朝陽地區暴雨衰減指數分析

李云生

( 遼寧省水文水資源勘測局 朝陽分局，遼寧 朝陽122000)

1 朝陽水文站自然地理概況

朝陽水文站位于遼寧省的西部朝陽地區，地處中緯度，低山丘陵區。盡管東南部受海洋暖濕空氣影響，但由于北部蒙古高原的干燥冷空氣經常侵入，形成了半干旱半濕潤地區［1］。主要氣候特點為四季分明，日照充足，晝夜溫差大，干燥少雨。

朝陽地區總面積19 698 km2，河流按流域劃分可以分為大凌河、小凌河、老哈河、青龍河共4 大流域。其中流域面積＞5 000 km2的河流1 條，在1 000 ～5 000 km2的河流6 條，在300 000 km2的河流19 條，在100 ～300 km2的河流7 條，＜100 km2的有51 條。

朝陽市多年平均降水量482.8 mm，多年平均蒸發量( E601 蒸發器觀測值) 為900 mm，全市多年水資源總量149 247.1 萬m3。屬北溫帶大陸性季風氣候區。

2 推算原理

朝陽地區面積大，水文站點稀，許多小流域工程設計中需要的短歷時暴雨資料，往往沒有實測值或者是資料系列太短，不能直接進行設計計算，滿足不了工程設計需求。如何解決該項技術問題，可由簡化經驗公式的辦法求出相應暴雨指數。簡化經驗公式為:

式中:Xt·p為歷時t、頻率p 的暴雨量;X24·p為歷時24 h、頻率p 的暴雨量; N 為暴雨衰減指數，n =0.50 ～0.70。上式需要求出的是n1、n2的值，且它們有地區規律，可根據本地區實測資料求出。

3 計算方法及算例

選取具有較長觀測系列的朝陽水文站1966—2010年人工實測雨量資料，歷年各種歷時雨量資料進行頻率計算，統計值見表1。采用P －Ⅲ型曲線求出各頻率各歷時Xt·p，見圖1，計算出平均降雨強度it·p( mm/min) ，見表2，點繪在雙對數格紙上，見圖2。

由圖2 可見，暴雨強度～歷時關系曲線，在1 h處明顯發生轉折( 符合基本規定) ，遵循規范及相關規定，取折點t =1 h為界，分兩段計算，即分別求出曲線坡度n1、n2即為t ＜1 h、t ＞1 h暴雨衰減指數值。

計算公式為:

表1 朝陽站各歷時暴雨量統計值及P－Ⅲ適線值表

本文對降雨觀測資料系列較長且代表性好的朝陽站1966—2010年雨量資料進行分析計算，得出相應于不同頻率的n 值。見計算結果表3。

圖1 朝陽站各歷時暴雨頻率曲線圖

表2 朝陽站各頻率雨強計算表

圖2 朝陽站雨強～歷時曲線圖

表3 朝陽地區暴雨衰減指數表

4 結 語

①本文推求的n 值適用于頻率p 為0.1%、1%、2%;②n1＜n2，說明在t ＜1 h內暴雨強度衰減較緩慢，1 h以后雨強衰減速度較快。此結論符合本地區暴雨特性;③此暴雨指數分析計算結果適用于遼寧西部半干旱地區小流域無資料地區。其它類似地區具有借鑒指導意義;④此暴雨衰減指數計算方法簡單，利用計算機技術操作方便。計算成果可廣泛應用于各行各業經濟建設，具有很高的社會經濟效益。

［1］林三益. 水文預報: 第二版［M］. 北京: 水利水電出版社，2001.