甘肃卓尼县暴雨统计参数计算及合理性分析

(甘肃临洮水文水资源勘测局红旗水文站，甘肃 临洮 730500)

甘肃卓尼县暴雨统计参数计算及合理性分析

何秋明

(甘肃临洮水文水资源勘测局红旗水文站，甘肃 临洮 730500)

甘南州卓尼县地处青藏高原东部，位于甘肃省甘南藏族自治州东南部，属黄河主要支流洮河流域，属洮河中游区。境内车巴河、卡车沟河、大峪沟、康多峡河等大小26条支流呈网状分布，水流充足，，地表水资源总量达14.461亿 m3，地下水蕴藏丰富。境内设多坝水文站、大峪牧场雨量站和大日卡雨量站三处主要水文站点，在收集各水文站1958～2012 年期间10 min、30 min、1 h、3 h、6 h、24 h时段长系列最大暴雨雨量资料基础上，对该县历年暴雨统计参数进行计算，并对结果合理性进行分析。结果显示，根据卓尼县各水文雨量站暴雨参数计算结果，经与《甘肃省暴雨洪水图集》和《甘肃省暴雨特性研究》中的参数值分析比较，计算值与历年统计结果基本接近。各时段雨量均值随时段增长而增加，各时段最大雨量系列的最大值也随时段的增长而增加，最大值也随时段的增长而增加，在其它影响因素相同的条件下，长历时暴雨只能大于或等于较短历时暴雨量。经分析，符合该地区的暴雨特性。

暴雨统计参数；计算；合理性分析；卓尼县

1 卓尼县概况

1.1 地理概况

甘南州卓尼县地处青藏高原东部，位于甘肃省甘南藏族自治州东南部，县域属秦岭东西向复杂构造带的西部。地貌大部分为中低山地形，地势西南高，东北低。东西长115 km，跨经1°22′，南北宽113 km，跨纬1°。最高点为南部札伊克嘎峰，海拔4 920 m，最低为东北部藏巴哇地区，海拔2 000 m，高低相差2 920 m。该县南部为东西走向的迭山山脉，构成县境内的屋脊；迭山以北为洮河水系切割的中岱地形，除海拔3 600 m以上部分为裸露岩石外，其余为茂密森林和山地草场，河谷地带则形成许多冲淤滩地；中部为高原丘陵地

貌为主，河谷开阔；北部由武当山等诸多山峰形成北部屏障，呈破碎的高山地貌形态。

1.2 气象水文

卓尼县属黄河主要支流洮河流域，属洮河中游区。年均气温4.6℃，年均降水量580 mm，无霜期119 d，属高原性大陆气候，寒冷湿润，四季不明，山高林多湿度大。洮河自西向东分两段贯穿县境，流长174 km。境内车巴河、卡车沟河、大峪沟、康多峡河等大小26条支流呈网状分布，水流充足，流量稳定，水质清洁，落差集中，地表水资源总量达14.461亿 m3，地下水蕴藏也比较丰富。卓尼县境内设有多坝水文站(含降水)、大峪牧场雨量站和大日卡雨量站，各站点设立时间及监测项目见表1。

表1 卓尼县水文站和雨量站一览表

2 区域暴雨统计参数计算

2.1 观测仪器及年限

多坝水文站(含降水)降雨量采用20 cm自记雨量计观测，收集到1958年～2012年10 min、30 min、1 h、3 h、6 h、24 h时段最大点雨量资料，资料系列年限52 a，其中1958年，1962年、1966年10 min、30 min、1 h、3 h无资料外，其余资料齐全。大峪牧场雨量站采用20 cm人工雨量筒观测，收集到1974～1998年6 h时段最大点雨量资料，资料系列年限25 a；1966～1998年24 h时段最大点雨量资料，资料系列年限33 a。大日卡雨量站采用20cm人工雨量筒观测，收集到1974～1998年6 h时段最大点雨量资料，资料系列年限25 a；1960～1998年24 h时段最大点雨量资料，资料系列年限39 a。

2.2 暴雨统计参数计算

统计参数的计算公式为：

依据卓尼县各雨量站不同时段多年最大点雨量系列资料，分别计算多坝、大峪牧场、大日卡雨量站10 min、30 min、1 h、6 h、24 h多年最大点雨量的平均值、变差系数Cv值和偏差系数Cs值，计算结果见表2。

表2 卓尼县各雨量站各时段最大点雨量参数计算值统计表

2.3 暴雨统计参数取值

从已有文献资料《甘肃省暴雨洪水图集》(甘肃省水利厅，1988年)和《甘肃省暴雨特性研究》(甘肃省水文局，2004年)中收集整理到甘肃省卓尼县范围内多坝、大峪牧场、大日卡雨量站最大10 min、30 min、1 h、3 h、6 h、24 h年最大点雨量对应的统计参数(均值 、变差系数Cv、偏态系数Cs)，见表3。

