蒲石河流域降水特性分析

张 弘，张青山，高文元

（辽宁省水文水资源勘测局丹东分局，辽宁 丹东 118001）

蒲石河流域降水特性分析

张 弘，张青山，高文元

（辽宁省水文水资源勘测局丹东分局，辽宁 丹东 118001）

文章通过对蒲石河流域大蒲石河雨量站、毛甸子雨量站、龙头雨量站 1962—2012 年降雨系列资料的统计分析，总结该流域降雨随时间、空间的变化规律。为地区防汛调度、制定水资源开发利用规划等提供依据。

蒲石河；降雨；分布规律

防汛抗旱及水资源的合理开发利用，越来越被各级领导所关注。蒲石河是贯穿宽甸地区西部的一条主要河流，是该地区的防汛重点地区，分析研究该流域降雨的分布规律是各级领导的迫切需要。

1 流域概况

蒲石河是鸭绿江在丹东境内的一级支流，发源于宽甸县大川头庙岭北娘娘山，自北向南流经宽甸县大川头、石湖沟、青椅山、毛甸子、杨木川、古楼子等乡镇，在古楼子乡东甸子村入鸭绿江。河长 125km，流域面积 1178km2，流域内植被良好。河道落差较大，山地植被较好，两岸有局部台地。河道平均坡降 0.287%，总落差 1255.5m。蒲石河门坎哨以上为上游段，两岸悬崖峭壁，河谷狭窄，河宽 50m 左右，影壁山至玄羊砬子为中游段，河宽 100m 左右，玄羊砬子以下入江段为下游段，河宽 100～150m。流域地形呈狭长形状，北高南低，平均宽度约 8.8km，河道弯曲而狭窄，河床质为卵石，流域内山地占 74%，丘陵占 26%。

全流域贯穿宽甸西部地区，是辽宁省乃至东北地区的主要暴雨洪水区，每年汛期雨量集中，暴雨强度大，短历时的强降雨常造成山洪和泥石流的发生。次降水过程一般不超过 7d，短历时强暴雨是蒲石河产生大洪水的主要因素。洪水多发生在 7月中旬至 8月中旬。河道坡度较陡，水流急，汇流时间一般在 7～8h，有暴涨暴落的特点，个别年份水位变幅可达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

数学统计的方法越来越多的应用于水文工作中，其基本原则是从大量的历史资料中应用数理统计的方法去寻求分析水文要素历史演变情况以及与其他因素的关系，然后用这些规律来进行指导今后的水利工作。下文采用差积曲线法对降雨系列资料进行统计，探求流域内年际间的变化规律。分析研究蒲石河流域降雨时空分布规律，对于指导洪水预报、防洪调度、水资源利用开发具有重要意义。

2.2 分析过程

选用的分析因子是年降雨量，资料选取了流域内具有完整系列资料的3个雨量站，他们分别是处在最上游的龙头雨量站，绝对高程 370m，中游的毛甸子雨量站，绝对高程 130m、下游的大蒲石河（砬子沟）雨量站，绝对高程 40m。通过对其1962-2012 年 51 年的旬、月、年降雨量、降雨日数、短历时暴雨分别为 1，3，6，24h；1，3d 等进行统计，并采用数学分析、频率计算等方法进行计算。得出单站及整个该流域的多年旬、月、年平均值、极大极小值的出现频率及时空分布规律。

差积曲线的计算公式为：

计算多年雨量平均值P：

各年降雨距平值△Pi：

3 分析结果

3.1 降雨随时间演变规律

3.1.1 多年平均降雨

根据统计蒲石河流域多年平均降雨量为 1158.9 mm，最大为 2010 年，2058.9mm，是多年平均降雨的 1.78 倍；最小为 2000 年，757.5mm，是多年平均降雨的 65.36%；丰枯比为 2.72。单站最大年降雨2173.1mm，出现在 2010 年龙头雨量站，最小年降雨 690.9mm，出现在 2000 年毛甸子雨量站。

3.1.2 年际间变化规律

从图 1可看出 50 余年共出现了 3 个特大降雨高值年，分别是 1960 年（该流域资料系列不够，不在系列内），1985，2010 年，每次间隔都为 25 年；在3 个高值年中间的 1973，1996 年分别出现 2 个较大降雨高值年，距前一个特大降雨年间隔为 12 年左右。而降雨的低值年均发生在特大高值年或较大高值年后 4～5 年。如 1965，1976，1989，2000 年。

图1 蒲石河流域历年降水量过程线

从差积曲线可看出 1973 年以前年雨量年际间变化不大，而从 1974 年以后出现了连续减少与连续增加交替出现的规律。

图2 蒲石河流域历年降水差积曲线

3.1.3 降雨年内分布规律

根据统计，降雨较大月份出现在 7～8 月，7 月略多，2 个月降雨总量超过全年一半以上达 54.36%。汛期（6～9 月）降雨量占全年的 74.26%。最小月降水为 1 月份，只有 10.1mm，不足全年的 1%。见表 1。

表1 蒲石河流域各月平均雨量表

流域内各旬平均降雨分布情况是7月下旬最大，为 152.8mm，其次为 8 月上旬，达 133.3mm。最小值出现在 2 月上旬 ，仅有 2.1mm。

3.1.4 短历时暴雨情况

通过对流域内 3 个站短历时 1，3，6，24h；1，3d雨量统计，部分时段最大降雨量出现了小概率事件。如大蒲石河雨量站 6h 最大降雨 327.1mm（2010年） 达 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）超过百年一遇；其余各时段均有超过 50年一遇的降雨量发生。

3.1.4 极端暴雨情况

蒲石河流域是暴雨频发的地区，根据统计，自1954 年至今该流域共出现大暴雨和特大暴雨 73次，平均每年 1.2 次，其中最大场降雨的 794.0mm也是丹东地区有资料记载以来的最大值。

3.2 降雨随地形演变规律

大蒲石河站、毛甸子站、龙头站是分布在流域下游中游及上游不同位置的雨量站，其多年平均降雨分别是 1129.8，1133.2，1193.4mm，降雨日数分别是 97，101，109d，从以上数字看出无论是多年平均降雨还是多年平均降雨日数都是随着流域高程的增加而递增的规律。反映了地形地势对降雨的影响明显的规律如下表 3。

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