湯旺河流域降雨特性分析

鞏軼歐 劉桂桂 田長濤

摘 要：流域降水直接影響著區(qū)域水資源來源和規(guī)律，它是徑流的直接重要影響因素。區(qū)域降水特征對當(dāng)?shù)厮Y源開發(fā)利用和防汛抗旱工作也都有重要影響。降水特性分析方法很多，各方法研究深度也不一，文章根據(jù)已有流域?qū)崪y水文數(shù)據(jù)，按降水成因、類型、時空分布幾個方面進行了分析論述，概括性地簡要論述了流域降雨特征，以期為流域水資源綜合開發(fā)利用等相關(guān)需求提供一定的參考借鑒。

關(guān)鍵詞：湯旺河流域；規(guī)律特征；時空分布；暴雨特征；頻率

1 概述

降雨是在閉合流域內(nèi)，天然情況下的大氣降水是水資源的總補給源，總徑流量（地表、地下徑流之和）與總蒸發(fā)量之和則為排泄量，總補給量與總排泄量之差則為地表、土壤和地下的蓄水變量，其水量平衡方程P降雨=R徑流+E蒸發(fā)±△V蓄水變量。在多年平均情況下蓄水變量可以忽略不計，降水和蒸發(fā)也就直接和徑流也就是水資源數(shù)量有直接關(guān)系。水資源的時空分布特點可通過降水、蒸發(fā)等水平衡要素的時空分布來反映。區(qū)域降水量的分析與計算，通常要確定年降水量的特征值，繪制多年平均年降水量及年降水量變差系數(shù)等值線圖，研究年降水量的地區(qū)分布、年內(nèi)分配和年際變化規(guī)律等。年降水量的特征值，一般用年降水量的多年平均值p、變差系數(shù)Cv和偏態(tài)系數(shù)Cs三個統(tǒng)計參數(shù)來表示。湯旺河流域位于黑龍江省東北部，屬小興安嶺地區(qū)，北鄰黑龍江干流中段，西與呼蘭河為界，東與梧桐河毗鄰，南鄰松花江流域。流域地理坐標(biāo)介于東經(jīng)128°16′-130°00′，北緯46°40′-48°46′之間。

2 流域降水概況簡介

流域降水來源主要來自夏秋季節(jié)東南方向的暖濕季風(fēng)云團，降水類型以鋒面冷風(fēng)雨為主，降雨強度大、歷時短、籠罩面積小，移動速度較快，多以陣雨和雷雨形式出現(xiàn)。

3 流域降水特性分析

選用流域內(nèi)代表雨量站32處，資料年限1965～2011年，年降雨量頻率分析用矩法計算，理論頻率曲線采用皮爾遜Ⅲ型分布，采用Cs=2.0Cv，流域年降雨量頻率計算結(jié)果見表1。

表1 湯旺河流域年降雨量設(shè)計頻率計算成果表

根據(jù)資料可靠程度、代表性、降水分布總趨勢、降水成因、水氣來源、地理位置、地形、地貌等因素繪制流域多年平均年降水量及變差系數(shù)等值線圖。

由圖1.2可知，流域年降水量變化范圍在550～700mm之間，西南部偏大，流域年降水量Cv值在0.20～0.25之間，半數(shù)以上測站Cv值在0.2左右。由圖3、4、5可見，流域年降水量豐枯變化較頻繁，豐枯極值比約為2.0，降雨頻率分布基本符合正態(tài)分布特征，年降雨量隨高程增加而逐漸加大。

圖3 湯旺河流域年降雨量變化過程圖

圖4 湯旺河流域歷年年降雨量頻率分布圖

圖5 流域年降水量與高程關(guān)系圖

3.1 流域暴雨特征分析

按流域上、中、下游選擇不同代表雨量站來統(tǒng)計各站歷年不同歷時最大降雨量。由表2可見，流域最大1h降水量平均值為25.1mm，最大1d雨量均值為57.7mm，二者數(shù)值均已超過暴雨標(biāo)準(zhǔn)，可見流域?qū)俦┯甓喟l(fā)區(qū)。從流域暴雨～強度歷時曲線（圖6）可以看出，曲線坡度前陡后緩，短歷時降雨強度明顯大于長歷時降雨強度，說明流域易發(fā)暴雨山洪或暴漲暴落型洪水，長歷時大洪水出現(xiàn)幾率較小。

圖6 湯旺河流域暴雨強度～歷時曲線

3.2 流域降水量年內(nèi)分配特征

由流域降雨年內(nèi)分配表可見，流域降雨年內(nèi)分配不均，主要集中在5～9月，約占年總量的75%，月最大值一般出現(xiàn)在7～8月，約占年總量的45%，月最小值一般出現(xiàn)在1～2月，約占年總量的2%。

4 結(jié)束語

流域降水具有典型山區(qū)降水特征，流域年降水量年際和年內(nèi)變化都比較懸殊。年降水量省內(nèi)屬高值區(qū)，年降水頻率分布符合正態(tài)分布規(guī)律，流域降水地區(qū)分布較均勻，單點降雨量隨高程增加有變大的趨勢。流域短歷時降雨普遍強度較大，易發(fā)暴雨山洪和泥石流災(zāi)害，流域降水年內(nèi)主要集中在5-9月，占比達70%以上，對全年水資源開發(fā)利用會產(chǎn)生一定的不利影響。

參考文獻

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作者簡介：鞏軼歐（1982-），女，工程師，主要從事水文水資源分析工作。

劉桂桂（1979-），女，工程師，主要從事水文水資源分析工作。

田長濤（1969-），男，工程師，主要從事水文水資源分析工作。