辽宁省区域代表站和小河站设站年限分析

王洪斌，王明亮

（辽宁省水文水资源勘测局，辽宁 沈阳 110003）

在水文站网规划与调整中，及时地撤销或停止一些已经满足生产需要的水文测站或观测项目，就可以腾出一部分人力物力，转移到其它需要设站的地点，发展水文站网，扩大资料收集范围。反之，如果不适当地撤销水文测站，又会造成连续资料中断，影响水文站网的整体功能。因此必须适时、定期地对水文测站进行设站年限的分析检验。通过检验，有计划地调整达到设站年限的水文站，逐步提高水文站网密度，实现对基本水文要素在时间和空间上的全面掌握。

1 长期站和短期站的确定

根据《水文站网规划技术导则》水文站按观测年限，分为长期站和短期站两种。长期站应系统收集长系列样本，探索水文要素在时间上的变化规律；短期站能依靠与邻近长期站同步系列间的相关关系，或者依靠与长系列资料建立转换模型，展延自身的系列。应通过有计划地转移短期站的位置，逐步提高站网密度，适时对基本水文要素在时间和空间上的全面控制。

辽宁省大河控制站、F≥1 000 km2区域代表站和有重要作用的小河站 （除个别受水利工程等影响站外）应全部列入长期站。

而对于F＜1 000 km2的区域代表站和小河站，列入短期站。若没有报汛任务和其它观测项目又达到了设站年限要求，可以撤站或转移到其它需要设站的地点进行观测。

2 设站年限分析方法

2.1 分析对象

全省F＜1 000 km2具有20年以上样本系列的区域代表站和具有10年以上样本系列的小河站（1984年之前设立的区域代表站和1994年之前设立的小河站），对于F≥1 000～3 000 km2的水文站，如受水利工程影响显著，有调整要求的，也必须进行检验。全省共需检验27站，资料截止时间为2005年。最长系列样本为51年（海城站），最短系列样本为11年（千山站）。

2.2 检验方法

1）选用资料。选用资料为年径流量。

2）方法。按样本均值的精度要求确定观测年限。

生产上常用的样本统计量是多年平均值与方差。设一个水文站的样本系列为 Xi（I=1，2，3，…，m），要求有（1-α）的保证率，使样本的均值与x系列总体均值μ的差异满足不等式│x-μ│≤εx。其中，ε为允许误差的相对值；α称为显著性水平，0≤α≤1；m是样本系列的长度。

依照t检验原理，可导出满足对样本均值要求的设站年限计算公式：

公式的意义是：对于已知样本变差系数Cv的水文系列，若进行N年观测，则有（1-α）的保证率，使样本与总体均值之间的相对误差不超过事先指定的相对误差ε。式中，ta是自由度为（N-1），显著性水平为α的t分布积分下限，其数值随N的增大而减小。该公式是一个需要通过试算才能得出N的超越方程。不过，当N较大时（N＞10），tα值就接近常数，因此，给计算工作带来了方便。

3）应用。收集上述27个区域代表站和小河站的径流量资料系列，并按矩法公式计算每一个径流量资料系列的变差系数Cv（见表1），然后根据变差系数Cv、事先选定的相对误差ε查算一定保证率下的设站年限。

4）确定设站年限。用上述方法检验全省27站，得到各站的设站年限。成果见表1。2.3 F＜1 000 km2的水文站设站年限

1）区域代表站。当实测样本系列资料年特征值，其多年平均抽样误差全部在10%～15%之内，保证率不低于70%且稳定 （即抽样误差检验法），测到了30～50年一遇及以下各级洪水的系统资料（设计洪水和枯水检验法），满足以上3种条件的设站年数，即为设站年限。

2）小河水文站。当实测样本系列资料年特征值，其多年平均抽样误差全部在10%～15%之内，保证率不低于70%且稳定，测到了10～20年一遇及以下各级洪水的系统资料，满足以上3种条件的设站年数，即为设站年限。

从辽宁省分析成果可看出（见表1），27站中只有司屯、千山、团山子、兴城4站没达到设站年限。另外23站虽然达到设站年限，但由于防汛、水资源评价、水环境监测等项目要求仍然需要保留。

3 达到设站年限的站网调整原则

1）区域代表站。对于F＜1 000 km2的区域代表水文站，如达到设站年限且无报汛任务、无其它测验功能、无较大空白区，可予以转移至其它地方设站。对于受水利工程影响的区域代表站将根据影响程度予以撤销、迁移、建辅助站。

2）小河站。对于F≤200 km2的小河水文站，如达到设站年限、无报汛任务、无其它测验功能，予以撤销。如一个级别一个类型只有一个水文站，该站达到设站年限，只能迁至其它需要设站的地点（同一个类型同一个级别的地点）。对于受水利工程影响显著的小河站，予以撤销。对于未达到设站年限的小河重复水文站暂时保留。

表1 辽宁省F≤1 000 km2的水文站设站年限成果表

4 结语

确定水文测站的设站年限，主要应审查其对站网整体功能的影响，水文资料的经济效益和受水工程影响的程度，经对上述各方面的综合分析论证，再联系测站的测验条件，生活交通条件等实际情况，方可对测站的撤留作出决策。

［1］中国水利部.水文站网规划技术导则(SL34～92)［S］.北京：水利水电出版社，1992.

［2］黄委水文局.黄河流域水文分区与水文站观测年限的确定方法［R］.黄委水文局，2005.

［3］马秀峰，龚庆胜.水文站观测年限确定方法［M］.郑州：河南科学技术出版社，1988.