抚顺市56年降水演变过程规律

李庆昕，韩春雷，赵源媛

(1.辽宁省水文水资源勘测局抚顺分局，辽宁 抚顺 113015；2.辽宁省水文水资源勘测局沈阳分局，辽宁 抚顺 110043)

抚顺市56年降水演变过程规律

李庆昕1，韩春雷1，赵源媛2

(1.辽宁省水文水资源勘测局抚顺分局，辽宁 抚顺 113015；2.辽宁省水文水资源勘测局沈阳分局，辽宁 抚顺 110043)

降水是一个地区甚至是国家农田水利工程规划与设计等工作的基础资料，是经济社会发展的基础性自然资源和战略性经济资源，是水资源开发、利用与管理、环境与生态规划等工作的重要根据，对国民经济发展与决策具有十分重要的作用，特别是对预评旱、涝、洪灾发生规律，对防灾减灾提供信息祈祷关键性作用。

抚顺市；降水；年际分布；降水距平；特征分析；规律

1 研究内容

对抚顺市的多年降水资料进行分析处理，利用降水距平百分率法和频率分析进行分析降水随时间的变化规律；根据各测站资料分析降水的空间变化特征；建立抚顺市旱灾预测模型，预测旱灾发生规律，为防灾减灾服务提供参考依据。

1)对降水年际变化、年内变化、最大1d降水、降水距平等进行分析。

2)年降水量变化趋势及其预测。

3)抚顺市降水空间变化特征。

4)频率分析。

通过抚顺市水文部门搜集了抚顺(1951—2006年)、清原县(1957—2006年)、新宾县(1959—2006年)每天的降水资料(逐日降水量)。

抚顺市3个降雨测站分布情况：①抚顺位于沈阳市的东部，大伙房水库的西部；②清原位于抚顺市的东北部，新宾的北部；③新宾位于清原的南部，抚顺的东南部。

2 特征分析

2.1 降水年际分布特征

根据抚顺市3个降雨测站1951—2006年的观测数据，采用算术平均法计算逐年降水量，可以得到抚顺市多年平均年降水量为667.5mm，近30a(1977—2006年)的年均降水量为635.0mm，近10a(1998—2006年)的年均降水量为602.4mm。年降水量值最大的年份是2005年，降水量为959.9mm，年降水量值最小的年份是1978年，降水量仅为442.9mm，极值比为2.17，最大年降水量为多年平均年降水量的1.51倍，最小年降水量为多年平均年降水量的66.35%。年降雨量分布分别用三点图和柱状图见图1。

图1年降雨量分布图

1)1959—1964年(14a)年降雨量的平均值为736.1mm。其中年最大值出现在1960年，年降雨量达到了910.7mm。最小值出现在1958年，年降雨量只有551.7mm。

2)1965—1978年(14a)年降雨量的平均值为650.2mm。其中年最大值出现在1973年，年降雨量达到了810.7mm。最小值出现在1978年，年降雨量只有442.9mm。

3)1979—1992年(14a)年降雨量的平均值为640.7mm。其中年最大值出现在1985年，年降雨量达到了882.7mm。最小值出现在1982年，年降雨量只有486.8mm以。

4)1993—2006年(14a)年降雨量的平均值为643.2。其中年最大值出现在1995年，年降雨量达到了959.9mm。最小值出现在1997年，年降雨量只有456.9mm。

综合分析可以得出：近60a年降雨量有相对减少的趋势，但是近40来年的变化不大，多数年份降雨量基本上在600mm左右波动，降水量年际变化较大，年际分配不均匀。56a中，年降水量超过800mm的年份出现过9次，年降水量<500mm的年份出现过5次[1]。

2.2 降水年内分布特征

根据1951—2006年3个降雨测站各月的资料，可计算出多年平均降水量年内分配，见表1和图2。

表1 多年平均降水量年内分配

图2多年平均降水量年内分配图

可以看出：

1)抚顺地区降水量年内分配不均，年降水大多集中在6月、7月、8月份，其中7月份所占全年降水总量比例最大，占到全年降水总量的25.7%左右，8月份所占比重次之，为23.3%左右，而且1月、2月份平均月降水量比较少，所占全年降水总量分别为1%、1.3%。

