伊春市降水量特性分析

陳 曦，白 寧

(1.黑河水文局，黑龍江 黑河 164300；2.伊春水文局，黑龍江 伊春 153000)

伊春市降水量特性分析

陳 曦1，白 寧2

(1.黑河水文局，黑龍江 黑河 164300；2.伊春水文局，黑龍江 伊春 153000)

文章以伊春市各基本行政區(qū)為計(jì)算單元，利用1965—2011年全市各雨量站實(shí)測降雨資料，對全市及各行政區(qū)多年平均降水量的變化規(guī)律及特征進(jìn)行了計(jì)算分析，得出了區(qū)域年降水量多年均值、年內(nèi)分配特征、頻率分布、年際變化規(guī)律等統(tǒng)計(jì)指標(biāo)值。分析成果細(xì)化了全市降水量的地域分布特征，為進(jìn)一步做好區(qū)域水資源分析評價(jià)工作奠定了基礎(chǔ)。

伊春市；年降水量；多年變化趨勢；地域分布特征；頻率分布特征

0 前 言

對某一特定區(qū)域進(jìn)行降水量分析與計(jì)算，一般包括以下3項(xiàng)必要的內(nèi)容：

1)確定區(qū)域年降水量的特征值，包括年降水量多年均值，變差系數(shù)、偏態(tài)系數(shù)和區(qū)域不同頻率年降水量。

2)繪制多年平均年降水量及年降水量變差系數(shù)等值線圖。

3)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[1]。

1 資料的選用及插補(bǔ)延長

主要包括2個(gè)方面的內(nèi)容：

1.1 資料的選用

伊春市橫跨3個(gè)緯度，呈狹長區(qū)域，南北氣候差異明顯，年降水量地域變化幅度較大。本文選擇了分析區(qū)域內(nèi)具有較長資料系列年限的雨量站49個(gè)，其中最短系列年限為30a，最長為47a，年降水系列統(tǒng)一采用1965—2011年實(shí)測資料。

1.2 資料的插補(bǔ)延長

根據(jù)分析區(qū)域降水實(shí)測資料，選用統(tǒng)計(jì)分析降水資料共計(jì)2161站年，插補(bǔ)延長了22個(gè)站，136站年，詳見表1。

2 系列代表性分析

系列代表性分析包括2個(gè)方面：

2.1 周期分析

對全區(qū)1965—2011年逐年平均年降水量資料系列進(jìn)行頻率計(jì)算，按表2來劃分降水豐枯標(biāo)準(zhǔn)，全市逐年降水豐枯評定結(jié)果見表2、表3，可見各年降水量基本按豐、平、枯交替出現(xiàn)，連續(xù)出現(xiàn)相同量級標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)段一般不超過3a，降水量頻率分布基本符合正態(tài)分布，詳見圖1。由圖2可見，從1974—1998年(25a)為一個(gè)大的從降到升的變化周期，1981年出現(xiàn)最低點(diǎn)。1998年至今為整體下降階段。在整個(gè)變化過程期間，有3a左右的小幅升降變化周期。

表1 選用雨量站觀測與插補(bǔ)年數(shù)統(tǒng)計(jì)表

表2 年降水量豐枯等級劃分標(biāo)準(zhǔn)表

表3 1965—2011年伊春市年降水量豐、平、枯水年評定表

表3 伊春市年降水量設(shè)計(jì)頻率計(jì)算成果表

圖1伊春市歷年年降水量頻率分布圖

圖2 伊春市歷年年降水量模比系數(shù)差積曲線圖

2.2 長短系列統(tǒng)計(jì)參數(shù)的對比分析

代表站按5個(gè)分區(qū)選擇，即嘉蔭縣、湯旺河上、中、下游和鐵力市選擇，短系列資料年限為1956—2011年，長系列按實(shí)有最長資料年限選用。由表4可知，分析區(qū)域代表站年降水量長短系列均值和Cv值平均偏差均較小，分別為2.5%和3.9%。另外從圖3可見，模比系數(shù)累計(jì)平均值穩(wěn)定趨于1.0附近的年份為1988年，說明該系列數(shù)據(jù)具有一定的穩(wěn)定性，整體上1988年之后的短系列數(shù)據(jù)就有一定的代表性。

