设计暴雨推求方法在短系列降雨量资料地区的应用

□ 徐 琼（安阳水文水资源勘测局）

安阳市位于河南省最北部，晋、冀、豫三省交汇处。西依太行山与山西省长治市接壤，北傍漳河与河北省邯郸市相望，东与河南省濮阳市相毗邻，南与河南省鹤壁市、新乡市相连。域地位于太行山脉与华北平原交界的过渡地带，地势西高东低，由西部林州市的太行山区—安阳县的丘陵区—中部安阳市区及周边的华北平原区—东部内黄、汤阴、滑县的洼地区。由山地、丘陵、平原、泊洼四种地貌类型组成。山地主要分布在林州市和安阳县西部，由于特殊的地理位置，林州市和安阳县西部易发生山洪灾害。为了预防山洪灾害，近年来，水文、水利部门在西部山丘区增加了遥测雨量站点，目前，林州市遥测雨量站点54个，安阳县33个。许家沟站自2005年建成运行至2006年，积累了2年汛期的遥测雨量资料。

2006年8月5日17时20分至20时30分左右，安阳县西部、林州市北部及内黄县部分地区降大雨至暴雨、局部特大暴雨。形成安阳市东部南北向穿过滑县、内黄县及安阳市市区以西东西向穿安阳县及林州市的两个雨带，降雨量分布极不均匀。全市平均降雨量11.90mm。最大点雨量许家沟190mm（安阳市安阳河遥测站实测资料），而安阳市市区大部、滑县南部及汤阴县无降雨。

许家沟遥测站目前未设立水文站或雨量站，只有2005-2006年的遥测雨量资料。此次降雨是局部强降雨，不能借用邻近雨量站的雨量资料。文章采用《河南省中小流域设计暴雨洪水图集》（简称《图集》）中设计暴雨的查算方法，推求许家沟遥测站不同时段、不同设计频率的设计暴雨值，通过与许家沟遥测站实测降雨量相比较，即可得出许家沟遥测站2006年8月5日17时23分至20时20分降雨过程的降雨频率。查算步骤如下:

一是在《图集》中河南省年最大1h,6h点雨量均值图流域重心点处读取许家沟最大1h,6h点雨量均值:H1P=42mm，H6P=69mm。

二是在《图集》中河南省年最大1h,6h点雨量变差系数图流域重心点处读取许家沟最大1h,6h点雨量变差系数:Cv1=0.55，Cv6=0.64。

三是取偏态系数Cs=3.50Cv，由雨量变差系数Cv查皮Ⅲ型曲线Kp值表，求得频率为2%、1%的模比系数为:K2%=2.58，K1%=2.96。

四是求许家沟遥测站1h,6h设计频率为2%、1%的点雨量:由公式:Htp=Ht×Kp。其中:Ht,p为t时段设计频率为P的点雨量；Ht为t时段点雨量均值，求得:H1,p=108.36mm，H6,p=204.36mm（p=2%）；H1,1%=124.32mm，H6,1%=214.04mm（p=2%）。

五是许家沟遥测站降雨历时2小时57分（2006年8月5日17时23分开始至20时20分结束），故需求出3h设计暴雨与实测雨量值相比较。首先需要求出3h设计频率为2%、1%的暴雨递减指数:由公式:n1,p=1-1.29×lg（αH1p/αH10′p）（其中 n1为1h以下）；n2,p=1-1.29×lg（αH6p/αH1p）（其中 n2为1～6h）；n3,p=1-1.66×lg（αH24p/αH6p）（其中 n3为6～24h），求得:n3,p=0.65（p=2%），n3,p=0.63（p=1%）。

六是求许家沟遥测站3h设计频率为2%、1%的设计暴雨由公式:Ht,p=H1p×t1-n1（其中t为1h以下）;Ht,p=H1p×t1-n2（其中 n2为1～6h）;Ht,p=H24p×24n3-1×t1-n3（其中 n2为1～6h）;求得 H3,p=159.88 mm（p=2%），H3,p=186.57mm（p=1%）。

七是许家沟遥测站1,3,6h频率为2%、1%的设计暴雨与实测雨量值190mm相比较，可得出结论:许家沟遥测站2006年8月5日17时23分至20时20分（历时2小时57分）降雨量190mm。推算该地区50年一遇最大6h降雨量为204.40mm。许家沟实测最大6h降雨量接近50年一遇。该地区100年一遇最大3h雨量值为186.60mm。许家沟实测最大3h降雨量超过百年一遇标准。

安阳市辖区内最早在1921年设立了安阳站，至今全市建有8个水文站，33个雨量站，积累了较长系列的水文资料。安阳市自2005年建设遥测雨量站，至今共有遥测雨量站点175个，最多有9a的遥测雨量资料。有较长系列雨量、洪峰流量等资料的站，可以根据历史洪水的调查和考证，加入到频率计算，直接用PⅢ型曲线推求频率。而对于有短系列降雨量资料的地区，不宜用PⅢ型曲线推求频率，就可用上述设计暴雨的查算方法推求不同时段、不同设计频率的设计暴雨，与本地区实测降雨量相比较，就可推断本地区实测降雨量的暴雨频率。