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為計算單元,利用1965—2011年全市各雨量站實測降雨資料,對全市及各行政區多年平均降水量的變化規律及特征進行了計算分析,得出了區域年降水量多年均值、年內分配特征、頻率分布、年際變化規律等統計指標值。分析成果細化了全市降水量的地域分布特征,為進一步做好區域水資源分析評價工作奠定了基礎。
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
對某一特定區域進行降水量分析與計算,一般包括以下3項必要的內容:
1)確定區域年降水量的特征值,包括年降水量多年均值,變差系數、偏態系數和區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等值線圖。
3)研究年降水量的地區分布、年內分配和年際變化規律[1]。
主要包括2個方面的內容:
1.1 資料的選用
伊春市橫跨3個緯度,呈狹長區域,南北氣候差異明顯,年降水量地域變化幅度較大。本文選擇了分析區域內具有較長資料系列年限的雨量站49個,其中最短系列年限為30a,最長為47a,年降水系列統一采用1965—2011年實測資料。
1.2 資料的插補延長
根據分析區域降水實測資料,選用統計分析降水資料共計2161站年,插補延長了22個站,136站年,詳見表1。
系列代表性分析包括2個方面:
2.1 周期分析
對全區1965—2011年逐年平均年降水量資料系列進行頻率計算,按表2來劃分降水豐枯標準,全市逐年降水豐枯評定結果見表2、表3,可見各年降水量基本按豐、平、枯交替出現,連續出現相同量級標準的時段一般不超過3a,降水量頻率分布基本符合正態分布,詳見圖1。由圖2可見,從1974—1998年(25a)為一個大的從降到升的變化周期,1981年出現最低點。1998年至今為整體下降階段。在整個變化過程期間,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年數統計表

表2 年降水量豐枯等級劃分標準表

表3 1965—2011年伊春市年降水量豐、平、枯水年評定表

表3 伊春市年降水量設計頻率計算成果表

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差積曲線圖
2.2 長短系列統計參數的對比分析
代表站按5個分區選擇,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,長系列按實有最長資料年限選用。由表4可知,分析區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,模比系數累計平均值穩定趨于1.0附近的年份為1988年,說明該系列數據具有一定的穩定性,整體上1988年之后的短系列數據就有一定的代表性。

表4 伊春市年降水量長短系列統計參數對比分析統計表

圖3伊春市年降水量模比系數累積平均過程線
采用實測數據計算逐站歷年平均年降水量和相應Cv值,根據地形、地貌和降水成因等因素并參考以往水文圖集的相關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,整個地勢西低東高,北低南高,迎風坡位于西南部,暴雨出現頻繁等特點對等值線圖進行了合理性檢查。
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,低值區分布在北部嘉蔭縣區域。全市年降水量Cv值變化程度較小,在0.18~0.24,大部分區域為0.20。
以各行政分區為基本劃分單元,采用行政區內雨量站實測均值和等值線量算法分別計算各分區單元的平均年降水量,統計結果見表5。各分區不同頻率降水量可通過本地區Cv值(查圖)和模比系數Kp值(查表)間接求得。
各代表站統計結果見表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
經上述分析計算可知,所選區域內實測雨量數據資料系列較長,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。年降水量市內地區分布差異較明顯,降水量年內分配不均,主要集中在6—9月,約占年總量的75%,易形成暴雨山洪災害。年降水量多年豐枯變化較頻繁,整體呈現輕微下降演變趨勢。區域內降水年際和年內變化幅度都較大,對水資源合理有效開發利用存在一定程度的不利影響[4]。
[1]金光炎,水文水資源隨機分析[M].北京:中國科學技術出版社,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:黑龍江科學技術出版社,1991:07-14.
[4]伊春市水務局,黑龍江省伊春市地下水資源開發利用規劃報告[R].伊春:伊春水務局,2002.
1007-7596(2014)03-0018-04
2013-08-05
陳曦(1980-),男,黑龍江黑河人,工程師,從事水文測驗和資料分析工作;白寧(1981-),男,黑龍江伊春人,工程師,從事水文測驗和資料分析工作。
P333
B

表5 全市及各分區多年平均年降水量表

表6 伊春市代表站降水量年內分配表