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        甘肅卓尼縣暴雨統(tǒng)計(jì)參數(shù)計(jì)算及合理性分析

        2017-12-20 10:52:10
        地下水 2017年5期
        關(guān)鍵詞:卓尼縣大峪雨量站

        (甘肅臨洮水文水資源勘測(cè)局紅旗水文站,甘肅 臨洮 730500)

        甘肅卓尼縣暴雨統(tǒng)計(jì)參數(shù)計(jì)算及合理性分析

        何秋明

        (甘肅臨洮水文水資源勘測(cè)局紅旗水文站,甘肅 臨洮 730500)

        甘南州卓尼縣地處青藏高原東部,位于甘肅省甘南藏族自治州東南部,屬黃河主要支流洮河流域,屬洮河中游區(qū)。境內(nèi)車巴河、卡車溝河、大峪溝、康多峽河等大小26條支流呈網(wǎng)狀分布,水流充足,,地表水資源總量達(dá)14.461億 m3,地下水蘊(yùn)藏豐富。境內(nèi)設(shè)多壩水文站、大峪牧場(chǎng)雨量站和大日卡雨量站三處主要水文站點(diǎn),在收集各水文站1958~2012 年期間10 min、30 min、1 h、3 h、6 h、24 h時(shí)段長(zhǎng)系列最大暴雨雨量資料基礎(chǔ)上,對(duì)該縣歷年暴雨統(tǒng)計(jì)參數(shù)進(jìn)行計(jì)算,并對(duì)結(jié)果合理性進(jìn)行分析。結(jié)果顯示,根據(jù)卓尼縣各水文雨量站暴雨參數(shù)計(jì)算結(jié)果,經(jīng)與《甘肅省暴雨洪水圖集》和《甘肅省暴雨特性研究》中的參數(shù)值分析比較,計(jì)算值與歷年統(tǒng)計(jì)結(jié)果基本接近。各時(shí)段雨量均值隨時(shí)段增長(zhǎng)而增加,各時(shí)段最大雨量系列的最大值也隨時(shí)段的增長(zhǎng)而增加,最大值也隨時(shí)段的增長(zhǎng)而增加,在其它影響因素相同的條件下,長(zhǎng)歷時(shí)暴雨只能大于或等于較短歷時(shí)暴雨量。經(jīng)分析,符合該地區(qū)的暴雨特性。

        暴雨統(tǒng)計(jì)參數(shù);計(jì)算;合理性分析;卓尼縣

        1 卓尼縣概況

        1.1 地理概況

        甘南州卓尼縣地處青藏高原東部,位于甘肅省甘南藏族自治州東南部,縣域?qū)偾貛X東西向復(fù)雜構(gòu)造帶的西部。地貌大部分為中低山地形,地勢(shì)西南高,東北低。東西長(zhǎng)115 km,跨經(jīng)1°22′,南北寬113 km,跨緯1°。最高點(diǎn)為南部札伊克嘎峰,海拔4 920 m,最低為東北部藏巴哇地區(qū),海拔2 000 m,高低相差2 920 m。該縣南部為東西走向的迭山山脈,構(gòu)成縣境內(nèi)的屋脊;迭山以北為洮河水系切割的中岱地形,除海拔3 600 m以上部分為裸露巖石外,其余為茂密森林和山地草場(chǎng),河谷地帶則形成許多沖淤灘地;中部為高原丘陵地

        貌為主,河谷開闊;北部由武當(dāng)山等諸多山峰形成北部屏障,呈破碎的高山地貌形態(tài)。

        1.2 氣象水文

        卓尼縣屬黃河主要支流洮河流域,屬洮河中游區(qū)。年均氣溫4.6℃,年均降水量580 mm,無霜期119 d,屬高原性大陸氣候,寒冷濕潤(rùn),四季不明,山高林多濕度大。洮河自西向東分兩段貫穿縣境,流長(zhǎng)174 km。境內(nèi)車巴河、卡車溝河、大峪溝、康多峽河等大小26條支流呈網(wǎng)狀分布,水流充足,流量穩(wěn)定,水質(zhì)清潔,落差集中,地表水資源總量達(dá)14.461億 m3,地下水蘊(yùn)藏也比較豐富。卓尼縣境內(nèi)設(shè)有多壩水文站(含降水)、大峪牧場(chǎng)雨量站和大日卡雨量站,各站點(diǎn)設(shè)立時(shí)間及監(jiān)測(cè)項(xiàng)目見表1。

