滨州市降水量系列代表性分析

2022-01-08霍晓晨王鲁凯

山东水利 2021年12期

霍晓晨，论攀，王鲁凯

（滨州市水文中心，山东滨州256609）

滨州市属于华北季风区，位于干燥与湿润气候中间环境的过渡区，来自东南沿海和太平洋面的暖湿气团是造成降水的主要因素。由于不同的年份和季节不同时期的气象状态发生变动，降水量可能会在一定时期内呈现年际或者期间的变动。滨州市的降水量年际变动幅度比较大，全市多年平均（1956—2000）年降水量大约575.4 mm，低于全国的平均水平，丰水年降水量最大可高达1 097.0 mm（1964年），枯水年降水量最小时也只有332.4 mm（1968年），最大年降水量是最小年平均降水量的3.3倍。丰枯交替，旱涝不均，并且有明显的周期性变化规律。

滨州市水面蒸发量（E601型蒸发器）多年平均值在1 100～1 250 mm之间，全市差别不大，水面蒸发量等值线图呈西南—东北走向。年平均气温12.4～13.1℃，无霜期193～197 d。

1 年降水量系列代表性分析

1.1 基本资料

本次评价，根据全市雨量站分布情况，共选用22个雨量站，站网密度为429.3 km2/站。通过分析年降水量统计参数的稳定性，以及1956—2000年和1980—2000年两个降水量的丰、枯程度，丰、枯水年出现次数，连丰、连枯水年分析，来判定两个同步期年降水量系列的代表性。

评价统一使用1956—2000年（45年）同步期系列数据，对实测资料不足45年的进行了插补。对少数系列较短或有缺测（年或月）资料的站进行插补延长。采取借用邻站同期降水资料的方法，原则是借用站和插补站之间插补距离较近（一般平原区在10 km以内），气候及下垫面条件接近，且借用资料年数较短。共计1 041站年资料，其中实测资料为990站年，插补资料为51站年。

在选用的22个雨量站中，主要代表站16个（指含有1956—2000年系列完整资料或1956—2000年资料不完整，但总资料系列长度达42年以上的站），辅助站6个（资料系列长度大于等于30年，小于42年的站）。为保证成果的质量，对选用的各站资料进行合理的检查，重点审查特大、特小值。对有疑问的资料，通过对邻站资料对照，查清原因，予以说明和更正，保持资料系列的一致性。

1.2 统计参数稳定性分析

本次选取市内具有40年以上降雨观测资料的堡集闸雨量站作为研究案例，来分析降水统计参数的稳定性。本文采用年度降水量累计平均值法与变差系数法两种方法进行了综合的比较与分析。通过绘制一条曲线，来确定各个参数相对稳定所需的年限。

堡集闸站年降水量累积平均值过程线和Cv值逐年累积平均过程线见图1、图2。

图1 堡集闸站年降水量累积平均值过程线

图2 堡集闸站Cv值逐年累积平均过程线

由图1、图2可以明显地看出，降水量均值和Cv值逐年累积平均过程线随着时间变化渐趋稳定，一般40年左右即可达到稳定时间。

1.3 长短系列统计参数对比分析

分别计算短系列与长系列统计参数（多年平均降水量、Cv）的比值，来分析短系列的代表性。

通过对比长短系列统计参数，来评定不同长度系列的代表性，见表1。

表1 堡集闸站长短系列统计参数误差统计表

由表1可以看出，两个短期系列的均值和Cv值与长期系列的统计参数都相对接近，但还是有略微差别。1956—2000年短系列均值比1952—2000年长系列偏大0.27%，Cv值无偏差；1980—2000年短系列值偏小2.2%，Cv值误差相对来说较大，偏大了14.3%。但从总体来说，两个短期系列还是比较接近于总体分布。