伊春河流域降水特征分析
2011-06-08韩立伟郑立辉田长涛
韩立伟,郑立辉,田长涛
(1.佳木斯水文局,黑龙江佳木斯 154002;2.伊春水文局,黑龙江伊春 153000)
伊春河流域降水特征分析
韩立伟1,郑立辉2,田长涛2
(1.佳木斯水文局,黑龙江佳木斯 154002;2.伊春水文局,黑龙江伊春 153000)
分析流域降水特征及变化规律可以进一步了解和掌握流域暴雨洪水成因及水资源年际、年内分配情况。利用流域内降水代表站历年降水资料,分别从流域降水量的地域分布、年际、年内变化情况等方面,采用数理统计法分析了流域降水量的变化特征、空间分布及变化趋势。经统计分析,流域年降水量地域分布差异显著,年际、年内分配相差悬殊,年降水量近年呈减小演变趋势,流域单点暴雨量呈增大变化趋势。针对流域降水量的变化特征,提出了具体应对措施和建议。
伊春河;年降水量;变化趋势;最大降雨量;年内及年际变化
1 流域概况
伊春河流域地处小兴安岭山区,为汤旺河右岸支流。发源于黑龙江省伊春市翠峦区601高地东麓,流域面积2 472 km2,流域形状呈扇形,属典型的山溪性河流。伊春河自西南向东北流经伊春市翠峦区、乌马河区、伊春区,是伊春市中心城区工农业生产及生活用水的主要水源地之一。流域河长89 km,落差371 m,平均坡降2.90‰。流域属中温带大陆性季风气候区,具有明显的山地气候特征,冬夏温差较大,四季特征分明。伊春河共有5条主要支流,其中左岸支流有翠峦河、挡石河,右岸支流有扶育河、幺河、乌马河(见图1)。流域降水受季风影响明显,夏、秋季受东南季风的影响,降水充沛,约占全年降水量的90%,年降水日数约130 d。大气降水为伊春河水资源主要补给来源,伊春河属多雨地区,降水量为全省高值区,也是山洪易发区,历次山洪暴发均由异常强降雨所产生。因此,分析研究流域内降水变化规律及演变特征,对今后流域水资源开发利用和山洪灾害防治都有着重要意义。
图1 伊春河流域降水量站点分布图
2 流域降水量特征分析
2.1 年降水量地域分布特征
流域历年平均年降水量为613.4 mm(1954-2009年6个雨量站资料统计,下同)。流域年降水量地域分布南北不均,具有南多北少的特点,最高值在流域中南部的昆仑气站,历年平均年降水量为694 mm,该站位于流域暴雨中心区,流域各时段最大单点降水量多出现在该站;最少在流域北部的伊春站,历年平均年降水量为578 mm,两站纬度相差12',高程相差100 m,年降水量相差116 mm,可见,地域和地势差异对流域降水量分布影响较大。
2.2 流域降水量的年际变化特征
流域年降水量波动幅度较大,年际差异明显,各站相应Cv值在0.16~0.28。年最大降水量出现在昆仑气站为1 092.5 mm(1985年),最小值出现在伊春站为338.0 mm(1968年),相差3.2倍。本文利用趋势线法,差积曲线法和距平统计法分别对流域降水年际变化特征来进行分析。图2为流域平均历年年降水量变化过程图,图中趋势线由Excel自动生成。由图2可见,流域年降水量丰枯变化较频繁,整体呈逐渐减少演变趋势。差积曲线也是分析一个地区降水量丰枯变化的常用方法。根据流域平均年降水量模比系数差积曲线图(图3)可以划分出其丰枯变化分段情况。经统计,流域年降水量模比差积曲线下降段(枯水段)约为20 a,占总年数(55 a)的36.4%;平缓段(平水段)约为19 a,占总年数的34.5%;上升段(丰水段)约为16 a,占总年数的29.1%,由图3可见,近年来流域年降水量呈下降趋势。
图2 伊春河流域历年年降水量年际变化图
图3 流域历年年降水量模比系数差积曲线图
下面再用年际降水距平法来分析降水量的年际变化特征。由表1可见,自20世纪50年代以来,流域内降水量的年际变化较显著,50-60年代降水量总体处于丰水年(距平为较高正值)。70年代降水量明显偏小为枯水年,80-90年代降水量偏丰、偏枯水年交替出现,偏丰水年略多,2001-2009年又为偏枯水年。
表1 1954-1960伊春河流域降水量年际变化 mm
2.3 降水量年内变化特征
将流域年内降水按季节划分,并分别计算其多年降雨均值,可以较明显地看出流域降水的年内分配规律。从表2可以看出流域各站降水量年内分配主要集中在夏、秋季,年内分配极不均匀。夏、秋季降水量占全年总量的90%以上,降水量最大季节是秋季,最小在春季,极值比最大相差9.1倍。
2.4 流域最大1日降水量变化特征
