從聊城市各雨量站歷年平均年降水量等值線圖可看出：歷年平均降水量由東南向西北遞減，聊城市中部、東部、南部地區年降水量較為充沛，年降水量比西部和北部多了50.0mm左右。東南部不僅地勢低，且靠近黃河，地下水較為充沛，灌溉條件便利，水環境較好。西部則恰恰相反。

2）從聊城市各雨量站最大1日皮爾遜Ⅲ型曲線計算50年一遇雨量設計值等值線圖中看出，聊城市中部、西北部的暴雨強度要明顯高于東部、東南、東北部的降雨強度。2010年10·8暴雨主要分布在高唐、茌平、東阿、東昌府區一帶，在聊城市的中、東南、東北部；2012年12·7暴雨主要分布在高唐、茌平一帶，在聊城市的東部和東北部，兩次暴雨均在空間分布、雨量、雨強上存在明顯變化。

3）聊城市雖位于魯西平原區，地形地貌較為一致，但降雨有時強度大、歷時短、且時空分布極不均衡，僅從近幾年的降雨情況可明顯看出這一特點。

2010-06-30北館陶雨量站日降水量227.5mm，為50年一遇。而16km之遙的南陶站只有128.5mm，其他臨站冠縣站、柳林站只有93.5mm和101.5mm。

2010-08-10樂平鋪雨量站日降水量301.0mm，為200年一遇。而16km之遙的臨站茌平站、東阿站只有174.5mm、161.5mm。

2011-08-23冠縣雨量站日降水量20.0mm，和它最近的距離均為12km左右的臨站斜店站、店子站、賈鎮站均無降水。

3 不同雨量站網密度對降水指標的影響

3.1 不同雨量站網數據庫的選取

分別選取8處、38處、94處雨量站2011年資料做為分析標本，n處雨量站在分布上均為均勻分布。隨機抽樣2011年10d與汛期各月降雨資料作為分析標本。

3.2 各項雨量指標統計比較

1）平均值：隨著站網密度的增加，雨量平均值呈減少趨勢。從隨機抽樣聊城市2011年10d降雨中和月雨量統計中看，大部分時段的平均值有這種趨勢。

2）最大值：隨著站網密度的增加，雨量最大值呈增大趨勢。從隨機抽樣聊城市2011年10d降雨中和月雨量統計中看，大部分時段的最大值均有這種趨勢。

3）最小值：隨著站網密度的增加，雨量最小值呈減小趨勢。從隨機抽樣聊城市2011年10d降雨中和月雨量統計中看，大部分時段的最小值均有這種趨勢。

4）標準偏差：標準偏差是一種量度數據分布的分散程度之標準，用以衡量數據值偏離算術平均值的程度。標準偏差越小，這些值偏離平均值就越少，反之亦然。通過標準偏差計算，可粗略分析不同雨量站網密度下雨量平均值的代表性，以及反映不同時段各雨量站降水數據的離散程度。

通過對隨機抽樣聊城市2011年10d降雨中和月雨量統計的分析中發現，隨著站網密度的增加，標準偏差呈減少趨勢。這說明站網密度越大，其雨量平均值的代表性越強。

4 建議

1）聊城市雖位于魯西平原區，地形地貌較為一致，但降雨有時強度大、歷時短、時空分布極不均衡，高密度雨量站網對于決策防洪提供優質、高效的水文信息有著重要意義。

2）在全球性的氣候異常大環境下，聊城市未來降雨趨勢在區域、時間分布上愈發不規則。較高密度的雨量站網可更加及時有效地反映聊城市降雨分布的真實情況，有效地完成汛情、災情信息檢測，能提供全面、及時的水情信息服務，使防洪決策更加科學合理，最大限度地減少人員傷亡和財產損失，進一步提高水文服務質量。

3）21世紀，國民經濟和社會發展對防洪、水資源、生態環境的要求越來越高，對增強防災減災能力要求越來越迫切。較高密度的雨量站網可為全市及各區、縣政府防汛抗旱決策提供更深入、更精細、更準確、更及時的水文信息服務。