商洛市六縣一區降水特性分析

徐愛莉

摘要:本文以實測資料為依據,分析了商洛市六縣一區的降水特性、降水量的年內分配、年際變化和時空分布以及降水量的豐.平.枯周期變化規律等。

關鍵詞：降水量、年內變化，年際變化、時空分布、代表性、典型年。

中圖分類號：P426.6 文獻標識碼： A

1 流域概況

商洛市位于陜西省東南部，東經108°34′20"—110°01′25"，北緯33?02′30"-34?24′40"。東與河南西峽、南陽相接；東南與湖北相接壤，南與安康毗鄰；西與西安相接壤；北與渭南相接，東西長約229km，南北寬約138km。總面積約為19293平方公里，約占全省面積的9.36%，境內蟒鈴以北為黃河流域，流域面積3073平方公里，占全市面積的15.93%，蟒鈴以南為長江流域，面積為16220平方公里，占全市面積的84.07%，全市轄六縣一區，即商州區、洛南、丹鳳、山陽、商南、鎮安、柞水縣。主要河流有洛河、丹江河、乾佑河和旬河。山形結構似掌狀，西北部秦嶺主脈為掌 ，其余山脈漸向東南由高到低酷似掌指伸展開，構成了市內群山起伏，河流密布，嶺谷相間，溝壑交織的復雜的嶺谷地貌。

2 氣候及副熱帶高壓與市內降雨特征

商洛市屬暖濕帶和北亞熱帶兩個植被的過度帶，受秦嶺山脈這個天然屏障的影響，植被生長即和秦嶺以北典型暖溫帶針葉林截然不同，又和以南的典型的亞熱帶綠色闊葉林有差異。

3 降水特性分析

3.1 基本資料

根據商洛市及周邊站網的實際情況，這次共選用雨量站92站。商洛市境內選用雨量站63處，周邊包括黃河委、長江委、鄰省、市（河南、湖北、安康、西安、渭南）共選用29站。累計4600站年（含插補延長站年）。其中黃河流域15站，計750站年；長江流域77站，計3850站年，分別占總數的16%、84%。全市、黃河流域、長江流域站網密度分別為306.2km2/站、439km2/站、289.6km2/站。本次分析，選用站多，站網密度大。選用站黃花嶺站位置最高為海拔2100.0m，荊紫關站位置最低為海拔224.9m。選用站實測系列情況統計見表1。

選用1956-2005年50年同期資料系列，對選用站的資料進行了一致性審查和合理性分析，進行了插補延長。月、年缺測，采用相關法進行插補延長；日缺測，均選鄰近站算術平均進行插補。系列代表性分析：在全市選用了4個實測系列在56年以上、觀測質量較好的長系列區域代表站（其中商州區選黑龍口站，丹鳳縣選丹鳳站，洛南縣選洛南站，鎮安縣選青泥灣站），分別采用不同步長統計參數對比，分析其系列代表性。自2005年逆進計算不同步長系列的均值和Cv值，與長系列統計參數進行比較，通過分析10年、20年系列與50年系列統計參數有些差異，30年、40年系列與50年系列的統計參數非常接近，其系列代表性較好。本次分析使用資料系列均為50年。見表2。

3.2 分區年降水量

依據1956-2005年降水資料計算，全市多年平均年降水量為781.1mm，其中黃河流域為740.2 mm，長江流域為787.4 mm，分別占全市總量的13.6%、86.4%；全市年最大降水量1138.6mm，發生在1958年，次大的1964年降水量為1088.8mm，分別比多年平均值偏大45.8%、39.4%；年降水量最小發生在1997年，降水量為503.6mm，次小的1977年降水量為572.5mm，分別比多年平均值偏小35.5%、26.7%。

全市七個縣區中，多年平均年降水量最大的是商南縣為846.0mm，最小的是洛南縣為740.2mm，其余五個縣區降水深從大到小依次為：鎮安縣836.3mm、山陽縣771.5 mm、柞水縣758.1mm、商州區753.5mm、丹鳳縣749.6mm。

全市五大河流中，降水量最大的是旬河流域為870.6mm，降水量最小的是洛河流域為749.7mm，其余降水深從大到小依次為：乾佑河流域為783.2mm、丹江河流域為772.5mm、金錢河流域為752.4mm。

3.3 降水量的地區分布

全市多年平均降水量781.1mm，變化范圍大致700-1000mm之間，從北向南呈遞增狀態，由東到西大部分地區呈遞增狀態，東邊商南縣境內耀嶺河站周圍屬于高值區，降水量變化在1000mm左右，西邊鎮安縣境內木王站、楊泗站周圍屬于降水高值區，降水變化在1030mm左右。各縣區降水量情況如下：

全市1956-2005年多年平均降雨量變化范圍在700-1000mm之間，絕對變幅為300mm。降水量分布規律是：自南向北遞減，河谷低于四周，降雨量隨海拔高度的增加而增加。在鎮安縣的木王和商南縣的耀嶺河一帶形成兩個高值區，多年平均降雨量在1000mm以上；在洛河河谷、丹江河谷、金錢河河谷形成三個低值區，多年平均降雨量低于700mm。