最大1日降水量和灾害性暴雨关系密切,突发性强降雨极易在局部地区产生山洪和泥石流灾害,分析其演变规律对预防流域内暴雨洪水灾害具有重要作用。根据流域内各代表雨量站的降水量观测数据,选择流域内历年最大1日降水量数据绘制出流域最大1日降水量年际变化图。从图3中趋势线可以看到,流域最大1日降水量年际变化呈上升演变趋势。流域暴雨笼罩面积较小,一般均出现在单个站点,降雨历时较短,主要集中在12 h以内,降雨强度衰减迅速。如2006年7月16日,伊春站最大1 h降雨量为56.0 mm,6 h降雨量为103.2 mm,24 h降雨量为103.5 mm。
图3 伊春河流域最大1 d降水量年际变化过程图
表2 流域各站多年降水量年内季节分配表
3 结语
经分析流域年降水量具有时空分布不均、年际变化显著的特点。全年降水90%集中在汛期(夏、秋季节),汛期发生特大暴雨,形成特大洪水的几率较大。根据流域最大1日降水量的变化趋势来看,流域内局部地区发生灾害性强降水的危险程度较大,建议应重点关注和预防流域内由短时间局部强降水引发的山洪和泥石流灾害。降水是流域地表水和地下水的补给来源,流域年降水量变化幅度较大,变化过程丰、枯交替出现,近年来呈现偏枯趋势,因此应进一步做好流域水资源的合理保护和调蓄工作,以便能够更好地为流域合理开发、利用水资源和防汛抗旱工作服务。
[1]扬州水利学校.水文水利计算[M].北京:水利电力出版社,1979.
[2]曾庆生.水文统计学[M].北京:水利电力出版社,1985.
[3]金光炎.水文统计原理与方法[M].北京:中国工业出版社,1964.
Analysis for Precipitation Characteristics in Yichun River Watershed
HAN Li-wei1;ZHENG Li-hui2;and TIAN Chang-tao2
(1.Jimusi Hydrology Bureau,Jimusi 154002,China;2.Yichun Hydrology Bureau,Yichun 153000,China)
Analyzing precipitation characteristics and changing law of a watershed will promote to find out reasons for storm flood and annual and interannual distribution situation of water resources.Using annual precipitation data about representative stations within the basin,a mathematical statistics method was applied to analyze change characteristics,spatial distribution and changing trend about the basin precipitation in respects with area distribution,annual and interannual change of precipitation in the basin.The statistics and analysis show that annual precipitation differs greatly in area distribution,annual and interannual allocation,and annual precipitation is decreasing in recent years,the single-point storm is in tendency forward increasing.Some detailed countermeasures and suggestions are put forth to face the change of precipitation characteristics in the basin.
Yichun river;annual precipatation;change tenderey;maximum rainfall;annual and interannual change
TV125
B
1007-7596(2011)06-0017-03
2011-05-03
韩立伟(1980-),男,黑龙江桦南人,助理工程师,主要从事水文水资源分析评价和水文预报专业技术工作;郑立辉(1973-),女,黑龙江伊春人,技师,主要从事水文水资源分析评价和水文预报专业技术工作;田长涛(1969-),男,黑龙江伊春人,高级工程师,主要从事水文水资源分析评价和水文预报专业技术工作。