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《太湖上游的水文特征及灾害分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第19卷第1期灾 害 学Vol.19No.12004年3月JOURNALOFCATASTROPHOLOGYMar.2004太湖上游的水文特征及灾害分析1,211罗潋葱,秦伯强,朱广伟(11中国科学院南京地理与湖泊研究所,江苏南京 210008;21中国科学院研究生院,北京 100039)摘 要:分析了1957～1988年太湖上游主要入湖河道的水位和流量变化规律及其与降水量的关系。基于年径流量,对太湖上游河流每年的丰枯等级进行了评价,讨论了太湖流域的洪涝灾害特征,提出了可根据本文所分析结果进行太湖洪涝灾害预测的结论。关键词:太湖;水文统计;洪涝灾害中图分
2、类号:P4261616文献标识码:A文章编号:10002811X(2004)0120021206太湖流域自20世纪初以来,发生了超过10次以上的特大洪水,并造成了巨大的伤亡和财产损失。本文基于1958～1988年间位于太湖上游的湖州和宜兴两地的气象、水文数据,分析了降水和河道流量的变化趋势、周期性特征和相互间的关系,可对未来的洪水预报提供参考。1 太湖简介及其水文特征与气候背景111 自然地理概况太湖流域位于长江三角洲,包括太湖、[1]太湖平原及其西部的丘陵山地,流域总2面积达36500km,为我国经济最发达地区之一。太湖位于太湖平原中部,为我国第三大
3、淡水湖泊,平均深度约为1189m,具有饮水供应、洪水调蓄、水上运输、水产养殖和生态旅游等功能,在我国东部地区的经济发展中举足轻重。112 太湖水文与气候特征 作为吞吐型湖泊,太湖受河流的直接补给,入湖河流主要位于西部,分为发源于天目山区的苕溪水系和发源于茅山及苏皖浙三省交界地区的南溪水系,入湖区分别图1 太湖与其相应的入湖河道示意图位于小梅口和宜兴东部的大浦口(图1)。 收稿日期:2003_05_29 基金项目:中国科学院战略重大项目(KZCX1-SW-12);国家自然科学基金(40071019)资助 作者简介:罗潋葱(19722),男,湖南新
4、化人,博士研究生,主要从事水动力学方面的研究1©1995-2006TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved. 灾 害 学 2219卷 整个太湖流域处西风带附近,属亚热带季风区,降雨充沛,年均降水量约为1154mm,每年夏季受西太平洋副高的影响,出现梅雨天气,而梅雨期降水量又是影响太湖水位和流量的主[2～5][8]要因素,与太湖汛期密切相关。根据黄涛珍等对太湖流域不同季节降水量的统计,春、夏、秋、冬在年降水量的比例分别为2
5、8%、37%、22%和13%,因此汛期降水量占年总降水量的6成左右。2 资料的选取鉴于太湖主要受西部的河流补给,本文选取1957～1988年间主要入流处(宜兴和湖州)的河道及气象站降水数据作为分析对象,所选河流的位置见下表: 表1用于分析的河道名称及其位置水位站名流入断面地点经度纬度东苕溪(瓶窖)太湖浙江湖州市瓶窖镇11919330130东苕溪(菱湖)太湖浙江湖州市菱湖镇12011830173西苕溪(吴兴杭长桥)太湖浙江湖州市西门外杭长桥12011030187西氵久(宜兴西)南仓河江苏宜兴县西门外南长街11918331137南仓河(宜兴南)东氵久江
6、苏宜兴县铜峰乡南仓桥11918331137城南河(宜兴城)东氵久江苏宜兴县铜峰乡城南桥11918331137氵伏溪河(宜兴氵伏二)东氵久江苏宜兴县铜峰乡氵伏溪桥11918331137 根据上述河道的流量和水位资料,采用加权平均法,计算出每年入湖河道的平均流量和水位,据同样方法计算出各年平均降水量,将上述数据作为初始数据,进行特征分析。依据统计学中大数定理,资料样本应满足n≥30的条件,本文中资料符合要求。3 分析方法与结果311 变化趋势分析[6～8]该方法的原理为,对任何一个时间序列的变量xt,可看成由如下分量构成:xt=ht+pt+ci+st+A
7、i(1)其中,ht为时间尺度在几年或几十年的长期波动,pt为序列中固有的周期性变化,ct为循环变化分量,代表周期长度不严格的隐含周期性波动,st表现为平稳时间序列分量,At是白噪声。通过年总量和年平均值可消除其固有周期分量pt,然后做统计处理消除或消弱循环变化分量ct和扰动量at,这样便可将趋势分量ht显现出来,而st可用平稳随机序列分析方法处理。变化趋势分析可分为线性趋向估计、滑动平均、累计距平和多点平滑等多种方法,本文采用线性倾向估计法,该方法的主要原理为建立分析参数和时间序列的一元线性回归关系,即xi'=a+bti,其中,i表示时间序列,xi'表
8、示对原序列的回归值,ti为时间序列,a为回归常数,b为回归系数,代表变化趋势。当b>0时,说明
