水文資料系列插補(bǔ)延長(zhǎng)實(shí)例分析

黃琦 胡艷嬌 田長(zhǎng)濤

摘 ?要：在水資源量分析計(jì)算和水文要素系列頻率分析時(shí)，經(jīng)常遇到某一樣本資料系列不完整或年限較短的問(wèn)題，文章利用目前幾種常規(guī)方法對(duì)此類資料系列進(jìn)行了插補(bǔ)或延長(zhǎng)分析。分析方法力爭(zhēng)簡(jiǎn)明扼要，便于實(shí)際應(yīng)用。經(jīng)分析表明，各方法分析結(jié)果基本一致，可做為參考手段實(shí)際應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：水資源量;水文資料;水文要素系列長(zhǎng)度;系列插補(bǔ)延長(zhǎng);分析評(píng)價(jià)

中圖分類號(hào)：P337 ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ? ? ? ? 文章編號(hào)：2095-2945（2019）22-0053-02

Abstract： In the analysis and calculation of water resources and the frequency analysis of hydrological factor series， the problem of incomplete or short years of data seriesofa certain sample is often encountered. In this paper， several conventional methods are used to interpolate or extend this kind of data series. The analysis method supposed to be concise and is convenient for practical application. The analysis shows that the analysis results of each method are basically the same， and can be used as a reference means for practical application.

Keywords： amount of water resources; hydrological data; series length of hydrological elements; series interpolation extension; analysis and evaluation

1 概述

數(shù)理統(tǒng)計(jì)法是各種分析樣本在分析統(tǒng)計(jì)參數(shù)時(shí)常用的方法，其使用前提是對(duì)樣本資料系列精度要求較高，其中資料系列完整性和系列長(zhǎng)度是衡量精度的重要指標(biāo)。水文資料系列屬于隨機(jī)性樣本系列，在對(duì)其進(jìn)行樣本分析時(shí)，為了減少誤差提高計(jì)算精度，對(duì)流域內(nèi)部分站點(diǎn)水文要素系列資料須進(jìn)行缺測(cè)資料的插補(bǔ)或?qū)^短系列資料進(jìn)行延長(zhǎng)。本文選擇呼蘭河流域安幫河站為例進(jìn)行實(shí)例分析，該站徑流資料年限為1955至1987年，降水量資料年限為1952至1988年。該站因撤站，資料年限較短，實(shí)際使用進(jìn)行分析計(jì)算時(shí)必須進(jìn)行系列延長(zhǎng)，現(xiàn)綜述如下。

2 水文資料插補(bǔ)延長(zhǎng)方法介紹

水文要素系列插補(bǔ)延長(zhǎng)分析整體上來(lái)說(shuō)以地區(qū)綜合法為基礎(chǔ)，也就是以地區(qū)綜合特性來(lái)模擬某一局部地點(diǎn)的水文特性，其理論依據(jù)就是在局部范圍內(nèi)，水文要素的變化趨勢(shì)基本一致，特性相近。具體又可分為以下具體方法。

2.1 區(qū)域要素等值線法

該方法是地區(qū)綜合法的具體體現(xiàn)。根據(jù)特定流域內(nèi)全體局部點(diǎn)位相應(yīng)要素的等值線圖，在圖中內(nèi)插出缺測(cè)站點(diǎn)相應(yīng)要素系列值，該方法因采用了流域內(nèi)所有站點(diǎn)的相關(guān)數(shù)據(jù)，因此插補(bǔ)精度較高，但繁瑣費(fèi)時(shí)，工作量大。一般較重要的大型分析項(xiàng)目采用此方法，見(jiàn)圖1。

2.2 相鄰站點(diǎn)均值法

均值法利用同一流域內(nèi)其它站點(diǎn)相同時(shí)段要素的均值來(lái)代替缺測(cè)站點(diǎn)相應(yīng)數(shù)據(jù)。該方法計(jì)算簡(jiǎn)便，精度一般，但應(yīng)用較普遍。本文選擇流域內(nèi)安幫河站周邊9個(gè)完整系列站點(diǎn)年雨量均值來(lái)計(jì)算該站缺測(cè)期間年雨量，詳見(jiàn)表1。

2.3 比例分析法

2.4 相關(guān)圖法

該法用缺測(cè)站與正常站間的線性相關(guān)圖查讀相應(yīng)時(shí)段缺測(cè)數(shù)據(jù)。該法采用趨勢(shì)線方程推求缺測(cè)數(shù)據(jù)，避免了比例法和均值法簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)關(guān)系假定，但因相關(guān)站選擇時(shí)存在不確定性和單一性，計(jì)算精度略遜于等值線法。表1計(jì)算時(shí)選圣浪站與安幫河站相應(yīng)數(shù)據(jù)建立相關(guān)圖，見(jiàn)圖2。

2.4.1 降雨與徑流相關(guān)圖

現(xiàn)行站網(wǎng)條件下徑流站一般偏少，小流域內(nèi)一般僅有單個(gè)徑流站，如果出現(xiàn)徑流資料缺測(cè)一般采用上游雨量站與徑流站建立相關(guān)圖推求缺測(cè)流量（用徑流深代替流量）。表1中利用相鄰流域圣浪站雨量與安幫河站徑流量建立相關(guān)圖推求其缺測(cè)數(shù)據(jù)。

2.4.2 徑流相關(guān)圖法

如果缺測(cè)站流域與相鄰流域存在相似的水文地理特征，而且流域面積相差較小，則可建立徑流相關(guān)圖。表1選擇安幫河流域東北部依吉密河流域北關(guān)站徑流數(shù)據(jù)與其建立相關(guān)圖，推求安幫河站缺測(cè)徑流量，見(jiàn)圖4。

3 結(jié)束語(yǔ)

經(jīng)分析可知，資料插補(bǔ)延長(zhǎng)時(shí)各方法計(jì)算結(jié)果基本接近，實(shí)際使用時(shí)可作為相互參考借鑒的依據(jù)。短系列水文資料在實(shí)際使用時(shí)應(yīng)該多方法對(duì)比使用，避免單一方法產(chǎn)生的偶然誤差，再就是注意延長(zhǎng)后系列總體均值長(zhǎng)短系列對(duì)比不應(yīng)相差較大，否則應(yīng)進(jìn)行進(jìn)一步合理性分析。

參考文獻(xiàn)：

[1]黑龍江省水文總站.區(qū)域水資源分析計(jì)算方法[M].北京：水利電力出版社，1985.

[2]王開(kāi)章.現(xiàn)代水資源分析與評(píng)價(jià)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2006.