万全国标准分幅(4°×6°)形式存放,存放格式为ARC/INFO的Eoo格式。为了方便地进行新旧两种等值线图的比较,我省统一使用等角投影方式。 3.2.2技术平台
本次编图选用的地理信息系统支撑软件为MapinfoProfessional 4.5标准软件(地理信息系统主产品软件)、Ardink(ARC/INFO与Mapinfo格式转换软件)、VerticalMapper和Surfer7.0(勾绘等值线软件)。
3.2.3 等值线计算机绘制 3.2.3.1 均值等值线的绘制
均值等值线的绘制主要由Surfer软件完成。该软件是一个独立软件,具有9种网格点插值方法供选择,并能对绘制的等值线进行低、中、高度平滑。在提供的9种插值方法中,最小曲率面插值法既能象等高线的勾绘一样以等权重对待每一点数值,又能较好地处理已知点外部曲线的走向,最接近于直线内插勾绘的等值线,是降雨量均值等值线勾绘的最合适的方法。该法直接打开降雨量站点经度、纬度和时段降雨量均值的Excel数据文件,快速绘制出等值线矢量图后,转入 Mapinfo进行各项操作后形成均值等值线初图。 3.2.3.2变差系数等值线的绘制
变差系数等值线图的绘制主要由VerticalMaper软件来完成。该软件是Mapinfo的配套软件,安装后直接进入Mapinfo菜单,选中该菜单后即可进行等值线的绘制。该软件的网格点插值具有距离平方成反比、矩形插值和具有平滑功能的三角形插值三种方法。其中距离的平方成反比的插值方法,即沿经、纬度方向划分网格,每个网格的交
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点,认为是距邻近若干站点参数值的距离平方的加权平均值,也就是距离插值点越近的站对插值点贡献率越大,反之贡献率越小。所考虑的站数由搜索半径确定,一般搜索半径越大,所插之值越均化。根据我省情况,经反复试验比较确定搜索半径范围一般取用5~7站。此法由于考虑了搜索半径内各站点对插值点的贡献率,较综合地反映了变差系数的区域变化。计算机在网格的基础上,按一定的算法绘出等值线,并通过Mapinfo工具对行政区界外的部分进行擦除,叠加上需要的图层,并对需要表达的内容进行标注后作为变差系数等值线初图。
3.2.4 各历时统计参数等值线的专家交互协调
计算机勾绘出等值线初图的基础上,再对各历时暴雨统计参数等值线图进行综合分析和协调。在协调时主要考虑的因素有: (1).以多历时目估适线法估计的各历时暴雨统计参数为依据,以资料系列较长的站(n≥35年)的统计参数为主要依据点,资料系列较短的站(n<35年),作为参考点。
(2).反映地形与气象条件对暴雨统计参数的影响。我省暴雨统计参数等值线的高低值区分布和走向与地形情况比较一致。梅雨控制区和台风雨控制区其暴雨统计参数应有明显差异。 (3).暴雨时深关系相对协调一致。
(4).各历时实测的最大点雨量分布,无论对多历时目估适线,还是等值线的勾绘,协调平衡与合理性检查都应予以特别关注。
经综合分析,R(Cs/Cv)统一采用3.5倍,各历时统计参数等值线图如附图3-1~3-10。
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4、定点定面关系
暴雨时面深关系是反映各历时暴雨随面积的变化规律,是在工程水文计算中由暴雨推求设计洪水的重要环节。通过对我省各历时时面深关系的分析与综合,提出用设计点雨量与之对应的点面关系,计算流域的设计面雨量的方法。即:
HF=αHA (4-1) 式中:HF——面雨量(mm)
HA——量(平均定点雨量mm) α——系数
定点定面关系为在一个较大地区范围内不同面积的多个流域(或具有固定边界的小区)的暴雨面平均雨深(包括面积为零的点雨量)的统计参数与流域(或小区)面积的地区综合关系。由于一个流域(或小区)各次暴雨选用的代表地点和边界是固定不变的,故称为定点定面关系,用于设计暴雨点面雨量的转换。全省共选取资料条件较好、雨量站点较多又相对固定、有完整连续的自记雨量记录的流域13个,流域面积从71.9~1429km2,其中汤浦以上选由大套小的4个流域,以利比较。考虑到我省1972年以后水文年鉴中有完整连续的自记雨量摘录,因此使用资料年限,从1972年至2000年。
在选定的10个流域中,按1hr,3hr,6hr,24hr,3d五种历时,在各年4~10月份汛期降水量摘录表中滑动挑选各站逐年最大点雨量,组成各站五种历时点雨量系列;逐年滑动计算10个流域(定面)五种历时同一起迄时间的流域面雨量,取其最大值作为该年相应五种历时的流域最大面雨量,组成五种历时流域年最大面雨量系列;对同
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一历时的年最大面雨量系列进行频率分析,适线确定五种历时各自的统计参数;流域内各站同一历时的年最大点雨量系列按大小顺序排列,求出流域各站同序号最大点雨量的算术平均雨量HA(称平均定点雨量),组成新的五种历时流域平均定点雨量系列,进行频率分析,适线确定五种历时平均定点雨量统计参数。在目估适线时适当考虑雨量历时关系的合理性。
10个流域中有5个在梅雨控制区,5个台风控制区,同一历时平均定点雨量和相应定面雨量的变差系数Cv、Cs/Cv基本相同,由此计算和综合均值的定点定面关系。根据公式4—1得:
α=HF/HA (4-2)
在单对数纸上点绘以历时(T)为参数的点面系数(α)与流域面积(F)的关系即α~T~F关系,可知α值无明显的地区性或者天气系统分类规律,且随面积的增大而减小,同一面积点面系数随历时(T)减小而减小,符合普遍规律。与其它省综合成果比较,成果合理。本省定点定面综合成果见附表4—1。
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5、暴雨时、日雨型
5.1 24小时概化雨型
统计最大24小时内逐小时雨量分配,选用了最大24小时场次暴雨625场,统计1小时雨量老大项、老二项、老三项等出现次数的分布情况。结果表明,大部分情况老大项出现在18~21点,而老二项、老三项依次紧靠老大项左边,老四项靠右边,与原雨型基本一致,其余项出现次数分布比较散乱,经综合分析、比较,本图集仍建议使用原24小时概化雨型。雨型规则为:
(1).老大项时段雨量末时刻排在18~21点范围内; (2).老二项时段雨量,紧靠老大项左边;
(3).其余项时段雨量,按大小次序,奇数项时段雨量排在左边,偶数项时段雨量排在右边,当排满24小时末时刻后,余下项从大到小全排在左边。
5.2暴雨日程分配
在年最大3天暴雨选用的688站共27642站年资料中,按最大3天暴雨量≥150毫米统计,共为8862站年,占32%。分别按梅雨期、台风雨期和全年期统计最大3天降雨中最大项日降雨量、次大项日降雨量和最小项日降雨分别出现在第一天、第二天和第三天的站年数和降雨量值。
5.2.1 梅雨期
在梅雨期年最大3日降雨量≥150毫米的共3182站年,最大项日雨量出现在第二天的次数为1320站年为最多,次大项日雨量出现在第一天的次数1103站年为最多,最小项日雨量出现在第三天的次
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