山东省暴雨偏态系数分析

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1、山东省暴雨偏态系数分析陈干琴，刘群，宋秀英（山东省水文水资源勘测局，山东济南250014）摘要：采用山东省暴雨系列较长的291～904处雨量站、历时为10min～3d、8710～39366站年的暴雨资料，按照统一的计算方法分析计算了全省五种历时点暴雨统计参数；在此基础上，采用地区综合的方法求得各历时全省五个暴雨分区的偏倍比，分析了山东省随地区和历时的变化规律；同时，利用线性相关分析探讨了的多个影响因子。关键词：暴雨；偏态系数；偏倍比；山东省1.前言利用设计暴雨推求设计洪水是设计洪水计算的主要途径之一，我国历次设计洪水计算规范都有明确规定[

2、1-3]。20世纪50年代以来，山东省设计暴雨和设计洪水采用的频率分布线型都是皮尔逊Ⅲ型（简称P-Ⅲ型），包括3个统计参数：均值、变差系数和偏态系数。工程设计中，习惯上采用“偏倍比”取代，。过去由于受资料条件的限制，抽样误差特大的偏态系数都是采用全国范围内的综合值，即不分地区、不分历时所有的设计暴雨偏态系数均采用变差系数的3.5倍。现在，经过几十年的积累，分析偏态系数的资料条件已相对改善，同时刘九夫等编制的程序为统计参数的统一计算提供了极大方便[4]，王家祁等近年曾分析了全国暴雨和降水偏态系数的特性[5]。2008～2009年，山东省水文

3、水资源勘测局在全国第二次暴雨统计参数图修编（2000年前后）的基础上，对山东省暴雨参数图进行了再次修编。海量的暴雨资料和刘九夫等编制的程序[4]，为山东省偏态系数特性分析创造了条件。2.采用资料和分析方法采用的暴雨资料海河流域截止2006年，黄河流域和淮河片截止2007年。10min、60min、6h、24h和3d五种历时点雨量均采用“年最大法”独立选样。全省参与统计参数计算（观测系列在20年以上）的雨量站数依次为291、550、900、904和901站，站网密度分别为538、285、174、173和174km2/站；暴雨资料站年数分别为

4、8710、17426、36734、39366和38731站年，平均系列长度分别为29.9、31.7、40.8、43.5和43.0年。各暴雨分区资料情况见表1。总的来说，就不同历时的站网密度而言，6h、24h和3d三个历时比较接近，站网密度较密；其次是60min历时；10min历时测站最为稀少，单位面积的雨量站数约为6h～3d的1/3。7就不同暴雨分区的站网密度而言，泰沂山南区、胶东半岛区和泰沂山北区比较密，湖西平原区和鲁北平原区偏稀，即山丘区站网密度明显比平原区要密。就同一历时系列长度而言，不同暴雨分区的系列长度比较接近，山丘区比平原区略

5、长；就同一暴雨分区而言，3d、24h和6h三个历时系列长度非常接近，60min和10min比较接近，3d、24h和6h三个历时系列长度比60min和10min要长一半之多。统计参数采用刘九夫等编制的程序统一计算[4]，均值采用算术平均值，和以经验频率资料与P-Ⅲ型频率曲线离差平方和最小为准则确定。表1山东省暴雨偏差系数分析选用资料情况Table1BasicdataadoptedtoanalyzeskewnesscoefficientofrainstormofShandongprovince单位:站网密度(km2/站)；系列长度(年)历时项

6、目暴雨分区名称鲁北平原区泰沂山北区胶东半岛区泰沂山南区湖西平原区合计10min站数35606111520291站年数9971835189633955878710平均站网密度1046533447388811538平均系列长度28.530.631.129.529.429.960min站数7910610722533550站年数2244342333977290107217426平均站网密度464302255198492285平均系列长度28.432.331.732.432.531.76h站数13919619030966900站年数53337885

7、802812802268636734平均站网密度263163143144246174平均系列长度38.440.242.341.440.740.824h站数13919619430966904站年数59108412855813652283439366平均站网密度263163140144246173平均系列长度42.542.944.144.242.943.53d站数13919619130966901站年数58348322833013424282138731平均站网密度263163143144246174平均系列长度42.042.543.643.

8、442.743.03.的地域分布具有很大的抽样误差，单一测站的计算值并不可靠，必须进行地区综合分析。山东省划分为五个暴雨分区，对各分区取其内所有单站计算值的中值（均值）作为该暴雨分区的取值。五