張 弘，張青山，高文元

（遼寧省水文水資源勘測(cè)局丹東分局，遼寧 丹東 118001）

蒲石河流域降水特性分析

張 弘，張青山，高文元

（遼寧省水文水資源勘測(cè)局丹東分局，遼寧 丹東 118001）

文章通過對(duì)蒲石河流域大蒲石河雨量站、毛甸子雨量站、龍頭雨量站 1962—2012 年降雨系列資料的統(tǒng)計(jì)分析，總結(jié)該流域降雨隨時(shí)間、空間的變化規(guī)律。為地區(qū)防汛調(diào)度、制定水資源開發(fā)利用規(guī)劃等提供依據(jù)。

蒲石河；降雨；分布規(guī)律

防汛抗旱及水資源的合理開發(fā)利用，越來越被各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)所關(guān)注。蒲石河是貫穿寬甸地區(qū)西部的一條主要河流，是該地區(qū)的防汛重點(diǎn)地區(qū)，分析研究該流域降雨的分布規(guī)律是各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)的迫切需要。

1 流域概況

蒲石河是鴨綠江在丹東境內(nèi)的一級(jí)支流，發(fā)源于寬甸縣大川頭廟嶺北娘娘山，自北向南流經(jīng)寬甸縣大川頭、石湖溝、青椅山、毛甸子、楊木川、古樓子等鄉(xiāng)鎮(zhèn)，在古樓子鄉(xiāng)東甸子村入鴨綠江。河長(zhǎng) 125km，流域面積 1178km2，流域內(nèi)植被良好。河道落差較大，山地植被較好，兩岸有局部臺(tái)地。河道平均坡降 0.287%，總落差 1255.5m。蒲石河門坎哨以上為上游段，兩岸懸崖峭壁，河谷狹窄，河寬 50m 左右，影壁山至玄羊砬子為中游段，河寬 100m 左右，玄羊砬子以下入江段為下游段，河寬 100～150m。流域地形呈狹長(zhǎng)形狀，北高南低，平均寬度約 8.8km，河道彎曲而狹窄，河床質(zhì)為卵石，流域內(nèi)山地占 74%，丘陵占 26%。

全流域貫穿寬甸西部地區(qū)，是遼寧省乃至東北地區(qū)的主要暴雨洪水區(qū)，每年汛期雨量集中，暴雨強(qiáng)度大，短歷時(shí)的強(qiáng)降雨常造成山洪和泥石流的發(fā)生。次降水過程一般不超過 7d，短歷時(shí)強(qiáng)暴雨是蒲石河產(chǎn)生大洪水的主要因素。洪水多發(fā)生在 7月中旬至 8月中旬。河道坡度較陡，水流急，匯流時(shí)間一般在 7～8h，有暴漲暴落的特點(diǎn)，個(gè)別年份水位變幅可達(dá)6m以上。大蒲石河水文站是蒲石河的控制站。

2 分析的思路和方法

2.1 基本思路

數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)的方法越來越多的應(yīng)用于水文工作中，其基本原則是從大量的歷史資料中應(yīng)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)的方法去尋求分析水文要素歷史演變情況以及與其他因素的關(guān)系，然后用這些規(guī)律來進(jìn)行指導(dǎo)今后的水利工作。下文采用差積曲線法對(duì)降雨系列資料進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，探求流域內(nèi)年際間的變化規(guī)律。分析研究蒲石河流域降雨時(shí)空分布規(guī)律，對(duì)于指導(dǎo)洪水預(yù)報(bào)、防洪調(diào)度、水資源利用開發(fā)具有重要意義。

2.2 分析過程

選用的分析因子是年降雨量，資料選取了流域內(nèi)具有完整系列資料的3個(gè)雨量站，他們分別是處在最上游的龍頭雨量站，絕對(duì)高程 370m，中游的毛甸子雨量站，絕對(duì)高程 130m、下游的大蒲石河（砬子溝）雨量站，絕對(duì)高程 40m。通過對(duì)其1962-2012 年 51 年的旬、月、年降雨量、降雨日數(shù)、短歷時(shí)暴雨分別為 1，3，6，24h；1，3d 等進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，并采用數(shù)學(xué)分析、頻率計(jì)算等方法進(jìn)行計(jì)算。得出單站及整個(gè)該流域的多年旬、月、年平均值、極大極小值的出現(xiàn)頻率及時(shí)空分布規(guī)律。

