雄安新区暴雨特性分析

雄安新区暴雨特性分析马丁【摘要】采用雄安新区1992-2016年25年的雨量资料，通过统计方法对暴雨频次、暴雨强度、暴雨空间分布和面降雨量频率进行系统分析，为区域工程规划、设计提供参考.【期刊名称】《河北水利》【年(卷)，期】2019(000)005【总页数】2页(P44-45)【关键词】雄安新区;暴雨;特性;强度濒次【作者】马丁【作者单位】河北省水文水资源勘测局【正文语种】中文2017年4月1日，中共中央、国务院决定设立雄安新区。雄安新区的设立，对集中疏解北京非首都功能，探索人口经济密集地区优化开发新模式，调整优化京津冀城市布局和空间结构，培育创新驱动发展新引擎，具有重大现实意义和深远历史意义。对雄安新区暴雨特性进行分析，可为区域经济建设、生态改善提供基本数据支撑。区域概况雄安新区位于河北保定境内，地处北京、天津、保定腹地，包括雄县、安新、容城3个县级行政区。1.1地形地貌雄安新区位于太行山东麓、冀中平原中部、南拒马河下游南岸，在大清河水系冲积扇上，属太行山麓平原向冲积平原的过渡带。全境西北较高，东南略低，海拔标高7~19m，自然纵坡1%0左右，为缓倾平原，土层深厚，地形开阔，植被覆盖率很低，境内有多处古河道。2气象水文雄安新区地处中纬度地带，属暖温带季风型大陆性气候，四季分明，年均气温71，最高月平均气温26°C，最低月平均气温-4.91。多年平均年降水量为560.7mm，年极端降水量最大为1237.2mm（1954年），年极端最小降水量207.3mm（1975年）。多年平均地表径流量为20.28亿m3，其中山区径流占94%。暴雨特性分析雄安新区内有新盖房、雄县、米北庄、容城、安新、刘李庄、端村、王家寨8个雨量站，雨量站分布见图2-1。现利用8个雨量站1992-2016年25年的雨量系列资料数据，通过统计方法对暴雨频次、暴雨过程、暴雨空间分布和面降雨量频率进行系统分析。2.1暴雨频次分析降水量是指某一时段内，从天空降落到地面上的液态（降雨）或固态（降雪）（经融化后）降水，未经蒸发、渗透、流失而在水平面上积聚的深度。降水量按24h时间段，可划分为小雨、中雨、大雨、暴雨、大暴雨、特大暴雨共6个等级。由于防汛关注重点是大雨以上级别降雨，所以现只对大雨以上级别降雨进行分析，统计方法为单站24h降雨量达到或超过相应降雨级别即为1次降雨。据统计，大雨及以上场次平均每年11.6站次，占总站年的5.8%，最多年份1994年为23站次，最少年份2000年为6站次，低于平均频次的年份占64%;暴雨及以上场次平均每年3.8站次，占总站年的1.9%，最多年份1994年11站次，最少年份2000年、2003年为1站次；大暴雨及以上有8个年份，17个年份无大暴雨发生，最多场次为1994年3站次。结果表明，雄安新区内降大到暴雨的频次不高，较多年份降大到暴雨频次低于多年平均频次，年际变化大，1996~2003年连续低于多年平均频次，2004年后是降大到暴雨发生较多时期。2.2暴雨强度分析对25年间区域内24h最大降雨量点进行分析，统计每个最大降雨量点的场次降雨量、1h最大降雨量、降雨历时、最大1h降雨量占场次降雨量的比值，24h最大降雨量点场次降雨历时平均值为7.4h，降雨历时不超过3h的年份占30%，不超过6h的年份占70%，最短仅有2h，说明该地区具有降雨历时短的特点；最大1h降雨量占场次降雨量的比值大于0.5的年份占60%，最大占比0.97，最大1h降雨量达到90.4mm，说明该地区具有暴雨强度大的特点。2.3暴雨空间分析暴雨空间分析主要对24h最大雨量点和1h最大雨量点进行统计，从而分析暴雨中心的位置分布，进而分析雄安新区暴雨中心的特点。24h最大雨量点随机分布在7个雨量站，最大24h雨量容城7次、雄县5次、米北庄4次，最大时段雨量为雄县89.1mm;1h最大雨量点随机分布在6个雨量站，米北庄7次、容城4次、雄县6次、刘李庄4次，最大时段雨量为容城222.8mm。上述表明，容城城区、雄县城区和米北庄为雄安新区的暴雨多发区，容城、雄县2个城区为雄安新区的暴雨中心。2.4面降雨量频率分析图2-1雨量站分布图面雨量是描述整个区域（流域）内单位面积上的平均降水量的物理量，能较客观地反映整个区域的降水情况。现采用1992年以来8站历史降雨资料，应用泰森多边形法进行面降雨量计算，得出雄安新区历年最大1h面降雨量和最大日面降雨量。现采用P-m型频率曲线，对上述25年资料进行频率分析，具体方法采用适线法。雄安新区最大1h面降水量均值为19.6mm,CV=0.49,CS/CV=2.5，百年一遇的1h面降雨量为50.0mm；最大日面降水量均值为58.9mm,CV=0.42,CS/CV=2.5，百年一遇的日面降雨量为134.3mm。3结论通过对雄安新区暴雨分析，总结得出以下结论：第一，雄安新区内降大到暴雨的频次不高，仅有总站年的5.8%;64%的年份降大到暴雨频次低于多年平均频次，但年际变化大；1996-2003年连续低于多年平均频次，2004年后降大到暴雨发生频次较多。第二，雄安新区降雨历时较短，多年24h最大降雨量点场次降雨历时平均为7.4h,不超过6h的降雨场次占总场次的70%;最大1h降雨量占场次降雨量的比值大于0.50的年份占总年份的60%