2)从季节分配上看，夏季降水量最多，可以占到全年降水总量的63.3%左右，冬季降水量少，只占全年降水总量的3.7%，春秋各季节降水量可占全年降水总量的15%上下。

2.3 最大日降水分析

1951—2006年中，年最大日降水在6月份所发生的次数为3次，在7月份发生的次数是21次，于8月份发生的次数是29次，于9月份发生的次数是3次。历年日最大降水量最大值为116.1mm，于2005年8月13日发生，按降水等级的划分，此次降水等级为大暴雨。在56a当中，仅有4a的日降水量>100mm的大暴雨(每年1次)，但是35a发生了日降水在50～100mm的暴雨，发生暴雨得年份占到了系列年份的64.3%。

抚顺暴雨和大暴雨大多在主汛期的7、 8两月发生，只有个别的在6月和9月发生，其中暴雨在6月发生的次数仅为1次，在7月发生的次数达到15次，在8月发生为21次，在9月发生为2次。在42次暴雨中，20世纪50年代发生了共计7次，60年代所发生6次，70年代发生8次，80年代发生6次，90年代发生8次，从2000—2006年之间发生了4次。由此判断出年际间暴雨发生较平均，不存在显著的差异。

2.4 降水量距平分布

降水量距平就是计算期内降水量与多年同期平均降水量的差值。累计距平即是一种常用的由曲线直接判断变化趋势的方法，当累计距平曲线呈上升趋势，表示距平增加要素值也为上升趋势，否则为下降趋势[2]。

图3 抚顺市年降雨量距平分布图

20世纪90年代以后降水量偏少发生的频率明显增加，并且连续出现了的干旱年。如果连续3a距平值是负数的话，便可认为是枯水期。由此看出，在1951—2006年中，曾出现过1961—1963年、1968—1970年、1976—1979年、1991—1993年以及从1999年至今的6个枯水年段。

表2 降水量距平分布表

由表2可以看出，降水的丰枯趋势大概可以分为：20世纪50年代降水量与多年平均降雨量相比偏多，60年代降水比较正常，70—90年代降水量与多年平均降雨量相比偏少，而21世纪后的降水量均值为623.1mm，比多年平均值低了6.6%。

2.5 年降水量变化趋势分析

根据每年的年降水总量和多年平均年降水量，计算出每年的模比系数，再求得其差值并逐年依次累加绘成的过程线，称为差积曲线。年降水量的模比差积曲线可以地反映年际间降水的丰枯变化情况。当一段时间内差积曲线总的趋势是下降的，说明此时期为枯水期；当一段时间内差积曲线总的趋势是上升的，说明此时期为丰水期。差积曲线不同的形状反映了不同的降水周期[3]。计算公式为：

Ki=Hi/H0

(1)

(2)

式中：Ki为第i年年降水量的模比差积系数(i=1，2，…，n)；Hi为第i年年降水量；H0为多年平均年降水量；C为年降水量模比差积系数差值的代数和，计算结果见图4。

图4 抚顺市年降水量模比系数差积曲线图

从图4中可以看出，1952—1960年除1958年曲线略下降外其它年均为为上升段(丰水段)，1961—1975年总体上呈上升趋势，但在每个上升段的同时有若干个较小的下降的波动出现，从1976年到1982年转为下降阶段，1983年到1987年处在上升的趋势之后从1988年到2004年转为不稳定的下降段(枯水段)，并且在每一下降段同时有若干个较小的上升的波动段出现。2004—2006年降雨量有增加的趋势，预计增加趋势会持续到2011年。在这其中含有一个连续长达17a(1988—2006年)的枯水阶段存在，而从1988年至今一直处于枯水段，再结合距平分析结果，从1996年以来，抚顺市正处于近50a来最严重的干旱时期，已经连续7a处在少水状态，自2005年情况开始所好转，但仍在平均年降雨量以下。

