基于量化分析的可利用降水資源的初步分析

田洪光

（遼陽縣水務局，遼寧　　遼陽 111000）

基于量化分析的可利用降水資源的初步分析

田洪光

（遼陽縣水務局，遼寧遼陽 111000）

降水資源是水資源的重要基本單元，根據氣候變化、時空分布等特點，降水資源的有效利用是有差異的。本文根據滇中地區2000—2010年的降水資料，利用皮爾遜-Ⅲ型曲線求出不同頻率年降水量的累計頻率，分析降水量年內分配規律，進行年徑流間的降水量分析。結果表明，滇中降水集中在5—8月，降水分布不均勻，可利用量與徑流深變化幅度不大，說明流域降水分布分析是合理的。

降水量；雨水資源；量化分析；滇中地區

近年來，極端氣候變化影響著社會經濟發展和人們生活水平，降水變化是影響氣候改變的重要因素之一，也是影響水資源平衡發展的主要內容。降水雖然是水資源的主要補給來源，但不是所有的降水都能被充分利用。由于地形復雜，降水受地形影響明顯，地區間變化較大，各地可利用水資源變化趨勢不盡相同，而水資源的異常變化會對經濟乃至社會的各個方面帶來嚴重影響［1］。滇中高原地區特殊的地理位置、地形地貌和復雜的氣候類型決定了其多樣化的天氣。近年來，極端天氣尤其是降水異常引起的氣候災害愈發頻繁。研究滇中地區的降水規律，可以提高對其變化規律的認識，為未來降水變化評估提供一定的科學依據，提高災害性天氣的預測水平。

降水資源的量化分析研究在我國已取得了很大的成果，不同的地理區位，有著不同的時空分析。比如：陳豫英［2］等分析西北地區實測氣溫、降水資料，分別計算了該區水分資源各分量降水、蒸發及可利用降水，使用R E O F等統計方法，整體分析了該區可利用降水的時空變化特征；羅伯良［3］等計算了湖南可利用降水量，從大氣可提供的水資源部分，分析了湖南可利用降水量的時空演變特征；徐利崗［4］等依據寧夏降水及氣溫資料，運用統計方法、小波分析法及氣候趨勢系數等方法分析了近58年來可利用降水量的空間分布及多時間尺度變化特征。葛強［5］以楚雄市為研究對象，根據近50年降水時間序列，通過M o r l ET小波變換、樣條函數插值等方法對其進行多時間尺度研究，探討其演變趨勢和變化規律。因此，我國學者對可利用降水資源的研究成果，對分析和解決實際地區降水分布和水資源優化配置和高效利用具有一定基礎作用。

1區域概況

滇中地區是云南省的中心腹地，也是云南省的人口聚集區和經濟核心區，土地面積9.96萬km2，占全省土地面積的26%。滇中地區的水資源總量為277.3億m3，主要由地表水和地下水組成，其中降雨占地表水的主要部分。滇中多年平均年降水量963m m，是全省多年平均降水量的75.3%［6］。由于滇中自然地理和氣候的復雜多變，導致水資源地區分布極不均勻，加之近年來滇中經濟社會快速發展，用水量急劇增加，使水資源更顯不足，經濟發展與水資源矛盾的加劇是導致區域內大河污染和斷流的原因之一。

本文根據降水資料進行分析，研究單元采用行政分區和水資源分區，滇中地區所涉及的行政分區包括7個市，流域分區根據長江、珠江、西南諸河一級分區下的四級分區進行。對于最嚴格水資源管理的“三條紅線”控制和水量分配而言，研究滇中地區可利用降水資源可為區域內水資源合理分配以及健康水循環的政策制定提供參考依據。

2計算方法

根據滇中地區2000—2010年的降水資料，采用水文學中的適線法，即皮爾遜-Ⅲ型曲線，以經驗頻率點據為基礎，求解與經驗點據擬合最優的頻率曲線參數，這是一種較好的能夠滿足水文頻率分析要求的估計方法。

根據皮爾遜-Ⅲ型曲線分布理論，計算公式如下：

其中，α、β、a0經過適當的換算，可以用3個統計參數、Cv、Cs來表示。

通過頻率曲線分析，可以求出相應的頻率P（%）數值xp，計算公式如下：

根據相應參數條件可以繪制頻率曲線，從而得到指定頻率的數值。

3降水量特征分析

3.1行政分區年降水量特征值

滇中地區行政分區包括昆明市、玉溪市、楚雄州、曲靖市、大理州、紅河州及麗江地區。根據2000—2010年云南省統計年鑒降水資料［7］，依據水文與水利計算［8］，利用皮爾遜-Ⅲ型曲線求不同頻率年降水量的累計頻率，降水量系列統計參數和不同保證率計算結果列入表1。