表4 伊春市年降水量長短系列統(tǒng)計(jì)參數(shù)對比分析統(tǒng)計(jì)表

圖3伊春市年降水量模比系數(shù)累積平均過程線

3 平均年降水量及變差系數(shù)Cv等值線圖繪制

采用實(shí)測數(shù)據(jù)計(jì)算逐站歷年平均年降水量和相應(yīng)Cv值，根據(jù)地形、地貌和降水成因等因素并參考以往水文圖集的相關(guān)成果在電子矢量圖上勾繪等值線[2-3]。伊春市處于小興安嶺主脈腹地，整個(gè)地勢西低東高，北低南高，迎風(fēng)坡位于西南部，暴雨出現(xiàn)頻繁等特點(diǎn)對等值線圖進(jìn)行了合理性檢查。

由圖4、5可見，全市年降水量自西南向東北依次遞減，遞減幅度較小，高值區(qū)集中在西南岔河、呼蘭河、依吉密河和伊春河上游流域，低值區(qū)分布在北部嘉蔭縣區(qū)域。全市年降水量Cv值變化程度較小，在0.18～0.24，大部分區(qū)域?yàn)?.20。

4 伊春市及各分區(qū)多年平均年降水量計(jì)算

以各行政分區(qū)為基本劃分單元，采用行政區(qū)內(nèi)雨量站實(shí)測均值和等值線量算法分別計(jì)算各分區(qū)單元的平均年降水量，統(tǒng)計(jì)結(jié)果見表5。各分區(qū)不同頻率降水量可通過本地區(qū)Cv值(查圖)和模比系數(shù)Kp值(查表)間接求得。

5 降水量年內(nèi)、年際變化特征

各代表站統(tǒng)計(jì)結(jié)果見表6，全市年降水量變化過程見圖6。

圖4 伊春市多年平均年降水量等值線圖

圖5 伊春市年降水量Cv值等值線圖

圖6 伊春市年降水量變化過程圖

6 結(jié) 語

經(jīng)上述分析計(jì)算可知，所選區(qū)域內(nèi)實(shí)測雨量數(shù)據(jù)資料系列較長，代表性較好。全市歷年平均年降水量為590.7mm，折算水量為194.9億 m3。年降水量市內(nèi)地區(qū)分布差異較明顯，降水量年內(nèi)分配不均，主要集中在6—9月，約占年總量的75%，易形成暴雨山洪災(zāi)害。年降水量多年豐枯變化較頻繁，整體呈現(xiàn)輕微下降演變趨勢。區(qū)域內(nèi)降水年際和年內(nèi)變化幅度都較大，對水資源合理有效開發(fā)利用存在一定程度的不利影響[4]。

[1]金光炎，水文水資源隨機(jī)分析[M].北京：中國科學(xué)技術(shù)出版社，1992：35-65.

[2]黑龍江省水利廳，黑龍江省水文圖集[M].哈爾濱：黑龍江省水利廳，1996：27-40.

[3]黑龍江省水文總站，黑龍江省水資源研究[M].哈爾濱：黑龍江科學(xué)技術(shù)出版社，1991：07-14.

[4]伊春市水務(wù)局，黑龍江省伊春市地下水資源開發(fā)利用規(guī)劃報(bào)告[R].伊春：伊春水務(wù)局，2002.

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2013-08-05

陳曦(1980-)，男，黑龍江黑河人，工程師，從事水文測驗(yàn)和資料分析工作；白寧(1981-)，男，黑龍江伊春人，工程師，從事水文測驗(yàn)和資料分析工作。

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表5 全市及各分區(qū)多年平均年降水量表

表6 伊春市代表站降水量年內(nèi)分配表