        表1 卓尼縣水文站和雨量站一覽表

        2 區(qū)域暴雨統(tǒng)計(jì)參數(shù)計(jì)算

        2.1 觀測(cè)儀器及年限

        多壩水文站(含降水)降雨量采用20 cm自記雨量計(jì)觀測(cè),收集到1958年~2012年10 min、30 min、1 h、3 h、6 h、24 h時(shí)段最大點(diǎn)雨量資料,資料系列年限52 a,其中1958年,1962年、1966年10 min、30 min、1 h、3 h無資料外,其余資料齊全。大峪牧場(chǎng)雨量站采用20 cm人工雨量筒觀測(cè),收集到1974~1998年6 h時(shí)段最大點(diǎn)雨量資料,資料系列年限25 a;1966~1998年24 h時(shí)段最大點(diǎn)雨量資料,資料系列年限33 a。大日卡雨量站采用20cm人工雨量筒觀測(cè),收集到1974~1998年6 h時(shí)段最大點(diǎn)雨量資料,資料系列年限25 a;1960~1998年24 h時(shí)段最大點(diǎn)雨量資料,資料系列年限39 a。

        2.2 暴雨統(tǒng)計(jì)參數(shù)計(jì)算

        統(tǒng)計(jì)參數(shù)的計(jì)算公式為:

        依據(jù)卓尼縣各雨量站不同時(shí)段多年最大點(diǎn)雨量系列資料,分別計(jì)算多壩、大峪牧場(chǎng)、大日卡雨量站10 min、30 min、1 h、6 h、24 h多年最大點(diǎn)雨量的平均值、變差系數(shù)Cv值和偏差系數(shù)Cs值,計(jì)算結(jié)果見表2。

        表2 卓尼縣各雨量站各時(shí)段最大點(diǎn)雨量參數(shù)計(jì)算值統(tǒng)計(jì)表

        2.3 暴雨統(tǒng)計(jì)參數(shù)取值

        從已有文獻(xiàn)資料《甘肅省暴雨洪水圖集》(甘肅省水利廳,1988年)和《甘肅省暴雨特性研究》(甘肅省水文局,2004年)中收集整理到甘肅省卓尼縣范圍內(nèi)多壩、大峪牧場(chǎng)、大日卡雨量站最大10 min、30 min、1 h、3 h、6 h、24 h年最大點(diǎn)雨量對(duì)應(yīng)的統(tǒng)計(jì)參數(shù)(均值 、變差系數(shù)Cv、偏態(tài)系數(shù)Cs),見表3。

        表3 卓尼縣各雨量站文獻(xiàn)成果中暴雨參數(shù)取值統(tǒng)計(jì)表

        圖1 多壩站10 min最大點(diǎn)雨量頻率曲線圖

        2.4 暴雨統(tǒng)計(jì)參數(shù)確定

        (1)多壩站:參照已有相關(guān)文獻(xiàn)成果中多壩站各參數(shù)取值,結(jié)合當(dāng)?shù)乇┯晏匦裕\(yùn)用P-III型頻率曲線、采用目估適線法對(duì)該站各時(shí)段最大點(diǎn)雨量參數(shù)進(jìn)行分析,頻率曲線圖見圖1~圖6,計(jì)算結(jié)果見表4。

        圖2 多壩站30 min最大點(diǎn)雨量頻率曲線圖

        圖3 多壩站1 h最大點(diǎn)雨量頻率曲線圖

        圖4 多壩站3 h最大點(diǎn)雨量頻率曲線圖

        圖5 多壩站6 h最大點(diǎn)雨量頻率曲線圖

        圖6 多壩站24 h最大點(diǎn)雨量頻率曲線圖

        時(shí)段年數(shù)P計(jì)算值適線值CvCsCs/CvCvCsCs/Cv10min5210.40.440.982.20.441.543.530h5217.50.460.861.870.471.643.51h5221.10.461.262.740.471.884.03h5221.10.461.262.740.441.984.56h5531.90.401.162.900.401.403.524h5539.30.300.782.600.311.093.5

        (2)大峪牧場(chǎng)站:參照已有相關(guān)文獻(xiàn)成果中大峪牧場(chǎng)站各參數(shù)取值,結(jié)合當(dāng)?shù)乇┯晏匦?,運(yùn)用P-III型頻率曲線、采用目估適線法對(duì)大峪牧場(chǎng)站各時(shí)段最大點(diǎn)雨量參數(shù)進(jìn)行分析,頻率曲線見圖7和圖8,計(jì)算結(jié)果見表5。

        圖7 大峪牧場(chǎng)站6 h最大點(diǎn)雨量頻率曲線圖

        (3)大日卡站:參照已有相關(guān)文獻(xiàn)成果中大日卡站各參數(shù)取值,結(jié)合當(dāng)?shù)乇┯晏匦?,運(yùn)用P-III型頻率曲線、采用目估適線法對(duì)大日卡站各時(shí)段最大點(diǎn)雨量參數(shù)進(jìn)行分析,頻率曲線圖見9~圖10,計(jì)算結(jié)果見表6。

