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      西藏那曲市年降雨量系列代表性分析

      發布時間:2020-10-13 10:16所屬分類:氣象學加入收藏

      摘 要: 雨量分析是水利工程規劃和設計的基礎工作,工程規劃與設計是通過分析已有的降雨資料確定工程規模,由于降雨具有系列性,隨機性,循環性,

        摘 要: 雨量分析是水利工程規劃和設計的基礎工作,工程規劃與設計是通過分析已有的降雨資料確定工程規模,由于降雨具有系列性,隨機性,循環性,不重復性等特性,因而分析降雨資料時,降雨過程的分析方法及采用的降雨系列在長系列的代表性準確與否將直接影響設計成果的可靠性。本文對水文計算的基礎氣象資料的代表性進行了概述,從模比系數差積曲線和模比系數累積均值兩方面做了代表性分析,分析豐枯水期對項目設計的參考意義;然后分析了降雨資料對水文站徑流統計資料插補延長的意義,并進一步探討了氣象資料對水文分析計算的重要性。

        關鍵詞: 西藏那曲市;年均降雨資料;水文資料;相關分析;模比系數差積曲線;模比系數累積均值

      氣象論文發表

        隨著我國社會的發展,以及資源利用的轉型,水資源已經越來越得到重視,在此基礎上,水利工程也得到了進一步的發展,而水文氣象資料的收集以及水文計算方法的應用,為有效提高水資源利用提供了有效數據,也為水利工程的開展奠定了良好的基礎。

        降雨量是最重要水文觀測資料之一,雨量分析是水利工程規劃和設計的基礎工作,工程規劃與設計是通過分析已有的降雨資料通過水文分析計算確定工程規模。

        由于降雨具有系列性、隨機性、循環性、不重復性等特性,因而分析降雨資料時,降雨過程的分析方法及采用的降雨系列在長系列中的代表性準確與否將直接影響設計成果的可靠性。

        水文氣象資料的代表性決定了對其的收集具有重要的意義,用在施工中能充分發揮實用性,將其作為科學合理的參考依據。這就要求收集的資料要能貼切地反映出工程區的情況,要符合工程區當地的水文特性。

        西藏自治區的氣象測站建站較全國晚,氣象系列觀測年限相對較短,代表性較差;對比水文測站,西藏區內的水文站相較氣象站因專業要求較高,建站時間更晚,水文資料更是匱乏,因此工程規劃設計中應盡可能查找較近的長系列氣象資料對水文資料進行相關分析后,對水文站徑流和洪水缺測資料進行延長和插補,使西藏區內水文站觀測資料的系列長度滿足規程規范的計算要求,進行相關工程的分析計算,因此分析選用氣象資料的代表性就尤為重要。結合工作經驗,本文采用模比系數差積曲線方法對西藏自治區那曲市雨量站降雨系列的年際變化情況進行了分析。

        1 那曲市雨量站基本情況

        那曲縣位于東經91°12′~93°02′,北緯30°31′~31°55′,位于西藏自治區北部,北與新疆維吾爾自治區和青海省交界,東鄰昌都地區,南接拉薩、林芝、日喀則三地市,西與阿里地區相連。那曲藏語意“黑河”,整個地區在唐古拉山脈、念青唐古拉山脈和岡底斯山脈懷抱之中,西邊的達爾果雪山,東邊的布吉雪山,形似兩頭猛獅,守護著這塊寶地。西藏那曲市雨量站于1956年1月開始進行實際觀測,觀測場所在地海拔高度4488m,本次共收集到1956年~2012年共計57年連續逐月降雨資料。

        2 降雨量特征值

        通過數理統計,那曲市雨量站1956~2012年的降雨量特征值為:多年平均降雨量432.0mm,年最大降雨量為2008年,降雨量620.5mm,是多年平均降雨量的1.44倍;年最小降雨量為1986年,降雨量僅307.5mm,是多年平均降雨量的0.71倍,年最大降雨量是年最小降雨量的2.02倍。

        3 降雨量模比系數差積曲線

        由于數理統計只能對某一時期或某一階段的降水量概化成平均值,難以直觀、準確地反映出降雨量的年際變化。為了能更加形象地表現那曲市雨量站系列的年際變化,對那曲市雨量站1956~2012年共計57年的年降雨量進行模比系數差積曲線分析計算,采用的多年平均降雨量為432.0mm。

        4 模比系數差積曲線分析

        文中直觀地反映了那曲市雨量站1956~2012年歷年降雨量的連續豐、枯年及極端惡劣情況。

        當某一時段(一年或幾年)的曲線斜率K>0時,表示該時段平均降雨量大于多年平均降水量;當曲線斜率K<0時,表示該時段平均降雨量小于多年平均降水量;當曲線斜率K=0時,表示該時段平均降雨量等于多年平均降水量;當曲線的斜率越大,說明該時段年降雨情況越惡劣。

        從文中看出:1969年~1979年為連續枯水年,從統計表中也可以看出這11年平均降雨量僅為392.4mm;1996~2005年為連續豐水年,10年平均降水量為493.1mm;其中2000~2004年5年平均降雨量高達529.7mm。如果按15年劃分計算系列,則多年平均最大降雨量為1996~2011年,16年均值為478.3mm,多年平均最小降雨量為1965~1979年,15年均值為391.2mm。

        5 模比系數累積均值分析

        根據那曲市氣象站57年的年均氣象資料繪制了模比系數累積平均曲線,從文中看出,累計均值過程線隨著統計年限的增長,其后的變幅越來越小,最后趨近于1,表明那曲市氣象站57年的降水資料系列具有較好的代表性。

        6 結論

        從以上分析可以看出,西藏那曲市雨量站降雨年際變化大,連續枯水年發生在60~70年代,連續豐水年出現在90年代~2000年代。因此,在進行降雨量資料分析時,并不是氣象資料和水文系列資料越近代表性越好,對于城市供水、工業和農業灌溉等供水工程,為了提高供水保證率,降雨系列分析應充分考慮1965~1979年15年連續枯水系列的影響;對于水庫、河道防洪等防洪工程,為了保證工程安全,降雨系列分析應考慮1996~2011年16年連續豐水系列的影響。

        另由于西藏區內大部分水文觀測建站時間比氣象站更晚,資料系列更短,由于人為和自然的原因,存在一定的缺測、漏測年份,水文資料不連續情況時有發生。通常情況以及在規范要求中,對資料的年限要求達到30年,太短年限的資料無法體現及反映出它的特性。

        因此建立年均降水量與年均徑流,年內短歷時降水量與年均洪峰之間的相關關系,利用相關分析,對缺測年份的年均徑流和年均洪峰進行插補延長,利用其資料的分析,理清水域與工程區之間水位與流量的關系,從中分析出單一的綜合曲線,對其進行計算,以進一步反映出工程區的水文情況,這就是代表性的體現。故年均降水量的代表性對插補延長后的水文觀測資料系列的代表性影響很大。

        綜上所述,氣象資料的代表性和與水文觀測的插補延長對水利工程的建設有著積極的作用,而設計人員采用科學合理的水文計算方法,才能為水利工程的建設做好最充分的準備,才能更進一步促進我國水利事業發展。

        參考文獻

        [1] 范守偉,孫顯利,張曉慧.利用差積曲線進行降雨的系列代表性分析[J]. 山東水利,2002,000(002):45-46.

        [2] 祝金珍.水文資料收集的重要性與水文計算方法[J].江西建材,2014,000(003):234.

        [3] 沈麗.水文資料收集的重要性與水文計算方法[J].科學與財富,2020,000(001):188.

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