临城县1956-2005年降水量特性分析

２０１４年１月　第３６卷第１期　地下水　Ｇｒｏｕｎｄ　ｗｍｅｒ　Ｊａｎ．，２０１４　Ｖｏｌ＿３６　Ｎ０．１　

临城县１９５６—２００５年降水量特性分析　

刘英学。刘超　

（河北省邢台水文水资源勘测局，河北邢台０５４０００）　

［摘要］　降水是水资源的补给源，降水的特性决定了水资源特性。降水量及其时空分布取决于水汽来源、天气系统　

和地形等条件。掌握了降水量的变化特性，对雨洪分析和防汛抗旱有着重要的意义和作用。利用１９５６—２００５年系列资料　

从降水量的地区分布、年内分配、年际间波动及多年变化等方面对临城县降水特性进行分析。　［关键词］　降水；地区分布；年内分配；特性　

［中图分类号］Ｐ３３２．１　［文献标识码］　Ｂ　［文章编号］　１００４—１１８４（２０１４）０１—０１２２—０２　

临城县位于河北省西南部、邢台市西北部边缘。属于暖温　

带半湿润大陆性季风气候，四季分明。介于北纬３７。２Ｏ　至３７。　

３５　、东经ｌ１４。０３　至１１４。３８　之间。东西长４９．８　ｋｍ，南北宽２５．４　

ｋｍ，总面积为７９７　ｋｍ　。全县山丘区面积６１９　ｋｍ　，占总面积的　

７７．７％，平原区面积１７８　ｋｍ　，占全县总面积的２２．３％。　

水汽来源与天气系统　

临城县属于暖温带半湿润大陆性季风型气候区。冬季受极　

地大陆性气团控制，气候寒冷，雨雪稀少；春季受大陆性变性气　

团影响，降水不多，由于偏北或偏西风盛行，蒸发量增大，往往形　

成干旱天气；夏季由于太平洋副热带高压脊线北移，促使西南和　东南洋面上暖湿气流向本区输送，成为主要降水季节；秋季，东　

南季风减退，极地大陆气团逐渐加强，逐渐变为秋高气爽的少雨　

季节。夏季影响临城县的天气系统有７种类型，即东北低压、东　蒙低涡、冷锋、西来槽、横切变、黄河气旋及台风。据统计，西来　

槽和冷锋是影响本县的主要天气系统。　

２资料收集和整理　

为了提高降水量的计算精度和便于等值线图的绘制，充分　

搜集利用本地及相邻区域水文部门和气象部门的降水量观测资　

料、搜集了以往的分析成果及有关图件，并对资料进行了分析研　究。选用的降水资料主要来源于整编后的资料。共收集整理了　

１５处雨量站的降水量系列资料，其中山区雨量站１０处，平原雨　

量站５处，站网密度为５３．１　ｋｍ　／站。　

在选用的ｌ５处雨量站中，降水量实测资料系列全部在４０　

年以上，达到５０年以上的雨量站１０处，占７９．７％。　

为了增强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５Ｏ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。　

３系列代表性分析　

评价一个系列的代表性，不仅要看系列的长短，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。选用系列年限在５Ｏ年以上的西台　峪、郝庄、临城水库和鸭鸽营４处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年同步系列资料的代表　