4、降水量的年內分配

商洛市降水量年內四季分配不均，主要降水集中在夏季和秋季（或汛期黃河流域6-10月，長江流域5-10月）。本次分析在6個四級區的基礎上劃分了32個五級區，各個縣（區）挑選了9個區域代表站（其中黃河流域1個站，長江流域8個站），逐站進行典型年和多年平均年降水量的月分配，典型年包括頻率為20%的偏豐年、50%的平水年、75%的偏枯年、95%的枯水年，部分選用代表站典型年及多年平均年降水量進行月分配計算。

在9個區域代表站典型年和多年平均年降水量月分配的基礎上，又分析統計了春、夏、秋、冬四季和汛期降水量及其占全年降水量的百分比，以反映各地全年降水量的集中程度和四季分配。全市各地春、夏、秋、冬四季和汛期降水量及其占全年降水量的百分比等。

4.1降水量的年際變化

年降水量的變差系數CV值和極值比Km（即雨量站最大年降水量與最小年降水量的比值）是反映降水量年際變化幅度的重要指標。變差系數CV值大，降水量的年際變化大；變差系數CV值小，降水量的年際變化小。極值比的變化同理。

年際降水量變差系數CV反映出商洛市年際降水量變差系數CV地區變化較為平緩，CV值變化范圍一般在0.21～0.25之間。其分布規律與氣候、地形有關，一般多雨區，CV值較小，少雨區，CV值較大；山丘區CV值較小，川原區、暴雨頻發區CV值較大。商丹盆地CV值在0.21左右，其余縣區均在0.22～0.25之間。

極值比Km的分布趨勢與變差系數CV值相同。全市選用代表站的CV、Km值見表3。從表中可以看出全市代表站的Km值的變幅范圍在2.3-3.3之間，最大值的是洛南站為3.3。最小值的是青泥灣站為2.3。

分析繪制了代表站的模比系數差積曲線，分析降水量的多年變化過程，模比系數曲線上升說明豐水期，下降說明枯水期的變化。

洛南站從1989年到2001年的13年間，差積曲線連續下降，枯水期較長。黑龍口站1976－1980年、1989－2002年出現兩個枯水期。丹鳳站1959－1962年、1972－1981年、1993－2002年出現三個枯水期。巒莊站從1968－1979年連枯12年。富水關站50年系列中，出現了三次連續的枯水期，分別為1959－1963、1969－1978、1986－1992，共22年。南寬坪站從1991至2002年持續枯水期。柞水站50年系列中，出現4次枯水期，1976－1982年的連續7年降水最少。青泥灣站50年系列中，出現兩次長時間的枯水期，1969－1982年、1989－2002年枯水期較長。柴坪站1990－2002年出現連續13年的枯水期。

5 豐枯規律分析結論

為了進一步分析商洛市降水量的豐枯周期變化規律，采用統一的豐、平、枯水年標準，對連豐、連枯進行統計分析。豐、平、枯水年判斷標準如下：

豐水年：降水量頻率P＜37.5%；

平水年：降水量頻率37.5%≤P＜62.5%；

枯水年：降水量頻率P≥62.5%；

根據上述標準判斷代表站年降水量長系列中的豐水年、枯水年，統計不同時段系列中連豐期和連枯期出現的次數，并計算連豐、連枯期平均年降水量與長系列多年平均年降水量的比值K豐和K枯。

全市共選用9個長系列的代表站。這些站的資料一般從1956年開始，系列最長的50年。進行分析。

分析結果表明：9個代表站中，67%代表站的連豐期出現次數比連枯期多1～2次；33%代表站的連枯期出現次數比連豐期多1～2次；11%代表站的連豐期和連枯期出現次數相等。所有站的連豐、連枯期以2年出現次數最多，3年次之，4年的連豐、5年連枯期也有出現。商南縣富水關站發生1983-1985年最長連豐期，商州區黑龍口站發生1976-1980最長連枯期。有些站連豐期偏離長系列均值程度較大，如鎮安縣柴坪站連豐兩年（1983-1984）極值比達1.47，丹鳳縣丹鳳站連豐年（1983-1984）極值比也達1.47，連枯極值比偏離均值較小，一般均在0.71-0.89之間。

為了進一步分析不同時段內豐枯水年發生的多寡，又對9個長系列的代表站分不同時段統計、對比分析其長短系列豐枯水年數組成比例。選用代表站不同時段豐枯年數組成的對比分析表明：

1956-1979年時段的豐水年數所占比例較枯水年數所占比例小。1971-2005年時段的豐水年所占數比例較枯水年數所占比例小，1980-2005年時段豐水年數所占比例大于枯水年數所占比例，1956-2005年（除柞水、黑龍口枯水年數稍大外）時段的豐水年數、枯水年數基本持平。