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流域雨量站网布设与高海拔站年降水量关系分析

流域雨量站网布设与高海拔站年降水量关系分析

龙岩水文水资源勘测分局      黄才华

 

摘要：本文用杨家坊水文站流域及连城县境内雨量站 历年降水量，分析了各站年降水量与雨量站绝对高程的相应关系。对做到科学、合理规划布设流域雨量站网有较好的参考价值。                                     

关键词：降水量       高程        站网布设

 

1  概况

1.1自然地理概况

龙岩市在福建省西部，连城县在龙岩市西北部，位于东经116°32´-117°16´，北纬25°14´-25°56´。东部与永安、龙岩相接，部分溪河流入闽江文川溪和九龙江万安溪；西部与长汀交界，南部与上杭接壤，北部与清流毗邻，北部大部分溪河流入闽江罗口溪；地处闽江沙溪，汀江和九龙江三水系分水岭地带。

 

1.2 杨家坊站流域概况及站点分布

    杨家坊水文站属汀江水系旧县河最上游的基本站，流域面积741km²,河长57.0 km，干流河道坡降4.4‰，主要支流有10条，流域边界地带群山叠起，丘陵起伏，海拔1000m以上的高山有28座，主要山脉有博平岭山脉，博平岭山脉为九龙江与汀江水系的分水岭。

         流域内设有马家坪 、大营、朋口、上中田和杨家坊5个雨量站，文川溪上游设有罗胜、姑田雨量站，罗口溪上设有连城雨量站，万安溪上游设有厦庄雨量站。1992年以前连城县境内曾设有31个雨量站，因站点太多交通不便，不易管理，而裁减到只有9个雨量站。

 

  1. 雨量站年降水量特点及站网布设分析

2.1  降水分布情况

杨家坊水文站于1953年8月设立，多年平均降水量1660.3mm，变差系数CV=0.21，最大年降水量2547.3mm(1973年)，最小年降水量1083.7mm(1991年)。流域内多年最大年降水量3183.4mm，为马家坪站1975年降水量，流域内1975年最小年降水量2225.6mm为文地站年降水量，多年最小年降水量957.8mm，为朋口站1963年降水量。全县一天最大雨量491mm(1974年)，三天最大雨量1104mm(1964年)，七天最大雨量1336mm(1964年)，均为罗胜高山站(黄海高程1209m)的降水量，因境内高海拔山地多，直接影响着降水量的空间分布，雨量站之间相对高度不同，使站点间降水量相差十分大。如果流域内雨量站点分布不合理，就会直接影响流域的水文计算和洪水预报工作。

2.2  站点年降水量与相对海拔高度关系分析

从1954～2003年实测雨量中选择流域内降水量接近P=10%、P=50%、P=90%的1973年、1974年、1967年作为多雨年、平雨年和少雨年进行分析，分析结果参见下表。

 

从图1可看出杨家坊站流域四周都是高山，中间是旧县河，象个“川”字，东部有1802m梅花山，1669m高的将军山等10几个高海拔山地连成一片，西部有1025m高的杨梅岽、1078m高的观音山及1377m高的八仙岩等高山，南部有1279m高的扁山岽，1074m高的笔架山及1136m高的黄崔巍和1152m的金谷山等高山，北部有959m高的竹顶坪山，1092m高的笔架山及1184m高的新钱山和金主排山等高山。而中间为低海拔的河谷地带，形成东部最高，西南北略低，中间河道较低的地势，东南沿海进入的暖湿气流和台风雨，及西南部进入的暖湿气流受东南部高海拔山地的影响，使东部雨量站海拔大于相对高差750m的南坂、罗胜、厦庄、马家坪高海拔站年降水量，比流域平均雨量高出9.93～16.0%。

 

降水量与站点高程关系一览表

雨量单位：mm

站  名

水系河名

高度(m)

1973年(多雨年)

1974年(平雨年)

1967年(少雨年)

均值

黄海

高程

高差

年雨量

离均值

△P

年雨量

离均值

△P

年雨量

离均值

△P

罗  胜

沙溪文川溪

1209

911

2943.2

354.1

13.68

2172.6

426.0

24.39

1489.2

97.0

6.97

15.0

厦  庄

九龙江万安溪

854

556

2846.1

257.0

9.93

 