性。　

从计算结果表１可以看出，１９５６—２００５年系列各代表站均　

值与长系列均值比变化范围在０．８９～１．０２７之间，１９５６—１９７９　

年２４年系列均值与长系列均值比变化范围在０．９４９—１．１４８之　

间，略偏大。通过分析可以看出，本次采用１９５６—２００５年系列　

的均值与长系列均值基本一致。１９５６—２００５年系列计算结果的　

代表性较好，在没有足够长系列资料的情况下，采用该系列进行　

统计参数计算是可行的。参数对比见表１。　

表１　代表站长短系列参数对比表　

４　年降水量　

４．１年降水量的计算　本次降水量计算，采用加权平均法。由１９５６—２００５年降水　

［收稿日期］２０１３—０７—２４　

［作者简介］　刘英学（１９７８一），女，河北临城人，工程师，主要从事水文分析计算及水质分析工作。　

１２２　第３６卷第１期　地下水　２０１４年１月　

量同步系列资料计算结果得知，临城县多年平均年降水量为　全县保证率２０％、５０％、７５％、９５％的降水量分别为６７９．３　ｍｍ、　

５３９．１　ｍｍ。其中，山丘区年降水量５５０．６　ｍｍ，平原４９９．１　ｍｍ。　５０６．７　Ｉｎｍ、３９８．９　ｍｍ和２９６．５　ｍｍ。见表２。　

表２临城县流域分区年降水量成果表　

全县８个乡镇中，多年平均降水量以赵庄乡最大，为６００．４　ｍｍ；郝庄乡次之，为５７６．３　ｍｍ；东镇镇最小，为４９７．１　ｍｍ，见表３。　

表３　临城县行政分区年降水量成果表　

４．２降水量的区域分布　

降水量的区域分布规律主要受气候、地形等因素的影响。　

临城县年降水量区域变化趋势比较明显，自山区向平原呈现逐　渐递减之势，总趋势是山区大于平原。山区多年平均在５００—　

６５０　ｍｍ，平原多年平均在４８０—５１０　ｍｍ之间。就单站情况而言　

亦如此，例如山区的西台峪站实测最大年降水量为１７６４．９　ＩＴｌｍ　

（１９６３年），平原区的鸭鸽营站实测最大年降水量仅１３５２．３　ｍｍ　

（１９６３年），两站最大年降水量之比为１．３１：１。　

４．３降水量的年内分配　临城县降水量具有年内分配非常集中的特点，全年降水量　

的８０％左右集中在汛期（６—９月），而汛期降水量又主要集中在　

７、８两个月，甚至更短时间内。特别是一些大水年份，降水更加　

集中（例如，临城水库站１９６３年最大７天降雨量９８０．６　ｍｍ，占全　

年降水量的７４．２％；最大３０天降水量９９４．６　ｆｉｌｍ，占全年降水量　

的７５．３％）。非汛期８个月的降水量仅占全年降水量的２５％左　右，而非汛期又以４、５、１０三个月所占比重为大。各流域分区代　

表站降水量年内分配统计见图１。　百分比　

图１　临城县代表站多年平均降水量年内分配图　４．４降水量的年际变化　

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，年降水量越不均匀。临城县年降水量变差系数ＣＶ值的范围　

为０．３０～０．４０，全县平均年最大降水量为１９６３年１　４０２．２　ｍｍ，最　

小降水量为１９７２年２５１．９　ｍｍ，极值比为５．６４。山区年降水量变　

化幅度大于平原，各站极值比大部分在４．０以上。其中，郝庄、西　

台峪站变化幅度最大，极值比分别高达６．７５和６．３２，变差系数分　

别为０．３０、０．４０。各雨量站实测最小年降水量一般为２００～３００　

ｍｍ，如黑城站１９７２年降水量仅２４３．２　ｒａｉｎ。实测最大年降水量一　

般为８００～１　０００　ｍｍ，个别站较大，如西台峪站实测最大年降水量　

为１　７６４．９　ｍ／ｎ（１９６３年）。１９５６—２００５年降水量年际变化见图２。　

降水罱（ｒｎｍ）　

ｌＩｉｌＪ　Ｉｉｌ　ｉ，ｌｌｌ埘ｌ　

ｊ　＿　归　

年代　图３　临城县不同区域降水量年代变化柱状图　

（下转第１２６页）　

１２３　第３６卷第１期　地下水　２０１４年１月　

素，比如，华北平原地区，第１ＩＩ含水组一般为农业用水，开采量　

很大，开采程度很高，为主要的超采含水层，在论证时，如果第１ＩＩ　

含水组和第１Ｖ含水组均可以满足项目需求时，考虑到农业开采　

的因素，一般要避开第１ＩＩ含水组而以第１Ｖ含水组为取水水源。　

所以，在确定地下水取水水源时，分析要全面、客观、符合实际情　

况。另外，由于地下水的超采严重，除了生活必需用水以外，其　

它用水一般不建议开采深层地下水，而要选择浅层水或者处理　

后可以利用的咸水层做为取用水水源，在有可替代水源的情况　

要进行水源的及时切换，尽量减少地下水的开采利用，从而保护　

深层地下水资源。　

为了查明取水水源位置的地下水状况，计算取水区域的地　

下涌水量、取水影响半径、地下水开采降深等，需要进行项目的　