        圖8 大峪牧場(chǎng)站24 h最大點(diǎn)雨量頻率曲線圖

        時(shí)段年數(shù)P計(jì)算值適線值CvCsCs/CvCvCsCs/Cv6h2318.50.370.611.650.381.524.024h3032.20.240.870.830.250.883.5

        表6 大日卡雨量站各時(shí)段最大點(diǎn)雨量參數(shù)統(tǒng)計(jì)表

        圖9 大日卡站6 h最大點(diǎn)雨量頻率曲線圖

        圖10 大日卡站24 h最大點(diǎn)雨量頻率曲線圖

        3 暴雨統(tǒng)計(jì)參數(shù)的合理性分析

        根據(jù)卓尼縣各水文雨量站暴雨參數(shù)的計(jì)算結(jié)果,經(jīng)與《甘肅省暴雨洪水圖集》(省水利廳,1988年)和《甘肅省暴雨特性研究》(省水文局,2004)中的參數(shù)值分析比較,計(jì)算值與歷年基本接近。資料系列年限在20年以上的,其參數(shù)都趨于穩(wěn)定,說明資料系列越長(zhǎng)越具有代表性。各時(shí)段雨量均值隨時(shí)段增長(zhǎng)而增加,各時(shí)段最大雨量系列的最大值也隨時(shí)段的增長(zhǎng)而增加,各時(shí)段最大雨量系列的最大值也隨時(shí)段的增長(zhǎng)而增加,在其它影響因素相同的條件下,長(zhǎng)歷時(shí)的暴雨只能大于或等于較短歷時(shí)的暴雨量。變差系數(shù)Cv值一般隨時(shí)間的增加而減小,各單站Cv值變化趨勢(shì)大體一致,有個(gè)別數(shù)值差異,是因?yàn)閰⒖嘉墨I(xiàn)中的Cv值為調(diào)整后的適線值。本次計(jì)算的參數(shù)值,經(jīng)分析,符合該地區(qū)的暴雨特性。鑒于Cv值的隨意性較大,未作調(diào)整。從Cs的計(jì)算結(jié)果來看,地區(qū)分布規(guī)律及歷時(shí)的關(guān)系沒有明顯的趨勢(shì),本次Cs/ Cv值在2.0~4.5之間,與《甘肅省暴雨特性研究》結(jié)果中的取值基本一致,所以本次Cs/ Cv統(tǒng)計(jì)參數(shù)取值合理。

        4 結(jié)語

        甘肅省山洪災(zāi)害分布范圍廣,發(fā)生頻率高,災(zāi)害損失嚴(yán)重,是全國(guó)山洪災(zāi)害重點(diǎn)防治地區(qū)之一。2010年舟曲“8.8”特大山洪泥石流災(zāi)害、2012年岷縣“5.12”山洪泥石流災(zāi)害以及2013年天水“7.25”暴雨地質(zhì)災(zāi)害造成了人民群眾生命財(cái)產(chǎn)與基礎(chǔ)設(shè)施的巨大損失。針對(duì)甘肅省洪災(zāi)多發(fā)、頻發(fā)和易發(fā)的特點(diǎn),提出了適合甘肅山洪災(zāi)害治理工作方式和具體對(duì)策,組織開展了一系列行之有效的防洪工作,最大限度減輕了山洪災(zāi)害造成的生命財(cái)產(chǎn)損失。而對(duì)暴雨參數(shù)的計(jì)算分析是防洪工作中一項(xiàng)最根本的基礎(chǔ)工作。通過對(duì)卓尼縣歷年暴雨統(tǒng)計(jì)參數(shù)進(jìn)行計(jì)算,并對(duì)計(jì)算結(jié)果合理性進(jìn)行分析,經(jīng)與《甘肅省暴雨洪水圖集》和《甘肅省暴雨特性研究》中的參數(shù)值分析比較,發(fā)現(xiàn)計(jì)算值與歷年統(tǒng)計(jì)結(jié)果基本接近。資料系列年限在20年以上的,其參數(shù)都趨于穩(wěn)定,說明資料系列越長(zhǎng)越具有代表性。研究結(jié)果對(duì)于卓尼縣防洪減災(zāi)工作及人民群眾安全提供依據(jù)。

        [1]潘俊夫. 紅古區(qū)歷史洪水調(diào)查分析[J].甘肅水利水電技術(shù).2016.(11):1-4.

        [2]熊雅麗. 臨夏縣點(diǎn)暴雨參數(shù)的計(jì)算與分析[J].農(nóng)業(yè)科技與信息.2016.(19):146-148.

        [3]曹曉莉.新疆渭干河流域“8.1”特大洪水分析[J].地下水.2017.(2):101-102.

        P333.2

        B

        1004-1184(2017)05-0157-04

        2017-06-10

        何秋明(1970-),男,甘肅臨洮人,工程師,主要從事水文水資源、水文測(cè)驗(yàn),水情報(bào)訊等工作。

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