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关闭窗口 1 前言
任丘市地处北纬38o33′～ 38o57′，东经115o56′～ 116o26′之间,位于河北省中部、沧州地区西北边缘。市境东与廊坊市文安、大城两县相连，南与河间市毗邻，西与保定市高阳县接壤，西北与安新县隔白洋淀相望，北与雄县相接。东西横距 42.5km ，南北纵距 41km ，总面积 1023 km 2，其中白洋淀面积 64.8 km 2，人口78.8万。任丘属环京津、环渤海经济开放带，是国务院确定的对外开放县市之一。任丘市处于太行山东麓山前平原与渤海西岸滨海平原之间，属河流冲积平原与湖淀淤积的平原交错地带，地势自西南向东北倾斜。海拔高度由辛中驿镇培里村的 10.1m 下降到于村乡苏庄子的 4.1m ，平均坡降1/5800。
任丘市境内地形基本分为岗、坡、洼、淀四大类。岗地主要分布在中南部和东部，面积 224.0 km 2，占全市总面积的21.9%，所处地形部位较高，海拔多在 8m 以上；坡地处于岗地与洼地之间，海拔高度多在6 -8m ，面积 430.7 km 2，占总面积的42.1%；洼地处于坡地下端，相对凹陷，季节性积水，海拔多在4.5 -7.5m 之间，面积为 303.8 km 2，占总面积的29.7%；洼淀类主要是白洋淀，为常年积水的淀泊，面积 64.5 km 2，占总面积的6.3%。形成岗、坡、洼、淀相间分布，岗洼之间相对高差2 -3m ，坡降1/2000-1/3000。
2 近50年降水量变化趋势分析
降水量是产生地表径流和补给地下水的主要来源，降水量的大小及时空变化间接反映一个地区的天然水资源状况。采用1956～2005年50年的同步降水量资料，主要进行同步系列的代表性分析，计算降水量有关统计参数与不同频率的年降水量及降水量的年内分配。
2.1水汽来源与天气系统
任丘市属暖温带大陆性季风气候区，冬春两季主要受西伯利亚、蒙古高压控制，盛行北风和西北风，天气寒冷干燥少雨雪。夏秋季节，蒙古高压减弱衰退，而太平洋副热带高压增强西进，在其影响下，境内多西南风和西北风，从海洋带来的暖湿气流，致使多阴雨天气。
据气象部门分析，任丘境内降水的形成多受西来槽和冷锋影响的机遇约占70％，其次是太平洋的台风运行方向，一般登陆地点在长江口以北均能影响该区域。
2.2资料收集和整理
统计收集整理了9处雨量站1956~2005年计五十年的降水量系列资料，站网密度为 114km 2/站。选用的降水资料主要来源于整编后的水文资料，同时为了提高降水量的计算精度，搜集整理了相邻县（市）9处雨量站的降水量资料或分析成果。
在选用的9处雨量站中，降水量实测资料系列达到五十年的雨量站3处，四十至四十九年的雨量站3处，三十至三十九年的雨量站3处(见表2-1及2-2)。
表2-1 选用雨量站实测资料系列年数统计表
|
资料系列(年) |
站数(处) |
占总数的百分比(%) |
|
三十～三十九 |
3 |
33.3 |
|
四十～四十九 |
3 |
33.3 |
|
五十年以上 |
3 |
33.3 |
|
小计 |
9 |
100 |
表2-2 雨量站建站时间统计表
|
站 名 |
建站时间 |
站 名 |
建站时间 |
|
枣林庄 |
1919年 |
吕公堡 |
1959年 |
|
任 丘 |
1931年 |
北 汉 |
1973年 |
|
刘 庄 |
1955年 |
汜 水 |
1963年 |
|
出 岸 |
1965年 |
陵 城 |
1972年 |
|
高 屯 |
1972年 |
|
|
为了提高降水资料系列的代表性，减少抽样误差，提高统计参数的精度，对资料不连续、个别年份缺测或未达到五十年同步系列标准的雨量站，采用直接移用、邻站相关和降水量等值线图内插等方法进行延长或插补。
2.3 系列代表性分析
一个系列的代表性，不仅要看资料系列的长短，更重要的是看系列本身的丰枯结构和统计参数的相对稳定程度。若在一个随机系列中，有一个或几个完整的丰枯周期，其中又包含长系列中的最大值和最小值，统计参数 、Cv、Cs／Cv相对稳定，则一般认为这个系列的代表性比较好。
