等雨量線

面雨量是水文學的一個重要參量，面雨量的估算直接關(guān)系到洪水預報精度和洪水調(diào)度決策的科學性。由于降雨的地點、強度、持續(xù)時間等因素的隨機性以及流域下墊面地貌特征的不均勻分布，怎樣在有限降水資料的基礎(chǔ)上，結(jié)合影響降水的因素，盡量精確地計算區(qū)域的面雨量一直是研究的熱點和重點。 面雨量客觀計算方法有等雨量線法、面積權(quán)重法、泰森多邊形法、客觀運行法和站點平均計算等。其中，傳統(tǒng)和最為精確的計算方法是等雨量線法。

等雨量線算術(shù)平均法

將流域內(nèi)各雨量站同期降雨量觀測資料取其總和再除以測站數(shù)，即為流域平均雨量。該法忽略各雨量站所能代表的流域面積范圍，認為各站具有相同面積權(quán)重和高程權(quán)重，因而可以取其算術(shù)平均值。

當流域內(nèi)雨量站分布較為均勻，地形變化不大的情況，用算術(shù)平均法計算流域平均雨量，可獲得較為合理的成果。當流域內(nèi)雨鼠站稀少，而流域四周的自然地理及氣候特征與研究流域基本相似時，也可將其四周雨量站的同期觀測資料加入計算，但是外圍的雨量站必須形成一圈，而且站間的間隙應基本接近。算術(shù)平均法因其未能考慮到降雨量的實際分布特性，因此，它所算得的成果，只能粗略代表流域平均雨量的真值，但因該法計算簡便，工作量較小，被廣泛使用。

等雨量線泰森多邊形法

該法粗略地考慮了降雨量在地區(qū)上分布的不均勻性，根據(jù)站點的布設(shè)為每個雨量站劃定了一塊相對合理的面積。因此，雨量站布設(shè)的密度，將直接影響到成果的可靠程度。所以只要測站位置確定，各站的面積權(quán)重為常數(shù)，故此法為固定權(quán)重法。但采用的雨量站數(shù)發(fā)生變化時，泰森多邊形隨之變化，各站的面積權(quán)重亦發(fā)生變化，因此，在計算中若需增加或減少雨量站數(shù)目，必須重新繪制和量算各站控制面積。

等雨量線等雨量線法

具體計算方法是根據(jù)繪制的等雨量線圖，求出各相鄰等雨量線之間的面積，然后乘上各相鄰雨量線雨深的平均值，即為該面積的降水總量，再將各面積上的降水總量相加，除以全流域面積，即得流域面雨量，公式如下：

式中：P為平均面雨量，f₁，f_2...f_n為相鄰等雨量線間的面積，P₁，P_2...P_n為相鄰等雨量線間雨深平均值，F(xiàn)為流域總面積。

可以看出，該法是不等權(quán)重法，可以更完善地說明地形、地而高程變化及其它影響因素對降雨址空間分布的影響，因此，該法比前述各種方法能更完養(yǎng)地利用所有的雨最站資料。但繪制等雨量線要求有足夠數(shù)量的雨量觀測資料，只有較大流找雨量站數(shù)量較多時，才有條件使用此法。 2100433B

又叫雨量等值線。將流域內(nèi)各雨量站同一時段(或同次)的降雨量值，點繪在地形圖上，將降雨量相等的各點聯(lián)成的線。等雨量線圖可顯示雨量大小的地理分布，也可用等雨量線圖來推求流域平均雨量。

指設(shè)計暴雨總量在流域或地區(qū)上的分布，常用設(shè)計暴雨的等雨量線圖表示?？偭肯嗟鹊谋┯昕捎胁煌牡貐^(qū)分布，應擬定既滿足工程設(shè)計要求又符合本地區(qū)暴雨特性的設(shè)計暴雨地區(qū)分布，供推求設(shè)計洪水過程線和分析設(shè)計洪水地區(qū)組成之用。設(shè)計暴雨的地區(qū)分布的推求方法一般是選擇典型暴雨圖，并把它放置在流域的適當位置，然后按設(shè)計面雨量把典型暴雨圖放大而求得。當流域內(nèi)有較長期暴雨資料時，可選本流域內(nèi)對工程安全不利的實測大暴雨等值線圖作為典型暴雨圖；當流域內(nèi)暴雨資料短缺時，可移用暴雨特性相似的鄰近地區(qū)大暴雨等值線圖作為典型暴雨圖，移用時應考慮對工程安全的不利影響、暴雨中心經(jīng)常出現(xiàn)的位置、暴雨走向和雨軸方向等，合理放置典型暴雨等值線圖。

降雨強度在整個流域上是變化的，特別是對流型暴雨，暴雨不僅有中心，并且可以用等雨量線表示，同時降雨也可以在流域上運動。雨量站觀測的降雨量只代表那一點的降雨，而形成河川徑流的則是整個流域上的降雨量，對此，可用流域平均雨量（或稱面雨量）來反映。多年來廣泛使用的確定某一地區(qū)平均降雨量的方法有三種。

降水算術(shù)平均法

流域內(nèi)各站同一時段的雨量進行算術(shù)平均。即

式中P為某一指定時段的流域平均雨量，單位為mm；n為流域內(nèi)的雨量站數(shù)；Pi為流域內(nèi)第i站指定時段的雨量，單位為mm，i=1，2，…，N。

這種方法只適合地形較為平坦、雨量站均勻分布并且各測站的觀測值與平均值相差不大的地區(qū)。

降水泰森多邊形法

該法假定流域上各點的雨量以其最近的雨量站的雨量為代表，因此需要采用一定的方法推求各站代表的在流域中距其最近的點的面積，這些站代表的面積圖稱泰森多邊形。

其作法是：先用直線（圖2中的虛線）就近連接各站為多個三角形，然后作各連線的垂直平分線，他們與流域分水線一起組成n個多邊形，每個多邊形的面積，就是其中的雨量站代表的面積。設(shè)第i站代表的面積為f_i，雨量為P，則該法計算流域平均雨量的公式為

式中，f_i/F為第i站代表面積占流域面積的比值，稱權(quán)重。

降水等雨量線法

根據(jù)流域及附近的雨量站觀測的同一時段的雨量值，參考地形影響，類似繪制地形等高線，畫出雨量等值線圖，然后量出相鄰等值線間的流域面積f_i，即可按下式計算流域平均雨量P：

式中，Pi為第i塊面積為f_i的平均雨量，等于相鄰的2條等值線數(shù)值的平均數(shù)。

等雨量線即是降雨量的等值線，是在地圖上表示每一地點的降雨觀測值和插補值，這種方法提供了更多的靈活性，通常被認為是最精確的方法。