表3 卓尼县各雨量站文献成果中暴雨参数取值统计表

图1 多坝站10 min最大点雨量频率曲线图

2.4 暴雨统计参数确定

(1)多坝站：参照已有相关文献成果中多坝站各参数取值，结合当地暴雨特性，运用P-III型频率曲线、采用目估适线法对该站各时段最大点雨量参数进行分析，频率曲线图见图1～图6，计算结果见表4。

图2 多坝站30 min最大点雨量频率曲线图

图3 多坝站1 h最大点雨量频率曲线图

图4 多坝站3 h最大点雨量频率曲线图

图5 多坝站6 h最大点雨量频率曲线图

图6 多坝站24 h最大点雨量频率曲线图

时段年数P计算值适线值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)大峪牧场站：参照已有相关文献成果中大峪牧场站各参数取值，结合当地暴雨特性，运用P-III型频率曲线、采用目估适线法对大峪牧场站各时段最大点雨量参数进行分析，频率曲线见图7和图8，计算结果见表5。

图7 大峪牧场站6 h最大点雨量频率曲线图

(3)大日卡站：参照已有相关文献成果中大日卡站各参数取值，结合当地暴雨特性，运用P-III型频率曲线、采用目估适线法对大日卡站各时段最大点雨量参数进行分析，频率曲线图见9～图10，计算结果见表6。

图8 大峪牧场站24 h最大点雨量频率曲线图

时段年数P计算值适线值CvCsCs/CvCvCsCs/Cv6h2318.50.370.611.650.381.524.024h3032.20.240.870.830.250.883.5

表6 大日卡雨量站各时段最大点雨量参数统计表

图9 大日卡站6 h最大点雨量频率曲线图

图10 大日卡站24 h最大点雨量频率曲线图

3 暴雨统计参数的合理性分析

根据卓尼县各水文雨量站暴雨参数的计算结果，经与《甘肃省暴雨洪水图集》(省水利厅，1988年)和《甘肃省暴雨特性研究》(省水文局，2004)中的参数值分析比较，计算值与历年基本接近。资料系列年限在20年以上的，其参数都趋于稳定，说明资料系列越长越具有代表性。各时段雨量均值随时段增长而增加，各时段最大雨量系列的最大值也随时段的增长而增加，各时段最大雨量系列的最大值也随时段的增长而增加，在其它影响因素相同的条件下，长历时的暴雨只能大于或等于较短历时的暴雨量。变差系数Cv值一般随时间的增加而减小，各单站Cv值变化趋势大体一致，有个别数值差异，是因为参考文献中的Cv值为调整后的适线值。本次计算的参数值，经分析，符合该地区的暴雨特性。鉴于Cv值的随意性较大，未作调整。从Cs的计算结果来看，地区分布规律及历时的关系没有明显的趋势，本次Cs/ Cv值在2.0～4.5之间，与《甘肃省暴雨特性研究》结果中的取值基本一致，所以本次Cs/ Cv统计参数取值合理。

4 结语

甘肃省山洪灾害分布范围广，发生频率高，灾害损失严重，是全国山洪灾害重点防治地区之一。2010年舟曲“8.8”特大山洪泥石流灾害、2012年岷县“5.12”山洪泥石流灾害以及2013年天水“7.25”暴雨地质灾害造成了人民群众生命财产与基础设施的巨大损失。针对甘肃省洪灾多发、频发和易发的特点，提出了适合甘肃山洪灾害治理工作方式和具体对策，组织开展了一系列行之有效的防洪工作，最大限度减轻了山洪灾害造成的生命财产损失。而对暴雨参数的计算分析是防洪工作中一项最根本的基础工作。通过对卓尼县历年暴雨统计参数进行计算，并对计算结果合理性进行分析，经与《甘肃省暴雨洪水图集》和《甘肃省暴雨特性研究》中的参数值分析比较，发现计算值与历年统计结果基本接近。资料系列年限在20年以上的，其参数都趋于稳定，说明资料系列越长越具有代表性。研究结果对于卓尼县防洪减灾工作及人民群众安全提供依据。

[1]潘俊夫. 红古区历史洪水调查分析[J].甘肃水利水电技术.2016.(11):1-4.

[2]熊雅丽. 临夏县点暴雨参数的计算与分析[J].农业科技与信息.2016.(19):146-148.

[3]曹晓莉.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，甘肃临洮人，工程师，主要从事水文水资源、水文测验，水情报讯等工作。