面积 /km2	雨量站个数/个
＜10	2
20	2～3
50	3～4
100	4～5
200	5～7
500	7～9
1 000	8～12
1 500	9～13
2 000	10～14
2 500	11～15
3 000	12～16

 

1.2有资料流域的情况

    对于系统建设范围内具有丰富雨量站的流域，经过充分论证，可以将部分雨量站改造为遥测雨量站。当现有雨量站满足不了系统要求时，按控制暴雨的时空变化，新增部分雨量站，以求得足够精度的面平均雨量值。如黄河西霞院水利枢纽水情自动测报系统，根据小浪底至西霞院之间流域面积、主要暴雨洪水来源区和西霞院水利枢纽水情自动测报系统的具体情况，在山涧性河流上游地区新设3个雨量站，改造1处现有雨量站，从而求得足够精度的面平均雨量值。

2 遥测雨量站网的合理性论证 

    遥测雨量站网合理性论证的目的，是使按其收集的雨量信息计算的面雨量能接近面雨量真值，从而减少遥测雨量站规模。有以面雨量精度和以流量精度作为目标函数的两类论证方法。

2.1以时段面雨量精度为目标函数的论证方法

    以时段面雨量精度为目标函数论证遥测雨量站网密度是站网论证中最常用的方法，常用的有抽站法和等值线法。

2.1.1 抽站法

     抽站法^[1-2]是利用较多雨量站资料，计算面平均雨量，然后用较少雨量站资料重新计算（包括日与时段雨量）面雨量，计算抽样误差，探讨布站密度与抽样误差之间的关系，求出满足精度要求的布站数量。

     如渭河林家村至咸阳区间集水面积16 166 km²，雨量站点较密，采用抽样法进行面雨量分析，具体成果见表2。

                  
表2  渭河林家村至咸阳区间 5 天面雨量比较表      

 

    由表2可知，随着站数的减小，误差越来越大。结合模型方案分析后，该系统选取28站作为优选方案。故目前，此区域采取28站雨量站作为遥测雨量站网布设。

2.1.2等值线法

    选择系统覆盖范围内发生过的各种雨型的典型降水过程若干次，用较多雨量站资料绘制暴雨等值线图，然后用较少雨量站资料再绘制暴雨等值线图，采用暴雨等值线图量算各场暴雨面平均雨量，计算抽样误差，选取满足要求的遥测雨量站网。

2.2 以流量精度为目标函数的论证方法

    以现有水文站作为预报断面，将流域分成若干块，对每1块再细分单元块，对每1单元块利用模型，根据历史水文资料，作降雨、蒸发、土壤含水量、水源分配和消退、单元河网单位线及河槽汇流等分析，率定子系统有关参数，在达到一组调试最佳参数的条件下，分析计算与实测拟合成果，探讨遥测站点对暴雨控制的代表性。改变模型参数率定子系统中有关文件内容，组成多种站网方案，再分析其洪水过程拟合程度，从而求出满足精度要求的布站数量^[1]。

    比如北洛河流域，根据水文站点分布情况，将流域分成7块，又按面积大小、雨量站点等，将各块再分成几个单元，以便考虑降雨分布不均的影响和单元块之间的汇流差异。本系统共分34个单元，单元划分情况及雨量站点数见表3。

    从实测资料中选用多场降雨和洪水过程率定新安江模型参数，然后推求在拟设遥测雨量站点条件下的各控制点洪水过程，与实测洪水过程比较，分析拟合程度，分析成果见表3。

 

表3 北洛河流域遥测雨量站模型论证成果表

 

    从表3可以看出，定量论证后拟选的37个雨量遥测站点，用分散性预报模型计算的洪峰精度能满足精度要求（以场次洪水的洪峰相对误差不大于20%为合格标准）。

                                                            
3 结语

 

    遥测雨量站布设和论证是一个复杂的过程，每个流域由于降雨特性、下垫面条件及采用的预报模型不同，布设和论证方法也不同。在实际应用当中，应根据工程特点，结合流域雨洪、现有站网和预报模型综合确定。

 

参考文献

[1] 水利部水利水电规划设计总院，中水东北勘测设计研究有限责任公司.水利水电工程水文自动测报系统设计手册[M].北京：中国水利水电出版社，2008.

[2] 孙增义，王跃. 水情自动测报技术基础及其应用[M]. 北京：中国水利水电出版社，1999.

[3] 张建云，唐镇松，姚永熙.水文自动测报系统应用技术[M]. 北京：中国水利水电出版社，2005.

[4] SL34-92，水文站网规划技术导则[S].

[5] 世界气象组织(WMO)编，赵珂经等译，水文实践指南[M]. 北京：水利电力出版社，1987.