锦屏降水量的特征及变化趋势分析

祝成锐

（浙江华东测绘地理信息有限公司，浙江杭州，310014）

锦屏降水量的特征及变化趋势分析

祝成锐

（浙江华东测绘地理信息有限公司，浙江杭州，310014）

基于锦屏水电站大水沟气象站2002～2014年观测的逐日降水量数据，采用气象倾向率、基于分形理论的R-S分析法初步分析了降水量的年值、雨季、干季的趋势性、周期性和持续性。分析结果表明：降水量年内雨季、干季分布明显；降水量的年值、雨季、干季分别呈现显著比较稳定的趋势；利用R-S分析得出降水量的年值、周期都具有较强的持续性，即未来的趋势和现有的趋势一致，对未来的降水量特性有很好的预测作用。

气候倾向率；R-S分析法；锦屏水电站

1 概述

锦屏二级水电站利用雅砻江150 km长的大河湾，截弯取直，引水发电。工程枢纽主要由首部低闸、引水发电系统、尾部地下厂房三大部分组成，为一低闸、长隧洞、大容量引水式电站。首部低闸位于雅砻江大河湾西端的猫猫滩，闸址以上流域面积10.3万km2，多年平均流量1 220 m3/s。引水洞线自景峰桥至大水沟，地下厂房位于雅砻江大河湾东端的大水沟，引水隧洞为4洞8机，单机容量600 MW，总装机容量4 800 MW，2014年11月，8台机组全面投产发电。研究锦屏二级水电站处的降水量对防汛防洪、大坝安全、坝坡稳固、水土保持以及交通等都具有重要的意义。

2 气候特征

锦屏电站地处金沙江最大支流雅砻江的中下游，属川西高原气候区，是干湿季节分明的亚热带气候。每年的11月至次年的4月为干季，干季降水量一般不到全年降水量的10%，降水保证率也很小；每年的5～10月为雨季，雨量充沛，雨季降水量约占全年总降水量的90%以上，特别是6～9月，降雨强度大，容易造成泥石流等地质灾害。

3 资料采用

采用锦屏水电站大水沟气象站（海拔1 350 m）1992～2014年的实测逐日降水量资料。

大水沟气象站始建于1992年，1992～1999年期间采用直径20 cm的雨量器通过人工观测采集降雨。由于其他原因，2000～2001年中间暂停监测。2002年起重新开始监测，2002～2014年期间采用weatherlink全自动气象仪器自动监测，降雨是采用直径20 cm的雨量器进行采集监测。

4 分析方法

（1）气候倾向率法：y=a+b*x。式中：y为气象要素的拟合值；x为年份；a为回归常数；b为斜率，利用相关系数r来判断时间序列的变化趋势是否显著。

（2）R-S分析法：R-S分析法是非线性时间序列分析的一种常用方法，在时间序列分析领域应用广泛。

根据式（6），用气候倾向率法，求出直线的斜率即为赫斯特指数H。H=0.5、0≤H＜0.5和H＞0.5，分别表示该降水量序列未来趋势和现有趋势没有直接的关系、降水量序列具有反持续性、降水量序列具有持续性。

5 降水量统计

对大水沟气象站1992～2014年的降水量资料进行统计分析。从多年平均月降水量占全年百分比饼状图见（图1a）中可以看出，锦屏山地区降水主要集中在6～9月，占全年降水量的80.1%；雨季5～10月的降水占全年的93.6%，干季11月至次年4月的降水仅有6.4%。

6 降水量年内变化特征

锦屏电站干湿季节特征比较明显，降水量的年内分配很不均匀，呈现先上升后下降的趋势，见图1b。多年平均月降水量均值为77.7 mm，7月份达到最大值为217.5 mm，1月份最小为2.9 mm。1～7月呈现逐步上升趋势，7～12月呈现逐步下降趋势。

利用R-S分析得出锦屏水电站多年雨季（5～10月）降水量的赫斯特指数H为0.804 1（见图2）、干季（11月～次年4月）降水量的赫斯特指数H为0.605 2（见图3），都大于0.5，表明未来年内雨季、干季降水量的变化趋势与现有的趋势基本保持一致，而且雨季的降水量持续性比较明显。

图1 锦屏水电站多年平均月降水量变化柱状图Fig.1 Average monthly precipitation of Jinping hydropower station recent years

图2 锦屏水电站多年雨季（5～10月）降水量R-S分析图Fig.2 R-S analysis on precipitation in monsoon(May to October)of Jinping hydropower station recent years

图3 锦屏水电站多年干季（11月～次年4月）降水量R-S分析图Fig.3 R-S analysis on precipitation in dry season(November to April)of Jinping hydropower station recent years

7 降水量年际变化特征

锦屏水电站逐年降水量1992～2014年呈现比较稳定的趋势，降水量年际均值为925.0 mm。锦屏水电站1992～2014年降水量变化曲线及多年平均值见图4。

图4 锦屏水电站年降水量变化曲线及多年平均图Fig.4 Curve of annual precipitation and average values of Jinping hydropower station

年降水量在1998年达到最大值1 367.7 mm，其次是2008年的1 297.9 mm，在2011年达到最小值527.7 mm，降水量年际变幅达到840.0 mm。从年降雨趋势曲线可以看出年降水量具有周期性，峰顶出现的年份分别为1998和2008年，峰谷出现的年份为2011年，由峰顶和峰谷出现的年份可以得出，年降水量周期大约为10年。

通过R-S分析得出，锦屏水电站年降水量赫斯特指数H为0.805，显然大于0.5，表明未来的年降水量变化趋势与现有的趋势基本保持一致，即显著平稳的趋势，并表现出较强的持续性（见图5）。

图5 锦屏水电站年降水量R-S分析图Fig.5 R-S analysis on annual precipitation of Jinping hydropower station

8 结语

锦屏电站1992～2014年降水量的年值、雨季、干季呈现平稳的趋势，年值、雨季的持续性比较明显，并且降水量的年值和丰雨年具有周期性，周期约为10年。上一丰水年为2008年，2018年也可能会是丰水年，特别在雨季（6～8月份），应注意防范降雨引起的洪水、泥石流、塌方等自然灾害。■

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Characteristics and trend of precipitation in Jinping area

ZHU Cheng-rui//Zhejiang Huadong Surveying,Mapping and Geoinformation Co.,Ltd.

Based on the measured daily precipitation data of Jinping hydropower station from 2002 to 2014,the annual precipitation values,trend of monsoon and dry season,periodicity and continuity are analyzed by meteorological tendency rate and R-S theory.The result shows that the monsoon and dry season are distributed distinctly,the annual precipitation and precipitation in monsoon and dry season are stable.As well,the annual precipitation and periodicity obtained by R-S analysis is of good continuity,namely the future trend stays the same with now,which plays an effective role in precipitation forecast.

climate tendency rate;R-S analytical method;Jinping hydropower station

TV121

B

1671-1092（2017）03-0037-03

2015-07-30；

2015-09-30

祝成锐（1969-），男，浙江兰溪人，高级工程师，主要从事水文气象的测报分析整编工作。

作者邮箱：zhu_cr@ecidi.com