单井或多井抽水实验及回灌实验。通过抽水实验，不仅可以准　

确确定取水井的取水层位、单位出水量、地下水的补排情况、降　

深等水力参数，还可以根据抽水实验的数据对取水的影响进行　

定量的分析，对于合理开发和有效保护地下水资源具有重要意　

义。通过回灌实验可以明确地下水回灌的可行性，在条件具备　

的情况下便于进行地下水的回灌，提高地下水的赋存量，实现采　

补平衡。所以，在论证报告编制过程中，需要进行相应的实验，　

采集实验数据，为论证结论的准确性提供必要的技术支持。　

取水水源论证中，水质的论证也是不可忽视的重要方面，水　

量论证是说明有没有水的问题，水质论证就是说明可不可用的　

问题。一些项目对水质的要求较高，比如制药业，就需要通过水　

质检测来核定地下水水质情况。在取水水源深度确定的情况　

下，进行水质分析，在水质不满足需求的情况下，看是否可以通　

过一些成本可控的技术手段来使水质满足项目需求，如果仍无　

法符合项目需求，那就需要重新进行取水水源论证，重新论证取　

水层位，直至取水水源满足水量和水质两方面的要求。　

在进行地下水取水水源论证时，还要分析论证取水的影响　

（上接第１２３页）　

表４　临城县不同区域降水量年代变化统计表　

４．５　降水年代变化趋势　

全县上个世纪五十年代至六十年代平均降水量比１９５６—　

２００５年系列均值分别偏多１０．７％和９．２％，七十年代以后比５０　

年系列均值分别偏少１．６％、１４．６％、７．２％和２．１％。　

从流域分区降水量年代变化可以看出，山区五十年代至　

六十年代平均降水量比５０年系列均值分别偏多６．４％和　

１０．３％，七十年代以后比５０年系列均值分别偏少０．７％、　１５．０％、６．７％和１．９％。平原区五十年代至六十年代平均降　

水量比５０年系列均值偏多２６．６％、４．８％，七十年代至九十　

１２６　情况，建议做长时间取水的地下水位降深预测，以确定项目取水　

对于区域水资源的累积影响。在做取水影响时，不仅要考虑区　

域内同一取水层位的其它取水水源情况，避免取水井距离过近　

而相互影响，影响水源保证程度，还要考虑地下水超采的层位，　避免在超采层内大量长时问取水，以减少地下水超采造成的环　

境地质问题。　

６　结语　

低平原区，由于地表水资源的缺乏、地下水文地质条件的复　

杂、地下水超采严重等问题，使在进行水资源论证工作的时候，　

在进行论证范围取舍、工作等级确定、水平年确定、区域水资源　

状况分析、地下水源论证等方面存在很多不便于查明的因素，导　

致水资源论证的精度不够、预测不准、质量不高，没有起到应该　

起的作用，一方面造成了取水许可的审批工作困难，另一方面也　

不利于地下水资源的合理开发和保护。地下水取水的水资源论　

证工作，应该在现有的基础上有所加强，修改相应的导则和技术　

标准，与地表取水论证分开对待，采用不同的论证技术要求，加　

强政策的支持，同时，加强地下水资源的监管，使论证报告的编　

写更接近项目的实际需求并与区域水资源条件相适应，使地下　

取水水资源论证工作更加合理和具有指导意义，真正成为地下　

取水许可审批的可靠依据。　

参考文献　［１］高秀娟，褚全家．饮用地下水源保护区划分界线的探讨．山西水利　科技１９９６一Ａ１２．　［２］李明良，范素平．河北省建设项目水资源论证工作中主要技术问题　的探讨．南水北调与水利科技，２００６—４一Ｂ０６．　［３］黄勇文．建设项目水资源论证工作中几个问题的探讨．广西水利水　电２００７—５．　

年代平均降水量比５０年系列均值分别偏少４．７％、１２．５％、　

９．０％和３．１％。全县、山区、平原各年代降水量均值变化见　

图３，年代变化见表４。　

５　结语　

全县上个利用临城县１９５６—２００５年降水量资料，分析了　

近５０年该区域降水的年际和年内变化特征，得到了有意义的　

结论：　

（１）降水量的区域分布规律主要受气候、地形等因素的影　

响。临城县年降水量区域变化趋势比较明显，自山区向平原呈　

现逐渐递减之势，总趋势是山区大于平原。山区多年平均在５００　

—６５０　ｍｍ，平原多年平均在４８０～５１０　ｍｍ之间。　

（２）临城县降水量具有年内分配非常集中的特点，全年降水　

量的８０％左右集中在汛期（６—９月），而汛期降水量又主要集中　

在７、８两个月，甚至更短时间内。非汛期８个月的降水量仅占　

全年降水量的２５％左右，而非汛期又以４、５、１０三个月所占比重　

为大；　

参考文献　

［１］方子云主编．水资源保护工作手册［Ｍ］．河海大学出版社，１９８８．１１Ｏ　

一１３３。　

［２］水利部水文局．水资源调查评价培训教材［Ｍ］．２００４