2.6 抚顺市降水空间变化特征

多年平均年降水量最大的站点为抚顺站，为677mm，其次为清原站，年平均降雨量为661mm，最后是新宾站，年平均降水量分别为640mm，从整体上看，多年平均年降水量测站的测值都在500mm以上。

依据各站多年平均年降水量值可以得出：降水空间分布有所差异，年降水量分布与地形关联紧密。抚顺市降水总体分布呈由东南向西北高递增的分布特征。降水量最大点一般出现在抚顺市区域。附近地区多年平均年降水量也比较大[4]。

2.7 频率分析

依据1951—2006年降水资料，分析参数，使用皮尔逊Ⅲ型最佳适线法来确定。利用频率曲线软件进行选型以及配线，得出一下结论：抚顺市多年平均降水量的变差系数Cv为0.21，Cs为1.42，R为Cs/Cv为6.76，从而得出不同频率的年降水量分布，结果见表8及抚顺站年降雨量频率曲线PⅢ型曲线适线图，见图5。

图5抚顺市年降雨量频率曲线PⅢ型曲线适线图

3 结 论

1)抚顺市多年平均年降水量值是667.5mm；年际降水变化比较大，多雨期与少雨期交替出现，丰枯变化比较频繁，且有偏多或偏少的连续数年降水现象；最大年的降水总量(2005年的959.9mm)与最小年降水总量(1978年的442.9mm)的比值是2.17。20世纪50年代降水较丰，但从90年代以来，降水量逐年下降趋势明显，自2005年降水量有所回升，预计随后将进入到丰雨期。

2)抚顺市年内降水分配极不均匀，全年的降水主要集中在汛期的6—9月份，在汛期的降水量约占到全年降水总量的72.2%。抚顺市暴雨的发生频率比较高，发生暴雨的年份占系列年份的64.3%。近来抚顺市已经持续6a干旱，但预计在2005年之后将会进入相对而言的丰水的时期。

3)抚顺市地区多年平均年降水分布总体上呈东南低、西北高的特征，降水的峰值点在抚顺市一带，该地区亦是暴雨多发区。

[1]鞠笑生，杨贤为，陈丽娟，等.我国单站旱涝指标确定和区域旱涝级别划分的研究[J].应用气象学报，1997，8(01):26-32.

[2]Richard R．Heim Jr.美国2O世纪干旱指数评述[J].干旱气象，2006，24(01):79-89.

[3]刘庚山，郭安红，安顺清，等.帕默尔干旱指标及其应用研究进展[J].自然灾害学报，2004，13(04):21-27.

[4]张叶，罗怀良.农业气象干旱指标研究综述[J].资源开发与市场，2006，22(01):50-52.

56YearsPrecipitationEvolutionLawinFushunCity

LI Qing-xin1；HAN Chun-lei1and ZHAO Yuan-yuan2

(Fuxun Sub-bureau of Liaoning Province Hydrological and Water Resources Surveying Bureau，Fushun 113015，China；2.Shenyang Sub-bureau of Liaoning Province Hydrological and Water Resources Surveying Bureau，Shenyang 110043，China)

Rainfall is the basic data of farmland water conservancy project planning and design in a region and even a state，is the basic natural resources and strategic economic resources of economic and social development，is an important base for the development，utilization and management of water resources，environment and ecology planning work.It plays a very important role in the development of national economy and decision making，especially in the pre assessment of flood，drought occurrence，and provides information for disaster prevention and reduction.

Fuxun City；precipitation；yearly distribution；Precipitation anomaly；feature analysis；law

1007-7596(2014)01-0014-04

2013-10-25

李庆昕(1985-)，男，山东德州人，助理工程师；韩春雷(1987-)，男，天津宝坻人，助理工程师；赵源媛(1980-)，女，甘肃泾川人，工程师。

P426.6

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