1978—2017年砚瓦川流域暴雨气候特征变化分析

许小梅 常瑞丽 许向阳

摘要    本文通过黄土高塬沟壑区砚瓦川中尺度流域暴雨资料分析其气候特征。结果表明，砚瓦川流域暴雨区域性分布是西南多，东北少，R≥100暴雨占暴雨总数的11.15%，特大暴雨很少发生。暴雨主要集中在7—8月，暴雨次数与汛期降雨量成正比，年际间存在明显的递增趋势，年降水日数从北向南递增。

关键词    暴雨特征;空间分布;周期变化;砚瓦川流域;1978—2017年

1    资料与方法

1.1    研究区域概况

砚瓦川流域地处甘肃省庆阳市西峰区、宁县境内，系泾河二级支流，位于东经107°37′32″～107°55′00″、北纬35°30′17″～35°44′14″之间，流域总面积376.69 km2，集水区长度35 km，沟道比降1.29%，涉及西峰区、宁县的8个乡镇。由老庄沟、齐家川、清水沟、崆峒沟、庆丰沟、白土沟、砚瓦川7个小流域组成。流域地貌主要由塬、坡、沟三大地貌单元组成，其中，塬面面积138.53 km2，沟壑面积73.19 km2，坡面面积155.21 km2，分别占流域总面积的37.76%、19.94%和42.30%。流域主沟道长75.0 km，0.3 km以上的支毛沟520多条，支毛沟总长361.85 km，平均沟壑密度2.17 km/km2。

1.2    资料来源和暴雨分类

以砚瓦川流域7个雨量站1978—2017年逐日降雨量作为基本数据，雨量站位置分布见图1。按降水强度暴雨可分为3个等级，即24 h降水量为50.0～99.9 mm、100.0～249.9 mm、≥250 mm分别称为暴雨、大暴雨、特大暴雨[1]。

2    结果与分析

2.1    暴雨空间分布特点

2.1.1    年均暴雨日数的空间分布。由表1可知，砚瓦川流域平均暴雨次数为0.52次/年，年暴雨次数最多的是朱寨和砚瓦川，平均为0.55次/年;年暴雨次数最少的是董志，平均为0.48次/年。暴雨日的空间分布是西南多，东北偏少。R≥100 mm暴雨为0.058次/年，占暴雨总数的11.15%。

2.1.2    暴雨发生站次数分析。由表2可知，1978—2017年出现局地性暴雨17次，占总次数的11.72%。区域性暴雨（2～4站）和全流域暴雨（≥5站）各占42.75%和45.5%。可以看出，砚瓦川流域的暴雨以区域性和全流域性暴雨为主。暴雨是各尺度系统共同影响的结果，由于系统影响范围大，一旦有暴雨发生，出现暴雨站次一般≥2个[2-3]。随着暴雨站次数增多，发生比例一般呈下降趋势[4]，但4站次暴雨数较3站次偏多了4.14个百分点，6站次又比5站次偏多了10.34个百分点，7站次暴雨数占总数的14.48%[1]。

2.1.3    暴雨月、季间变化。砚瓦川流域暴雨发生在5—9月，主要集中在7—8月，占总数的83.02%。其中，7月暴雨最多，占50.93%，各测站7月暴雨百分比自北向南递增。

2.1.4    暴雨年际变化。在145场次暴雨中，2005年和2013年发生暴雨次数最多，分别为12次，1988年、2003年和2006年各出现11次，2004年出现10次。1978—1987年共出现暴雨27次，1988—1997年共出现暴雨34次，1998—2007年共出现暴雨49次，2008—2017年总共出现暴雨35次。对比1978—2017年砚瓦川流域暴雨变化曲线（图2）可知，年际间存在明显的递增趋势。

2.2    暴雨周期变化

由暴雨次数周期变化图可以看出，砚瓦川流域暴雨周期为10年，1987年暴雨累计27次，1998年34次，2007年49次，2017年35次，2010年暴雨次数达到最高值（图3）。

3    结论

（1）砚瓦川流域暴雨区域性分布是西南多，东北少，R≥100 mm暴雨占暴雨总数的11.15%，特大暴雨很少发生。

（2）砚瓦川流域区域性和全流域暴雨各占42.75%和45.50%，一旦暴雨发生，两站次或以上出现的概率较大。

（3）暴雨主要发生在7—8月，2013年暴雨次数最大，汛期降雨量最高618.1 mm，1995年未发生暴雨，汛期降雨量最低227.1 mm，暴雨次数与汛期降雨量呈正比。

4    参考文献

[1] 陈涛，赵艳兰，彭刚，等.衡阳近五十年暴雨气候特征和变化规律分析[J].防災科技学院学报，2011，13（1）：27-30.

[2] 吴浩，曾向红，吴贤云，等.突变前后湖南株洲市设计暴雨参数变化特征[J].干旱气象，2019，37（5）：850-856.

[3] 黄帅，蔡敷川，肖明丽，等.1965—2017年和平县降水气候变化特征分析[J].广东水利水电，2019（10）：31-35.

[4] 曾钦文，谢俊驹，巫燕辉，等.东江中上游流域降水及暴雨日的气候变化特征[J].水土保持研究，2019，26（5）：129-136.