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最大降水量

最大降水量是描述一个局部地方的降雨大小,通过对一年降雨量的统计来对比降雨的大小。我国南方降雨普遍多与北方。世界上降水量最多的地方是印度的乞拉朋奇,年平均降雨量达12700毫米,年最大降雨量多达22990.1毫米。1952年3月16日,印度洋留尼汪岛上的锡拉奥,一天内降雨1870毫米,成为世界上日降水量最高的记录。世界上下雨天数最多的地方,是智利的菲利克期湾,一年325天下雨。我国降水量最多的地方属藏南地区(喜马拉雅山脉南侧),那里的年平均降水量9000毫米以上。我国大陆上年降雨量最多的地方是西藏雅鲁藏布江下游河谷中的巴昔卡,年平均降雨量高达4495.0毫米。我国日降水量最大的地方也在台湾的火烧寮,为1672毫米;我国大陆上最大日雨量在河南方城县郭林,1975年8月7日的日降雨量达1054.7毫米,超过了当地的年平均降雨量。我国年下雨日数最多的地方四川的峨眉山顶,年平均下雨天数为264天。

降水量与降雨量是同一意义,表示一个地区降雨大小。降水量(precipitation amount)从天空降落到地面上的液态或固态(经融化后)水,未经蒸发、渗透、流失,而在水平面上积聚的深度。降水量以mm为单位,气象观测中取一位小数性质 降水量一般用雨量筒测定。所以降水量中可能包含少量的露、霜和松等。

气象学中常有年、月、日、12小时、6小时甚至1小时的降水量。6小时中降下来的雨雪统统融化为水,称为6小时降水量;24小时降下来的雨雪统统融化为水,称为24小时降水量;一个旬降下来的雨雪统统融化为水,称为旬降水量……一年中,降下来的雨雪统统融化为水,称为“年降水量”。 液态降水量称为雨量,有时两者也作为同义词。单位时间的降水量称为降水强度,常用mm/h或mm/min为单位。单位时间的雨量称为雨强。把一个地方多年的年降水量平均起来,就称为这个地方的“平均年雨量”。例如,北京的平均年雨量是644.2毫米,上海的平均年雨量是1123.7毫米。

我国气象部门一般采用的降雨强度标准为:

1、小雨:12小时内雨量小于5毫米,或24小时内雨量小于10毫米;

2、中雨:12小时内雨量为5-14.9毫米,或24小时内雨量为10-24.9毫米;

3、大雨:12小时内雨量为15-29.9毫米,或24小时内雨量为25-49.9毫米。

暴雨的定量标准,各地并不一致,视具体情况而定。气象上大致规定暴雨按强度分三级:

1、暴雨:12小时雨量等于和大于30毫米,或24小时雨量等于和大于50毫米;

2、大暴雨:12小时雨量等于和大于70毫米,或24小时雨量等于和大于100毫米;

3、特大暴雨:12小时雨量等于和大于140毫米,或24小时雨量等于和大于250毫米。降雨在某一历时内的平均降落量。它可以用单位时间内的降雨深度(mm/min)表示,也可以用单位时间内单位面积上的降雨体积(L/(sha))表示,是描述暴雨的重要指标,强度愈大,雨愈猛烈。计算时特别有意义的是相应于某一历时的最大平均降雨强度,显然,所取的历时愈短则所求得的降雨强度愈大,年降雨量高的地区常常出现高强度的降雨。 [1]

我国是一个多暴雨的国家,一遇暴雨,便易引起山洪暴发,江河水位上涨,甚至决堤泛滥,冲毁村镇,淹没良田,对农业生产危害极大,使工程建设和交通运输遭受破坏,对人民生命财产的安全带来极大的威胁,为了兴修水利工程,防洪保坝,保障人民生命安全,人们必须掌握一定历时的洪水发生规律。而洪水和一定历时最大降雨量有密切关系。因此,迫切需要估算一定历时的最大降雨量。

采用求算可能最大降雨的方法较多,但基本上可归纳为两种,第一种水文气象法,称为可能最大降水,简称PMP;第二种频率计算法,也称数理统计法;计算一定重现期的年最大口雨量,研究试图把国内外一些求算可能最大降雨的方法予以综述。

水文气象法在国际上已研究多年,《可能最大降水(PMP)估算手册》为水文工作者估算较为合理的最大可能降水提供了方便。我国在PMP估算研究中,随着暴雨资料的不断增加和对暴雨认识的逐步加深,推求PMP的方法,通过实践有了一定进展。

频率计算法,计算一定重现期的年最大日雨量,就需要把调查资料和实测资料综合起来,进行适线外延,而首先必须确定降雨的频率曲线模型,其次估计线型的未知参数。关于线型对暴雨适应性,中国水文界从50年代进行过多年研究并取得大量成果,认为皮尔逊Ⅲ型大致符合水文现象物理特性,李松仕重新做了这些工作,采用较正规和较严格的判定准则,得出结论仍以皮尔逊Ⅲ型适合于我国大多数较长期(30年以上)洪水系列。计算我国暴雨量,对数正态分布可考虑为最优线型,指出降水可用皮尔逊班型,对数正态分布与耿贝尔分布去拟合,用极值分布和维伯尔分布去拟合一日最大降水量。

(1) 水文气象法突出特大暴雨形成的物理因子与活动规律,我国对于最大可能降水的估算研究,在近20多年来,已有一定进展。全国PMP等值线图已经编成。,但PMP值的估算偏大,如三江平原的PMP值均在500毫米左右,而用耿贝尔计算法,万年一遇最大日雨量为267毫米偏小,对于特高标准设计(如万年一遇),可采用皮尔逊Ⅲ型分布法、马秀峰权函数法、特高标准值不一定偏小,我国仍以频率计算法为主,水文气象法则主要用于论证。

暴雨是一种与中小尺度天气系统相联系的局地强降水现象,对其物理原因的分析尚未很好地解决,有的地区暴雨资料也不足,水文气象法仍处于半经验半理论的阶段,PMP的估算还存在一些问题。。如在资料稀少短缺的地区.今有关物理量的计算不易精确,极大化非常困难,地形对暴雨的影响尚未解决,在地形复杂的山区,暴雨移置改正仍多争议

(2) 应用频率计算法计算一定重现期年最大日雨量,在我国得到广泛应用,取得较好的效果。,但根据20-30年资料进行计算需要做大辐度外延,含有一系列误差,估算值一般偏小,因此对设计标准不高的问题,是完全有用的。

频率计算法较多,各有优缺点,因受到地形或气象因素的影响,不同国家或地区适应的频率曲线不同,因此方法就不同。

(3) 不宜把水文气象法与频率计算法对立起来,而应把二者结合起来,使之取长补短,,相辅相成。今后在使用频率计算法时,在某些环节上要注意从物理成因上分析,考虑到物理因素的频率计算法,会使计算结果更趋合情合理。

使用水文气象法对还不能完全从物理成因上解决的问题,而又有条件用统计分析的环节,则可以辅以频率计算法,最后对几种结果进行综合分析撇,使计算结果更接近实际。 [2]


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