差積曲線的計(jì)算公式為：

計(jì)算多年雨量平均值P：

各年降雨距平值△Pi：

3 分析結(jié)果

3.1 降雨隨時(shí)間演變規(guī)律

3.1.1 多年平均降雨

根據(jù)統(tǒng)計(jì)蒲石河流域多年平均降雨量為 1158.9 mm，最大為 2010 年，2058.9mm，是多年平均降雨的 1.78 倍；最小為 2000 年，757.5mm，是多年平均降雨的 65.36%；豐枯比為 2.72。單站最大年降雨2173.1mm，出現(xiàn)在 2010 年龍頭雨量站，最小年降雨 690.9mm，出現(xiàn)在 2000 年毛甸子雨量站。

3.1.2 年際間變化規(guī)律

從圖 1可看出 50 余年共出現(xiàn)了 3 個(gè)特大降雨高值年，分別是 1960 年（該流域資料系列不夠，不在系列內(nèi)），1985，2010 年，每次間隔都為 25 年；在3 個(gè)高值年中間的 1973，1996 年分別出現(xiàn) 2 個(gè)較大降雨高值年，距前一個(gè)特大降雨年間隔為 12 年左右。而降雨的低值年均發(fā)生在特大高值年或較大高值年后 4～5 年。如 1965，1976，1989，2000 年。

圖1 蒲石河流域歷年降水量過程線

從差積曲線可看出 1973 年以前年雨量年際間變化不大，而從 1974 年以后出現(xiàn)了連續(xù)減少與連續(xù)增加交替出現(xiàn)的規(guī)律。

圖2 蒲石河流域歷年降水差積曲線

3.1.3 降雨年內(nèi)分布規(guī)律

根據(jù)統(tǒng)計(jì)，降雨較大月份出現(xiàn)在 7～8 月，7 月略多，2 個(gè)月降雨總量超過全年一半以上達(dá) 54.36%。汛期（6～9 月）降雨量占全年的 74.26%。最小月降水為 1 月份，只有 10.1mm，不足全年的 1%。見表 1。

表1 蒲石河流域各月平均雨量表

流域內(nèi)各旬平均降雨分布情況是7月下旬最大，為 152.8mm，其次為 8 月上旬，達(dá) 133.3mm。最小值出現(xiàn)在 2 月上旬 ，僅有 2.1mm。

3.1.4 短歷時(shí)暴雨情況

通過對(duì)流域內(nèi) 3 個(gè)站短歷時(shí) 1，3，6，24h；1，3d雨量統(tǒng)計(jì)，部分時(shí)段最大降雨量出現(xiàn)了小概率事件。如大蒲石河雨量站 6h 最大降雨 327.1mm（2010年） 達(dá) 200 年一遇，24h 最大降雨量 622.1mm（2010 年）超百年接近 200 年一遇；毛甸子雨量站 6 h 最大降雨量 301.4mm（1979 年）超過百年一遇；其余各時(shí)段均有超過 50年一遇的降雨量發(fā)生。

3.1.4 極端暴雨情況

蒲石河流域是暴雨頻發(fā)的地區(qū)，根據(jù)統(tǒng)計(jì)，自1954 年至今該流域共出現(xiàn)大暴雨和特大暴雨 73次，平均每年 1.2 次，其中最大場(chǎng)降雨的 794.0mm也是丹東地區(qū)有資料記載以來的最大值。

3.2 降雨隨地形演變規(guī)律

大蒲石河站、毛甸子站、龍頭站是分布在流域下游中游及上游不同位置的雨量站，其多年平均降雨分別是 1129.8，1133.2，1193.4mm，降雨日數(shù)分別是 97，101，109d，從以上數(shù)字看出無論是多年平均降雨還是多年平均降雨日數(shù)都是隨著流域高程的增加而遞增的規(guī)律。反映了地形地勢(shì)對(duì)降雨的影響明顯的規(guī)律如下表 3。

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