1、降降 雨雨(Precipitation)内容提纲降雨的基本要素降雨的基本要素降雨分布特征表示方法降雨分布特征表示方法降雨量计算降雨量计算降雨资料的分析和插补降雨资料的分析和插补目标一目标一：理解掌握：理解掌握降雨特征表示方法降雨特征表示方法目标二目标二：理解掌握降雨量计算，资料插补方法理解掌握降雨量计算，资料插补方法教学教学目标目标难点一难点一：区分不同降雨量计算方法的差异：区分不同降雨量计算方法的差异难点二难点二：区分不同降雨资料插补方法的：区分不同降雨资料插补方法的条件条件学习学习难点难点降降 雨雨(Precipitation)第一节第一节 降雨的基本要素降雨的基本要素（The Basic
2、 Elements of Precipitation）降雨量（深）降雨量（深）：指：指一定时段一定时段内降落在某一点或某一内降落在某一点或某一面积上的总雨量，用深度表示，以面积上的总雨量，用深度表示，以mmmm计。计。降雨历时降雨历时：降雨从某时刻到另一时刻所经历的时间：降雨从某时刻到另一时刻所经历的时间称为降雨历时；一次降雨从开始到结束所经历的时称为降雨历时；一次降雨从开始到结束所经历的时间称为间称为次降雨历时次降雨历时，以，以min,hmin,h或或d d计计。降雨强度降雨强度：单位时间内的降雨量称为降雨强度，以：单位时间内的降雨量称为降雨强度，以mm/minmm/min或或mm/hmm/
3、h计。计。降雨面积降雨面积：降雨笼罩范围的：降雨笼罩范围的水平投影面积水平投影面积称为降雨称为降雨面积，以面积，以km2 km2 计。计。暴雨中心暴雨中心：暴雨集中的较小的局部地区，称为暴雨：暴雨集中的较小的局部地区，称为暴雨中心。中心。第二节第二节 降雨分布特征表示方法降雨分布特征表示方法（The Methods of Precipitation Distribution ）1、时段降雨量柱状图-时段降雨量与相应时段的关时段降雨量与相应时段的关系图系图2 2、降雨量、降雨量累积过程线累积过程线 ：从降雨开始至某时刻的降：从降雨开始至某时刻的降雨量与该时段之间关系曲线。雨量与该时段之间关系曲线
4、。3 3、时段平均降雨强度、时段平均降雨强度过程线过程线 ：时段平均降雨强度：时段平均降雨强度与相应时间之间的关系曲线。与相应时间之间的关系曲线。4 4、等雨量线、等雨量线雨量站网雨量站网：一个区域内一般设立有若干个雨量站，其总和称为：一个区域内一般设立有若干个雨量站，其总和称为雨量站网。雨量站网。雨量站网密度雨量站网密度：区域面积：区域面积/雨量站个数雨量站个数等雨量线绘制等雨量线绘制：将：将每个雨量站每个雨量站观测所得的观测所得的同一时段同一时段的时段降雨的时段降雨量或一次降雨的降雨量点绘在各自测站的位置上，然后量或一次降雨的降雨量点绘在各自测站的位置上，然后按降雨按降雨量相同的量相同的原
5、则原则连成光滑曲线连成光滑曲线。等雨量线等雨量线所表示的降水分布与所表示的降水分布与实际降水分布实际降水分布的符合程度取的符合程度取决于：决于：雨量站位置和雨量站数目雨量站位置和雨量站数目降雨强度历时曲线降雨强度历时曲线降雨强度与历时的关系降雨强度与历时的关系：规律规律：随着降雨历时的增加，平均强度逐渐减少。：随着降雨历时的增加，平均强度逐渐减少。5、降雨要素综合曲线统计降雨强度过程线中各种统计降雨强度过程线中各种不同历时不同历时的平均的平均雨强雨强。平均平均雨强雨强与历时的关系即为与历时的关系即为降雨强度历时曲线降雨强度历时曲线。平均深度面积关系曲线平均深度面积关系曲线 对于一场降雨，以降雨
6、中心起，分别量取不对于一场降雨，以降雨中心起，分别量取不同等雨量线所包围的面积，计算此面积内的平同等雨量线所包围的面积，计算此面积内的平均雨深度，点绘平均雨深与相应面积的关系。均雨深度，点绘平均雨深与相应面积的关系。深度深度-面积面积-历时关历时关系曲线系曲线 分别分别对不同历时对不同历时的等雨量线图点绘降的等雨量线图点绘降雨雨深与深与面积关系曲线，面积关系曲线，得得 到一组以历时为到一组以历时为参参变数变数的降雨深与面的降雨深与面积积关系关系线。（降雨深线。（降雨深与面积和历时关系曲与面积和历时关系曲线）线）第三节第三节 区域（流域）平均降雨量计算方法区域（流域）平均降雨量计算方法（Calc
7、ulation of Average Precipitation in Watershed）1 1、算术平均法、算术平均法nPPPPn21适用条件适用条件：流域内雨量站：流域内雨量站分布分布均匀均匀且且站点站点较多较多。2 2、泰森多边形法、泰森多边形法(垂直平分法，加权平均法垂直平分法，加权平均法)做法：做法：(1)(1)连三角形；（连三角形；（2 2）作三角形各边的垂直平分线；）作三角形各边的垂直平分线；（3 3）以交点连线及与流域边界相交的垂直平分线构成单元面积；）以交点连线及与流域边界相交的垂直平分线构成单元面积；（4 4）量出各单元面积，计算总面积）量出各单元面积，计算总面积（5 5