 

 

 

 

 

9.93

南  坂

汀江旧县河

769

471

2773.6

184.5

7.13

1963.6

217.0

12.42

1574.4

182.2

13.09

10.9

马家坪

汀江旧县河

759

461

3183.4

594.3

22.95

1966.9

220.3

12.61

1565.8

173.6

12.47

16.0

大  营

汀江旧县河

404

106

2347.0

-242.1

-9.35

1741.5

-5.1

-0.29

1349.6

-42.6

-3.06

-4.23

南  坑

汀江旧县河

369

71

2575.1

-14.0

-0.54

1769.0

22.4

1.28

1440.8

48.6

3.49

1.41

朋  口

汀江旧县河

327

29

2538.4

-50.7

-1.96

1634.1

-112.5

-6.44

1359.0

-33.2

-2.38

-2.01

上中田

汀江旧县河

441

143

2673.1

84.0

3.24

1734.1

-12.5

-0.72

1316.8

-75.4

-5.42

-0.97

马  埔

汀江旧县河

341

43

2488.4

-100.7

-3.89

1678.0

-68.6

-3.93

1317.3

-74.9

-5.38

-4.40

文  地

汀江旧县河

459

161

2225.6

-363.5

-14.04

1743.7

-2.9

-0.17

1393.0

0.8

0.01

-4.73

车  田

汀江旧县河

314

16

2561.1

-28.0

-1.08

1629.6

-117.0

-6.70

1259.1

-133.1

-9.56

-5.78

杨家坊

汀江旧县河

298

 

2525.3

-63.8

-2.46

1605.0

-141.6

-8.11

1346.2

-46.0

-3.30

-4.62

连  城

沙溪罗口溪

377

79

2572.0

-17.1

-0.66

1833.7

87.1

4.99

1118.3

-273.9

-19.67

-5.11

姑  田

沙溪文川溪

434

136

2354.6

-234.5

-9.06

1528.1

-218.5

-12.51

1187.5

-204.7

-14.70

-12.1

古  田

汀江黄潭河

689

391

2583.8

-5.3

-0.20

1787.7

41.1

2.35

 

 

 

1.08

流域平均雨量（旧县河）

2589.1

 

 

1746.6

 

 

1392.2

 

 

 

说 明：流域平均雨量为杨家坊站流域平均雨量

雨量站相对高差是与杨家坊站高程相比的相对高差值。

从表中分析成果中可看出，杨家坊流域内，雨量站点的相对高差达到450m以上的站，比相对小的高差站年雨量大得多，比流域平均降水量多9.93%以上。而沿河高程较低，且远离高山的站，年雨量则普遍偏少1.0～5.0%，说明流域内现有站点分布不够合理。

 

2.3 流域内雨量站网布设

流域雨量站网规划布设，应按下述4个方面进行分析规划：1、应根据流域内地理位置、海拔高度及相对高差的变化情况，若地形较复杂，相对高差变幅又较大时，应多布设站点；2、根据主要支流分布情况，一个支流就有一个不同的小气候，支流多的站点也多；3、根据城、镇、乡、村防汛测报情况或其他特殊需要，增设站点。4、根据规范规定和专家分析的经验，可参照小流域62～100km2布设一个站，中等流域100～300 km2布设一个站。杨家坊流域内应布设几个雨量网站，应根据该流域的具体情况。按流域面积应布设9个以上雨量站点，按主要支流数应设10个以上雨量站点，根据流域相对高差变幅大，超过1000m的高海拔山地群较多，应增设靠近高海拔处的高、中海拔雨量站点6个，流域内应布设雨量站网点15个。分别为南坂、大营、南坑、吴家坊、上中田、张渡源、朋口、上官坑、上莒、文地、后埔、年田、大东坑、马家坪、杨家坊。县境内外水系站点有罗胜、厦庄、连城、姑田雨量站总共19个站点。

 

3、结语

目前各地的雨量站网点普遍偏少，随着通讯技术的迅速发展，交通越来越方便，在边远山区和半山区增设中、高海拔处自动发报雨量站网点十分有必要，有利于流域内的各种水文水利计算，也有利于更好地做好防洪预测报工作。只要管理人员站网管理经费能满足建站需要，应重新进行各大小流域的雨量站网规划布设。