在所选用的雨量站中，由于资料系列年限均未超过六十年，不能进行长系列分析计算，所以在相邻站中选用系列年限在六十年以上的捷地雨量站降水资料进行长短系列统计参数对比分析，检验1956~2005年五十年同步系列资料的代表性。
2.3.1 统计参数对比分析
本次分析以捷地站为代表站，采用水文频率分析法，对1956～2005年长短系列统计参数进行对比分析，用以判断不同系列的代表性，结果(见表2-3、2-4)。
表2-3 捷地站长短系列参数对比表
|
代表站 |
起止年份 |
系列长 |
平均值 (mm) |
Cv |
|
KCV |
|
捷地 |
1930～2005 |
76 |
563.2 |
0.31 |
|
|
|
1956～2005 |
50 |
561.4 |
0.30 |
1.00 |
0.97 |
表2-4 捷地站长短系列特征值分析表
|
起止年份 |
系列极值 |
系列均值 | |||||
|
最大 |
出现 年份 |
最小 |
出现 年份 |
极 值 比 |
均值 |
误差(%) | |
|
1956～2005 |
1052.0 |
1977 |
246.6 |
1968 |
4.27 |
561.4 |
0.32 |
|
1930～2005 |
1052.0 |
1977 |
246.6 |
1968 |
4.27 |
563.2 | |
从计算结果可以看出，1956~2005年系列均值与长系列均值比为1.00，相对误差绝对值小于
2%，变差系数Cv基本无变化； 1956-2005包括了长系列最大值和最小值，且极差变化不大，两系列均值误差为0.32%小于2%。由此可见，1956~2005年系列各项参数和长系列基本一致，代表性较好，采用该系列进行统计参数计算是可行的。
2.4 统计参数的分析确定
首先采用矩法计算降水量统计参数，然后进行适线调整确定。矩法计算公式如下：
频率曲线采用皮尔逊Ⅲ型曲线。
均值计算：1956～2005年系列采用矩法计算，其均值为算术平均值，系列在适线时，均值未进行调整。
变差系数Cv值确定：第一次适线采用计算值，当点据拟合不好时对Cv值进行适当调整。对系列中出现的特大特小值，在适线时未做处理。由于年降水量相对稳定，Cv值在地区分布上差别不大，一般在0.30～0.35之间。
偏差系数Cs的取值一般用Cs/Cv值来反映。Cs/Cv的选用以最佳适线值为准，取值一般在2.0-2.5之间。
2.5.1 年降水量计算
根据1956~2005年降水量同步系列资料统计分析，任丘市多年平均降水量 511.8 mm ，降水总量5.24亿m3。保证率20%、50%、75%、95%的降水量分别为 635.9mm 、 491.1mm 、 395.6mm 和 292.1mm 。各乡镇降水量计算成果(见表2-5)。
表2-5 各乡(镇)年降水量特征值统计表
|
乡(镇) |
Cs/Cv |
Cv |
多年平均 (mm) |
不同频率年降水量(mm) | |||
|
20% |
50% |
75% |
95% | ||||
|
任丘市区 |
2.5 |
0.31 |
520.6 |
646.1 |
499.7 |
403.2 |
298.6 |
|
北汉乡 |
2.5 |
0.35 |
512.4 |
650.4 |
485.5 |
381.5 |
270.3 |
|
出岸镇 |
2.5 |
0.35 |
497.6 |
631.3 |
471.5 |
370.8 |
263.1 |
|
苟各庄镇 |
2.2 |
0.31 |
507.8 |
633.6 |
488.7 |
393.1 |
281.6 |
|
七间房乡 |
2.2 |
0.32 |
476.5 |
597.0 |
458.2 |
366.7 |
260.0 |
|
长丰镇 |
2.5 |
0.34 |
520.0 |
656.2 |
493.5 |
391.0 |
281.3 |
|
于村乡 |
2.5 |
0.35 |
504.9 |
640.2 |
478.5 |
376.6 |
267.7 |
|
石门桥镇 |
2.1 |
0.35 |
510.4 |
