防汛抗旱及水資源的合理開發利用,越來越被各級領導所關注。蒲石河是貫穿寬甸地區西部的一條主要河流,是該地區的防汛重點地區,分析研究該流域降雨的分布規律是各級領導的迫切需要。
1流域概況
蒲石河是鴨綠江在丹東境內的一級支流,發源于寬甸縣大川頭廟嶺北娘娘山,自北向南流經寬甸縣大川頭、石湖溝、青椅山、毛甸子、楊木川、古樓子等鄉鎮,在古樓子鄉東甸子村入鴨綠江。河長125 km,流域面積1 178 km2,流域內植被良好。河道落差較大,山地植被較好,兩岸有局部臺地。
河道平均坡降0.287%,總落差1 255.5 m。蒲石河門坎哨以上為上游段,兩岸懸崖峭壁,河谷狹窄,河寬50 m左右,影壁山至玄羊砬子為中游段,河寬100 m左右,玄羊砬子以下入江段為下游段,河寬100~150 m。流域地形呈狹長形狀,北高南低,平均寬度約8.8 km,河道彎曲而狹窄,河床質為卵石,流域內山地占74%,丘陵占26%。
全流域貫穿寬甸西部地區,是遼寧省乃至東北地區的主要暴雨洪水區,每年汛期雨量集中,暴雨強度大,短歷時的強降雨常造成山洪和泥石流的發生。次降水過程一般不超過7 d,短歷時強暴雨是蒲石河產生大洪水的主要因素。洪水多發生在7月中旬至8月中旬。河道坡度較陡,水流急,匯流時間一般在7~8 h,有暴漲暴落的特點,個別年份水位變幅可達6 m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
數學統計的方法越來越多的應用于水文工作中,其基本原則是從大量的歷史資料中應用數理統計的方法去尋求分析水文要素歷史演變情況以及與其他因素的關系,然后用這些規律來進行指導今后的水利工作。下文采用差積曲線法對降雨系列資料進行統計,探求流域內年際間的變化規律。分析研究蒲石河流域降雨時空分布規律,對于指導洪水預報、防洪調度、水資源利用開發具有重要意義。
2.2分析過程
選用的分析因子是年降雨量,資料選取了流域內具有完整系列資料的3個雨量站,他們分別是處在最上游的龍頭雨量站,絕對高程370 m,中游的毛甸子雨量站,絕對高程130 m、下游的大蒲石河(砬子溝)雨量站,絕對高程40 m。通過對其1962-2012年51年的旬、月、年降雨量、降雨日數、短歷時暴雨分別為1,3,6,24 h;1,3 d等進行統計,并采用數學分析、頻率計算等方法進行計算。得出單站及整個該流域的多年旬、月、年平均值、極大極小值的出現頻率及時空分布規律。
差積曲線的計算公式為:
3分析結果
3.1降雨隨時間演變規律
3.1.1多年平均降雨
根據統計蒲石河流域多年平均降雨量為1 158.9mm,最大為2010年,2 058.9 mm,是多年平均降雨的1.78倍;最小為2000年,757.5 mm,是多年平均降雨的65.36%;豐枯比為2.72。單站最大年降雨2 173.1 mm,出現在2010年龍頭雨量站,最小年降雨690.9 mm,出現在2000年毛甸子雨量站。
3.1.2年際間變化規律
從圖1可看出50余年共出現了3個特大降雨高值年,分別是1960年(該流域資料系列不夠,不在系列內),1985,2010年,每次間隔都為25年;在3個高值年中間的1973,1996年分別出現2個較大降雨高值年,距前一個特大降雨年間隔為12年左右。而降雨的低值年均發生在特大高值年或較大高值年后4~5年。如1965,1976,1989,2000年。從差積曲線可看出1973年以前年雨量年際間變化不大,而從1974年以后出現了連續減少與連續增加交替出現的規律。
3.1.3降雨年內分布規律
根據統計,降雨較大月份出現在7~8月,7月略多,2個月降雨總量超過全年一半以上達54.36%。
汛期(6~9月)降雨量占全年的74.26%。最小月降水為1月份,只有10.1 mm,不足全年的1%。見表 1。流域內各旬平均降雨分布情況是7月下旬最大,為152.8 mm,其次為8月上旬,達133.3 mm。最小值出現在2月上旬 ,僅有2.1 mm。
3.1.4短歷時暴雨情況
通過對流域內3個站短歷時1,3,6,24 h;1,3 d雨量統計,部分時段最大降雨量出現了小概率事件。如大蒲石河雨量站6 h最大降雨327.1 mm(2010年) 達200年一遇,24 h最大降雨量622.1 mm(2010年)超百年接近200年一遇;毛甸子雨量站6h最大降雨量301.4 mm(1979年)超過百年一遇;其余各時段均有超過50年一遇的降雨量發生。
3.1.5極端暴雨情況
蒲石河流域是暴雨頻發的地區,根據統計,自1954年至今該流域共出現大暴雨和特大暴雨73次,平均每年1.2次,其中最大場降雨的794.0 mm也是丹東地區有資料記載以來的最大值。
3.2降雨隨地形演變規律
大蒲石河站、毛甸子站、龍頭站是分布在流域下游中游及上游不同位置的雨量站,其多年平均降雨分別是1 129.8,1 133.2,1193.4 mm,降雨日數分別是97,101,109 d,從以上數字看出無論是多年平均降雨還是多年平均降雨日數都是隨著流域高程的增加而遞增的規律。反映了地形地勢對降雨的影響明顯的規律如下表2。
4結 語
1)蒲石河流域降雨年內分配極不均勻,主要降雨集中在7~8月,其總量超過年降雨一半以上。
1.2兩月是年內降水最枯季節,其總量占年降雨量2%左右,所以該流域降雨量大小主要取決于7~8月的雨量大小。
2)蒲石河流域降雨量年際間有明顯的周期規律,特大雨量出現周期在25年左右,較大雨量周期在12年左右,并且出現在兩次特大雨量中間。在峰值出現4~5年后將會出現一個低值年,低值年后4~5年也將出現一個高值年。
3)蒲石河流域曾出現過100年一遇、200年一遇短歷時暴雨。
4)蒲石河流域降雨量及降雨日數的空間分布有明顯自下而上、由南向北遞增的規律。
5)蒲石河流域是丹東地區的暴雨中心地帶。
[參 考 文 獻]
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