8、）计算单元面积权重及流域平均雨量）计算单元面积权重及流域平均雨量流域面平均雨量计算适用条件适用条件：雨量站分布不：雨量站分布不均均习题：见教材p363 3、等雨量线法等雨量线法ff相邻两根等雨量线间的流域内面积，相邻两根等雨量线间的流域内面积，km2;km2;PP相邻两根等雨量线间的相邻两根等雨量线间的平均雨量值平均雨量值，mmmm缺点缺点：不同场次降雨，其面积权重是变化的，所以：不同场次降雨，其面积权重是变化的，所以每次降雨都必须绘制等雨量线图，工作量很大。每次降雨都必须绘制等雨量线图，工作量很大。等雨量线法实例等雨量线法实例习题：见教材p374 4、距离平方倒数法、距离平方倒数法做法：做法
9、：将流域分成网格，各格将流域分成网格，各格点雨量用其周围雨量点的值点雨量用其周围雨量点的值确定，再取各格点雨量算术确定，再取各格点雨量算术平均值为流域的平均雨量。平均值为流域的平均雨量。各格点雨量推求：以格点周边各格点雨量推求：以格点周边各雨量站到该点距离平方的各雨量站到该点距离平方的倒数为倒数为权重权重，用各站权重系用各站权重系数乘以各站同期降水量数乘以各站同期降水量。格点到雨量站的距离格点到雨量站的距离雨量站的权重系数雨量站的权重系数格点雨量格点雨量=第四节第四节 降雨资料分析与插补降雨资料分析与插补（Analysis and Interpolation of Precipitation
10、Data）1 1、降雨资料的一致性鉴别、降雨资料的一致性鉴别 由于雨量站位置，由于雨量站位置，仪仪器设备器设备和和观测方法观测方法等的改等的改变，会使降水量资料产生变，会使降水量资料产生系统偏差。系统偏差。对系统偏差，可采用对系统偏差，可采用“双累积分析方法双累积分析方法”进行分析和修正。进行分析和修正。2 2、非一致降水资料的改正、非一致降水资料的改正3 3、降水资料的插补、降水资料的插补 为什么要进行降雨、水文资料的插补？为什么要进行降雨、水文资料的插补？因仪器故障或其它原因使得缺测，为保持资料因仪器故障或其它原因使得缺测，为保持资料的完整性，以利于水文预报或水文分析计算。的完整性，以利于
11、水文预报或水文分析计算。例如：例如：某流域某流域A A站站19501950年至今的雨量系列中，缺年至今的雨量系列中，缺19571957、19581958、19631963年降雨资料，需要插补。年降雨资料，需要插补。资料插补方法：资料插补方法：算术平均法（算术平均法（插补年、月降雨量插补年、月降雨量）适用条件适用条件：插补站多年平均降水量与附近站多年平：插补站多年平均降水量与附近站多年平均降水量相差均降水量相差10%10%比例法（比例法（插补年、月降雨量插补年、月降雨量）用用相邻站多年平均值的比例关系估算缺测站降相邻站多年平均值的比例关系估算缺测站降雨量雨量 适用适用条件条件：周围相邻站多年平均
12、降雨量与缺测：周围相邻站多年平均降雨量与缺测站的多年平均降雨量相差在站的多年平均降雨量相差在10%10%以上以上)(12211nnxxxxPPPPPPPPPnP等雨量线法（等雨量线法（针对暴雨针对暴雨）根据周围各站雨量绘制的等雨量线图，由缺测根据周围各站雨量绘制的等雨量线图，由缺测站的地理位置，用比例内插法求得缺测站的雨量值。站的地理位置，用比例内插法求得缺测站的雨量值。图解图解相关法相关法 选择选择与缺测站降雨类与缺测站降雨类型相似，处于型相似，处于同一气候区同一气候区及及自然地理条件一致自然地理条件一致、资、资料完整的邻近雨量站为参料完整的邻近雨量站为参考站，考站，建立两个站降雨量建立两个
13、站降雨量的相关关系的相关关系，据此进行插，据此进行插补。补。课程小结课程小结 理解理解降雨基本要素降雨基本要素的概念；的概念；掌握掌握降雨特征降雨特征表示方法，表示方法，流域降雨流域降雨量计算方法量计算方法，降雨、水文资料的，降雨、水文资料的插补方插补方法法，以及不同方法的使用条件。，以及不同方法的使用条件。思考题与作业思考题与作业 已知窟野河流域温家川水文站已知窟野河流域温家川水文站20132013年的月降年的月降雨资料（雨资料（mmmm）,请绘制该年度请绘制该年度降雨过程线降雨过程线及及降雨量降雨量累积曲线累积曲线。20132013年年1 1月月2 2月月3 3月月4 4月月5 5月月6 6月月7 7月月8 8月月9 9月月1010月月1111月月1212月月1.21.21.41.42.92.95.25.220.520.5146.146.6 6131.131.1 1111.111.4 442.242.26.26.27.17.11.21.2