651.5 |
489.0 |
381.8 |
256.7 |
|
吕公堡镇 |
2.5 |
0.34 |
497.4 |
627.7 |
472.1 |
374.0 |
269.1 |
|
议论堡乡 |
2.5 |
0.32 |
509.1 |
636.1 |
487.9 |
390.1 |
284.3 |
|
辛中驿镇 |
2.4 |
0.35 |
504.6 |
642.4 |
481.7 |
375.7 |
260.9 |
|
鄚州镇 |
2.2 |
0.30 |
492.2 |
608.8 |
474.5 |
385.9 |
282.5 |
|
青塔乡 |
2.5 |
0.32 |
487.1 |
607.5 |
467.0 |
374.4 |
274.0 |
|
麻家坞镇 |
2.2 |
0.35 |
504.9 |
640.8 |
482.3 |
377.8 |
264.5 |
|
梁召镇 |
2.1 |
0.33 |
501.0 |
630.5 |
481.4 |
383.0 |
268.2 |
|
北辛庄乡 |
2.0 |
0.32 |
490.7 |
616.3 |
475.0 |
377.7 |
263.0 |
|
全市 |
2.5 |
0.31 |
511.8 |
635.9 |
491.1 |
395.6 |
292.1 |
2.6 降水量的时空变化
2.6.1 降水量的地区分布
任丘市因受气候、地形等因素的影响，降雨量分布不均，东部降水较大，西部降水较小，呈现自东向西逐渐减少的趋势，但由于区域较小变化趋势不很明显。中东部多年平均降水量在 500mm 以上，而西部多年平均降水量一般小于 500mm ，其中最小值是刘庄为 476.5mm 。
2.6.2 降水量的年内分配
任丘市降水量年内分配非常集中，连续最大四个月降水量一般集中在汛期（6～9月）。汛期降水量占全年降水量的80%左右，个别年份集中程度更高，达到90%以上，而汛期内的降水又主要集中在7、8两个月，特别是丰水年份雨量更为集中。例如枣林庄站1994年年降水量为 908.8mm ，汛期降水量 822.7mm 占年降水量的91%，而七八月降水量为 678.1mm 占年降水量的75%。代表站多年平均降水量年内分配(见表2-6)。
表2-6 代表站多年平均降水量年内分配表
|
站名 |
月降水量（mm） |
6~9月 比例 （%） | |||||||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 | ||
|
枣林庄 |
2.6 |
5.0 |
6.4 |
20.8 |
27.3 |
64.3 |
164.0 |
140.0 |
42.7 |
22.4 |
9.3 |
3.0 |
80.9 |
|
任 丘 |
2.7 |
5.0 |
6.8 |
21.5 |
29.1 |
67.0 |
169.8 |
141.4 |
42.0 |
22.5 |
9.9 |
2.9 |
80.7 |
|
吕公堡 |
3.2 |
5.6 |
7.1 |
25.5 |
24.6 |
58.5 |
159.6 |
135.6 |
43.5 |
21.3 |
9.9 |
3.0 |
79.9 |
代表站不同保证率降水量月分配也比较集中，连续最大四个月(6～9月)降水量占全年降水量的79.9%～80.9%，大部分在80%左右。各代表站不同保证率降水量年内分配计算结果(见表2-7)。
表2-7 代表站典型年降水量年内分配表
|
代 表 站 |
频 率 (%) |
典 型 年 |
各月分配百分数(%) |
6~9月 (%) | |||||||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 | ||||
|
枣 林 庄 |
20 |
1991 |
0.0 |
0.0 |
1.9 |
6.6 |
13.0 |
14.1 |
38.5 |
5.1 |
17.4 |
1.8 |
1.3 |
0.4 |
75.0 |
|
50 |
1970 |
0.1 |
2.3 |
2.1 |
