漯河市不同時段降雨量年際變化分析

【摘要】本論文對漯河市不同時段降雨量均值、變差系數和極值比進行了對比分析。漯河市多年平均降雨量和降雨歷時呈對數關系；不同時段降雨量Cv值變化幅度不大，且隨著降雨時段的增加，變差系數也呈逐漸增大的趨勢；漯河市不同時段降雨量的極值比在2.93～4.72之間。選取年最大60min降雨量作為典型時段進行分析可知，資料的可靠性和代表性較好；年最大60min降雨量序列數超過27年以后，降雨量多年平均值與數據序列關系較好；且多年平均值隨著數據序列數的增加呈逐漸減小的趨勢。建議對年不同時段降雨量加強觀測、收集整理，為下階段對不同時段降雨系列進行周期分析和預測奠定基礎。

【關鍵詞】漯河市；降雨量均值；變差系數；極值比；對數；最大60min降雨量；趨勢

1、前言

漯河市地處河南省中南部，位于伏牛山東麓平原與淮北平原交錯地帶，地勢西高東低，境內主要河流有沙河、澧河、穎河等，其中沙河、澧河橫貫全境，在市區交匯后穿越市區而過。近年來，漯河市極端氣候突出，研究不同時段降雨量年際變化，對于漯河市城市暴雨強度公式的編制和極端氣候的研究具有重要的意義，并為下階段不同時段降雨系列進行周期分析和預測奠定基礎。

2、降雨量年際變化分析

2.1 降雨資料

本論文降雨資料來自河南省氣象中心，資料年限為1980～2013年共34年，其中 2006年資料由于當年儀器故障無法進行完全統計。本次降雨歷時分別為5min、10min、15min、20min、30min、45min、60min、90min、120min、180min、240min 11個降雨時段。其中2006年僅僅統計到60min、90min、120min、180min、240min共6個時段的降雨量。

2.2 降雨量多年平均值分析

本次對收集到降雨數據進行分析，各時段降雨量多年平均值（均值）如表1：

根據對不同時段降雨均值進行分析可知，多年平均降雨量和降雨歷時呈對數關系，關系式為：y=13.59ln（x）-14.50，相關系數達到0.996，相關關系較好。

依照《室外排水設計規范》（GB50014-2006，2014 版）的要求，暴雨強度公式編制的降雨歷時應采用 5min、10min、15min、20min、30min、45min、60min、90min、120min、150min、180min 共 11個歷時，而漯河市降雨歷時缺少150min時段。根據漯河市年降雨量均值與降雨時段關系，可以估算出150min降雨量均值為53.6mm。

2.3 變差系數分析

降雨量的變差系數Cv值，是反映降雨量多年變化的重要指標，可以衡量降雨量的相對波動程度。Cv值越大，說明降雨量的年際變化越大，降雨越不穩定。通過獨立取樣，選取漯河市不同時段的降雨最大值，計算出漯河市不同時段降雨量的變差系數。

漯河市不同時段降雨量Cv值在0.28～0.38之間，不同時段降雨量Cv值變化幅度不大；且隨著降雨時段的增加，變差系數也呈逐漸增大的趨勢。其中5min、10min、15min、20min、30min降雨量Cv值集中在0.29附近，60min、90min、120min、180min Cv值集中在0.35附近，降雨量最不穩定的時段是240min。

3、典型時段具體分析

根據規范規定，對于面積小于200km2的流域來說，宜采用推理公式法計算設計洪水。而最大60min（1h）降雨量對設計洪峰流量的計算成果影響較大，故本次選取漯河市最大60min降雨量進行資料可靠性、代表性評價及多年平均降雨量趨勢分析。

3.1 資料可靠性和代表性評價

年最大60min降雨量嚴格按照規范整編，從原始觀測資料到整編成果經過了整編、審查、復審、匯編四個工作階段，資料較為可靠。根據差積曲線圖可知，漯河市年最大60min降雨量有較為完整的豐、平、枯水段，且呈交替性的變化規律，說明年最大60min降雨系列已具有較好的代表性，可用于水文分析計算。

3.2 多年平均降雨量趨勢分析

根據1980～2013年共34年年最大60min降雨量資料，逐年累加求得對應的多年平均降雨量，年最大60min降雨量多年平均值在數據系列滿足27年以后呈現出一定的規律，根據多元方程擬合，年最大60min多年平均降雨量與數據系列的關系為：y=0.002x5-0.392x4+23.94x3-729.4x2+11090x-67260

4、結論與建議

不同時段降雨量在很大程度上具有不確定性和復雜性，本論文對不同時段降雨量多年平均值、變差系數和極值比進行了對比分析。漯河市多年平均降雨量和降雨歷時呈對數關系；不同時段降雨量Cv值變化幅度不大，且隨著降雨時段的增加，變差系數也呈逐漸增大的趨勢；漯河市不同時段降雨量的極值比在2.93～4.72之間。

選取最大60min（1h）降雨量來做典型時段分析可知，資料的可靠性和代表性較好；在年最大60min降雨量序列數超過27年以后，年最大60min降雨量多年平均值與數據序列數關系較好；且多年平均值隨著數據序列的增加呈逐漸減小的趨勢。建議對年不同時段降雨量加強觀測、收集整理，為下階段不同時段降雨系列進行周期分析和預測奠定基礎。