降雨资料一致性检验实例计算分析

摘 要：水文资料系列的一致性检验方法较多，优劣难辨，各有所长。文章针对在水资源量计算工作中经常遇到的资料一致性分析，文章提出了利用高效简便的假设检验法来判断区域降雨资料的一致性。针对实例雨量站不同系列降雨资料，用假设检验法对其进行了检验，实例数据通过检验，资料系列具备一致性，说明假设检验可以应用于数据一致性检查中，资料系列具有连续性，可以作为同一系列分析处理。

关键词：红旗站；年降水量；一致性分析；t检验；F检验

1 概述

水文资料系列的一致性是指该数据系列在进行统计特征值分析时其短系列长度样本的代表性与总体样本的代表性相近，也就是说资料各长度系列的统计特征相近，可以作为一个整体来使用，否则就应剔除或修正某一短系列资料。

实际工作中经常遇到雨量站迁移或流域气候环境演变而出现的降雨资料是否具有一致性的问题；该问题是资料能否按一个统一总体来进行统计特征计算分析的前提。有关文献上介绍的常规分析资料系列一致性的方法主要是假定系列已不存在一致性，通过点绘各短系列资料的降雨～径流相关点据，最后将前期降雨点据修正到近期降雨点群上来。该方法实际上就是对前期降雨数据直接进行了一致性修正，而没有对其是否偏离了允许限度进行检验，方法结果虽合理，但工作量较大，对一些总体系列符合检验标准的数据做了重复劳动，降低了整体工作效率。

文章利用假设检验中t检验、F检验方法，对不同系列降雨数据的总体性进行检验。如果通过检验，说明资料系列可视为同一总体，即总体资料具有一致性，并与采用一致性修正法的资料总体的统计特征值进行对比分析，来判断该方法的有效性。

2 假设检验介绍

首先提出原假设，选择统计量，从总体中抽取样本找出统计量。统计量的分布常用正态分布、t分布和F分布。确定接受或舍弃区间。对原假设做出接受或舍弃的判断，利用算出的统计量与选定临界值比较。若统计量不属于接受区间，则舍弃；反之则接受。

系列样本数据和样本个数，其自由度为m+n-2，查表得出t临界值并与计算t值进行比较，若计算|t|值小于临界值则表明两系列数据差异不显著，通过检验。

3 实例分析

红旗雨量站设立于1963年，1993年站址变动迁移15km。降雨资料系列自1963～2011年共49年，测站迁移前有30年连续资料，迁移后有19年连续资料，先对其迁站前后资料进行一致性分析。

利用Excel进行系列数据的f、t检验，Excel的“数据分析”功能α=0.05，由表1、表2可见，F年降雨量=1.9

4 结束语

数据一致性分析是选择和利用水文资料进一步分析计算的基础，选择f检验和t检验进行资料一致性分析的优势是利用Excel计算方便快捷，对优选参数的取舍可以多次试算，这在手工计算时要耗费很大的精力。文中实例数据经一致性修正法进行修正后的统计量计算结果与原系列计算的统计量值基本一致（过程略）。说明经本次检验已经可以按一致性资料进行处理，不必再进行一致性修正。

文章所述方法仅局限于以上两种假设检验均通过时各系列资料才可视为具有一致性的总体性，且资料系列不宜过长，资料应来源于同一总体，否则会出现通过伪检验的错误结论。文中所述方法仅供参考，实际工作时建议采用多种方法进行对比分析。

参考文献

[1]杨城芳.地表水资源与水文分析[M].水利水电出版社，1990.

[2]缪铨生.概率与数理统计[M].华东师范大学出版社，2005.

[3]水利部长江水利委员会水文局.水文资料整编规范[S].水利水电出版社，2000.

[4]水利部水资源水文司.水资源评价导则[S].水利水电出版社，1999.

作者简介：谭玉坤（1982，11-），女，黑龙江省佳木斯市人，工程师，从事水文水资源专业工作。