3.7 |
2.5 |
6.9 |
33.9 |
42.1 |
1.4 |
2.8 |
2.1 |
0.1 |
84.3 | |
|
75 |
1980 |
0.1 |
1.9 |
2.0 |
2.9 |
7.3 |
21.8 |
12.0 |
40.5 |
1.6 |
9.2 |
0.1 |
0.7 |
75.9 | |
|
95 |
1962 |
0.3 |
7.2 |
1.1 |
6.2 |
1.0 |
10.4 |
40.2 |
24.6 |
6.8 |
0.4 |
1.9 |
0.1 |
81.9 | |
|
任
丘 |
20 |
1988 |
0.7 |
0.0 |
1.3 |
0.2 |
6.3 |
9.6 |
47.1 |
17.6 |
14.1 |
3.1 |
0.0 |
0.1 |
88.3 |
|
50 |
1978 |
0.0 |
1.8 |
1.1 |
0.7 |
4.6 |
9.8 |
32.2 |
37.4 |
6.2 |
5.0 |
0.3 |
1.1 |
85.6 | |
|
75 |
1962 |
0.1 |
5.2 |
0.3 |
5.6 |
0.1 |
23.0 |
36.5 |
21.8 |
3.4 |
1.7 |
2.2 |
0.1 |
84.6 | |
|
95 |
2000 |
2.3 |
1.1 |
0.5 |
4.1 |
4.9 |
8.3 |
26.1 |
28.5 |
11.1 |
10.9 |
2.3 |
0.1 |
74.0 | |
|
吕 公 堡 |
20 |
1963 |
0.0 |
0.7 |
1.3 |
4.7 |
10.8 |
3.3 |
33.1 |
40.7 |
4.3 |
0.0 |
1.0 |
0.0 |
81.4 |
|
50 |
1981 |
0.4 |
0.8 |
1.9 |
1.6 |
3.6 |
11.2 |
31.2 |
42.3 |
1.9 |
2.3 |
1.4 |
1.5 |
86.6 | |
|
75 |
2005 |
0.5 |
2.0 |
0.0 |
2.1 |
10.1 |
17.8 |
34.1 |
24.1 |
8.4 |
0.8 |
0.0 |
0.0 |
84.5 | |
|
95 |
1989 |
1.3 |
0.0 |
0.5 |
13.2 |
9.4 |
16.0 |
46.9 |
4.9 |
6.0 |
0.3 |
0.3 |
1.3 |
73.7 | |
2.6.3 降水量的年际变化
任丘市降水量受气候、地理等因素的影响年际变化较大。降水量年际变化的大小，可用变差系数或极值比（最大值与最小值之比）加以衡量。年降水量系列的CV值越大，极值比越大，年降水量变化越不均匀。任丘市年降水量变差系数CV值的范围为0.30～0.35。从任丘市各雨量站CV值可以看出各雨量站降水量的年际变化。在任丘市9个雨量站450站年资料中，最大年降水量为北汉1964年 1268.3mm ，最小年降水量为陵城1997年 178.3mm ，相差7.1倍。各雨量站年际变化最大值与最小值之比为3.6~6.1，其中比值最小的是枣林庄站为3.6，CV值也最小为0.30，比值最大的是汜水站为6.1，CV值也最大为0.35。
从任丘市降水量年际变化图也可以看出任丘市降水量年际变化较大。
3 结语
本文分析了任丘市1956-2005年近50年间的降水量时空变化特征，得到：
1、任丘市近50年来降水量空间分布格局表现为东部降水较大，西部降水较小，呈现自东向西逐渐减少的趋势。
2、任丘市近50年来降水量年内时间分布格局表现为降水一般集中在汛期（6～9月），汛期降水量占全年降水量的80%左右
3、任丘市近50年来降水量年际时间分布格局表现为呈现丰枯交替现象， 1956-1964处于丰水期，1964-1984年任丘市处于降水的枯水期，其中1977年降水量较大属于反常现象。1984-1995年又是丰水年组。1995-2002年总体又表现为枯水年，2002以后有逐步增加的趋势。
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