长春地区降水量代表性规律计算分析方法

1、长春地区降水量代表性规律计算分析方法第15卷第9期2009年9月水利科技与经济WaterConservancyScienceandTechnologyandEconomyVo1.15No.9Scp.,2OO9长春地区降水量代表性规律计算分析方法李本怀,刘文,王意惟(吉林省水文水资源局长春分局,长春13oo22)摘要分析了长春地区降水量的分布规律,分析成果将为该区开展水资源综合规划提供参考,为水资源的开发,利用,保护等决策提供科学依据.关键词】降水量;规律;分析中图分类号】P332.1文献标识码】B文章编号10067175(2009)09076502CalculationandAnalysisM

2、ethodsAboutRepresentativeRhythmofthePrecipitationinChangchunAreaLIBenhuai,LIUWen,WANGYiWei(JilinHydrologyandWaterResourcesBureau,ChangchunBranch,Changchun130022,China)Abstract:ThispaperwillanalysiscompletelyandobjectivelytherhythmoftheprecipitationinChangchunArea.Theresultswillprovideareferenceforin

3、tegratedplanningofwatern强ources.andprovideascientificbasisforthepoliciesofwaterresourcesdevelopment,utilizationandprotection.Keywords:precipitation;rhythm;analysis1资料统计年限降水量资料统计年限19562000年同期系列资料.2资料收集范围收集长春地区的所有水文站,雨量站降水资料及相邻地区水文站点部分降水资料等.3资料选用原则凡资料系列>30a的全部采用.选用资料观测质量较好,系列较长,资料代表性好的站作为分析依据站,

4、每个五级区至少选取一个代表站,代表站的数量以能够控制本地区降水时空分布规律为原则;对资料系列较短,但在地理位置上处于空白的站选为分析的辅助站或参考站;在降水量变化梯度较大的地区,选用的站点适当加密.4资料系列代表性分析为了检验不同系列统计参数计算中可能出现的抽样误差,即研究较短系列的频率分布是否接近于总体分布:进行多年系列丰,枯周期性变化分析,研究其变化规律,作为资料插补和评价资料成果代表性的参考;分析不同步长系列统计参数的稳定性,确定分析采用值.4.1长短系列统计参数对比分析以系列资料较长的长春站为参证站,计算19562000,19561979,19712OOO,19802OOO年4个不同系

5、列的年降水量系列均值及值,并与长系列(19092OOO)统计参数值进行对比分析,若某一短系列的统计参数与长系列统计参数接近,则认为该站的这个短系列对长系列具有一定的代表性,从而认为该短系列也有一定的代表性.由对比分析表可见:长春站195620O0年年降水量短系列均值与长系列相比偏小4.2%,Cv值相对误差为4.5%;19561979年年降水量短系列均值与长系列相比偏小2.5%,Cv值相对误差为4.5%;19712OOO年年降水量短系列均值与长系列相比偏小6-8%,值相对误差为9.1%;19802000年年降水量短系列均值与长系列相比偏小6.2%,Cv值相对误差为0.经过分析可知:1956200

6、O,19561979,19802OOO年年降水量系列资料具有代表性.4.2周期性分析采用以下3种方法进行分析(1)年降水量模比系数累积平均过程线法:通过计算,长春站年降水量模比系数在1956年之前基本稳定在1.0收稿日期20090310作者简介李本怀(1977一),男,吉林长春人,助理工程师;刘文(1971一),女,吉林长春人,工程师;王意惟(1967一),男,吉林长春人,工程师.?-765?-?第15卷第9期2009年9月水利科技与经济WaterConservancyScienceandTechnologyandEconomyV01.15No.9Scp.,2009附近,说明该站从19562O

7、OO年短系列均值大体上接近长系列,该短系列具有较好的代表性.表1长春地区长系列雨量站各统计年限年降水量特征值对比分析表(2)5a滑动均值过程线法:做长春站年降水量的5a滑动均值计算,绘制过程线,进行对比分析周期.其平滑滤波器周期分析法公式为r11i+一lP(+i)=专P(t)式中L为步长(采用5);i为序号;P(t)为各年降水量特征值;p为滑动平均值.从滑动均值过程线法计算分析结果得出,长春站每10a左右为一小周期,在92a中约有9个;其中60年代初至70年代末小周期变化不明显.(3)年降水量模比系数差积曲线法.长春站年降水量模比系数差积曲线计算结果显示,在1939年出现最高点,同时反应出19

8、091923,19331939,19551957,19831987为丰水期.19391943,19571983,19872000年为枯水期.而19231933,19431955为平水期.19092OOO年92a期间,每45a左右存在一个大的变化周期.5结语(1)19562000年年降水量系列基本处于1个大周期平,枯,丰段,均值相对误差4.2%,Cv值相对误差为4.5%;从各年代平均年降水量与多年平均年降水量相对误差分析,50年代为平水期,6o,7O,9o年代为枯水期,80年代为丰水期,分析资料表明该短系列对长系列代表性较好.(2)19802O00年降水量系列处于1个大周期内,均值相对误差6.2

9、%,Cv值相对误差0.0%;经分析,该系列对长系列具有一定的代表性.(3)19561979年降水量系列处于1个大周期内,该周期均值相对误差为2.5%,Cv值相对误差4.5%;该系列对长系列具有一定的代表性.参考文献1吉林省水利厅.吉林省洪水调查资料z.长春:吉林省水利厅,2006.2吉林省水文水资源局.吉林省水旱灾害z.长春:吉林省水文水资源局,2001.3吉林省水文水资源局.吉林省暴雨图集z.长春:吉林省水文水资源局,2007.4吉林省水文水资源局.吉林省地表水资源z.长春:吉林省水文水资源局,2OO4.5长春市水利局.长春市水资源调查评价R.长春:长春市水利局,2O08.(责任编辑:赫晓彦

10、)(上接第760页)接采用统计参数等值线查图计算成果,而不借用参证站的单站频率分析结果.工程区域频率分析计算成果见表4.表4工程区域频率分析计算成果/mm项目24hO.01%1302.03结论与展望(1)PMP分析计算是多种方法进行综合分析,为最终合理选用成果提供了比较充分的技术依据,符合核电厂安全且合理的设计原则.(2)对于工程流域这样的特小流域,应着重分析超短历时局地性非常暴雨,这类暴雨历时数十分钟至数十小时,暴雨笼罩面积(50nlnl等值线范围)几十k至几百km2,中心雨量达200500nlnl,甚至更大.位于暴雨中心区的小河流,可以产生极大的洪水.如1976年7月25日甘肃化马公社,3h雨量343mm,暴雨区内的小河坝沟,流域面积仅13.5kin2,洪峰高达867m3/s.但这种局地性暴雨?-766?-因观测站点的局限性很难观测,已有的记录尚不能作为工程设计的充分依据.如果能在这类暴雨的研究分析中有所突破,将会更好地保障核电工程的防洪安全.参考文献1王国安.可能最大暴雨和洪水计算原理与方法M.郑州:黄河水利出版社,1999.2王家祁.中国暴雨M.北京:中国水利水电出版社,2O02.3文集编辑小组.