表1 滇中地區各市（州）降水量特征值統計結果

根據表1數據分析，滇中區域各市（州）平均降水量在894.8～1001.6m m之間，大理的降水量最高。各市（州）變差系數較接近，麗江、玉溪、紅河為0.10～0.15；昆明、楚雄、曲靖為0.16～0.19；大理市的變差系數最大，為0.22。滇中行政區最大年平均降水量是最小年平均降水量的1.1倍。利用變差系數CV來衡量降水系列的相對離散程度，也就是體現降水量多年變化情況。滇中地區變差系數變化范圍不是很大，說明區域降水量變化較小，其中大理地區年降水變化大。

3.2降水量年內分配

滇中處于云南中部，受低緯度、高海拔的地理條件及季風氣候影響，四季溫差小，干濕季節分明，夏季降水集中，多洪澇，冬季受到干暖氣流控制，缺水嚴重，降水量年內分配極不均勻。根據云南省水資源公報資料分析［9］，滇中降水集中在5—10月，汛期降水量占年降水量的70.1%～93.8%；連續最大4個月降雨集中出現在5—8月或者6—9月，占年降水量的54%～76.2%，枯期比例在35.3%以下，降水量較小。

3.3滇中地區行政分區降水量圖

根據云南省統計年鑒數據資料，取2000—2010年的滇中地區各市（州）年降水量進行水文水利計算，各年份降雨趨勢見下圖。由圖可見，在11年中，降水量趨勢是逐漸減低的，2009年和2010年降水量減少更為突出。同一年份中，各市的年降水量值變化不是很大，楚雄降水量是其中最少之地。

滇中地區行政分區降雨量柱狀圖

4可利用降水資源初步分析

4.1年徑流特征值

云南省的年徑流特征根據各河流現有水文站的實測資料進行統計。各統計參數及不同頻率的年徑流量見表2。由表2可以看出，滇中流域分區的多年平均徑流深均在800m m以下，屬中、少水區。徑流深的空間變化與降水量的地區分布基本一致，雨量高值區的徑流深也較大，但徑流深的變化幅度大于降水量的變化。

表2 滇中流域可利用降水資源量化分析結果

4.2可利用降水分析

由表1可知，在25個分區中，盤龍河的降水量最大，達旦河降水量最小，最大降水量是最小降水量的1.8倍。流域上降水量在1000m m以上流域有11條，占全部流域分區數的44%。通過計算得到，滇中可利用降水資源與徑流深變化不大，基本上一致，說明滇中流域分區的可利用降水量量化分析是合理的。

5結 語

滇中行政分區年降水量變化范圍不大，降雨年內分布不均勻，最大者是大理市，降水量為1001.6m m，變差系數最大，為0.22。在流域分區中，盤龍河降水量與達旦河降水量相差615m m，徑流深懸殊較大，給滇中地區綜合利用水資源帶來困難。滇中地區作為云南省政治、經濟、文化中心，擔負著“興云南”的重要使命。滇中水量分配不均勻，從全省農業和水資源利用發展來看，給地區的綜合發展帶來了更為突出的矛盾。■

［1］ 楊永生.廣東省可利用降水資源的時空特征分析［C］.第30屆中國氣象學會年會，2013.

［2］ 陳豫英，馮建民，陳楠，等.西北地區東部可利用降水的時空變化特征［J］.干旱區地理，2012，35（1）：59-66.

［3］ 羅伯良，張超.湖南省可利用降水量時空分布特征［J］.湖南師范大學自然科學學報，2010，33（3）：103-108.

［4］ 徐利崗，湯英.近58年來寧夏可利用降水量多時間尺度變化特征分析［J］.灌溉排水學報，2012，31（2）：85-90.

［5］ 葛強，雷艷嬌.基于小波變換的楚雄市近50年降水序列多時間尺度研究［J］.人民珠江，2014（6）：79-85.

［6］ 伍立群，顧世祥.滇中水資源研究［M］.昆明：云南科技出版社，2005.

［7］ 任淑梅，李靖.工程水文與水利計算［M］.北京：中國農業出版社，2005.

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T I A NH o ng g ua ng
（Li ao y ang C o unt yW at e r A ut ho r i t y，Li ao y ang 111000，C hi na）

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1005-4774（2015）04-0065-03

10.16616/j.cn ki.10-1326/T V.2015.04.021