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(jìn)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(bǔ)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(bǔ)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(tuán),降水類型以鋒面冷風(fēng)雨為主,降雨強(qiáng)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(qiáng)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(qiáng)度明顯大于長歷時降雨強(qiáng)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(qiáng)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(qiáng)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(dá)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。
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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。