西大河降水時間變化特征與規律分析

楊海泉

(甘肅省水利水電學校，甘肅 蘭州 730021)

降水是徑流形成的基礎，是一切形式水資源的“源泉”。因此，準確預測某一區域降水及其變化，成為預測區域徑流乃至水資源數量與分布規律，合理規劃與水資源利用密不可分的人類經濟、社會等活動的主要內容。西大河作為石羊河流域水系中十分重要的河流之一，對流域水資源增減變化、季節分布具有很好的代表性、一致性和響應性，全面、系統地分析西大河降水變化特征與規律，準確預測未來時段降水過程、變化趨勢，對預測這一流域水資源變化情勢與年內分配具有重要意義。

1 降水量年際變化特征與規律

西大河水庫站1956～2010年年均降水量387.80mm，整體呈現增加趨勢，趨勢方程為y=2.0259x+331.03，年均降水量以2.0259mm/a的速率增加，55年內增加了111.42mm，增加趨勢顯著。該站年均降水量年際變化大，最大值為1988年的546.60mm，最小值為1962年的257.0mm，相差289.60m，最大、最小年降水量比值2.13。從該站年均降水量變化的5a滑動平均曲線(圖1)和降水量年際距平曲線(圖2)可以看出，年均降水量1956～1988年呈緩慢增加趨勢，1989～1991年呈急劇下降趨勢，1992～2010年呈緩慢波動上升趨勢。

圖1 1956～2010年石羊河流域西大河水庫站降水量變化曲線

圖2 1956～2010年石羊河流域西大河水庫站降水量年際距平變化曲線

2 降水量年代際變化特征與規律

西大河水庫站20世紀50～70年代降水量較低，分別為334.40mm、356.90mm和355.4mm，比多年平均分別低53.4mm、30.90mm和32.40mm；80年代到21世紀初降水量升高，分別為421.50mm、405.0mm和426.70mm，比多年平均分別高33.7mm、17.2mm和38.90mm。年代際平均降水量分析成果見表1。

圖3 西大河水庫站季節降水變化圖

時段/a平均值最大值年份最小值年份最大值/最小值1956～1960334.4376.11960299.7019561.251961～1970356.9433.01964257.019621.681971～1980355.4431.51975291.319721.481981～1990421.5546.61988324.019821.691991～2000405.0470.71993295.219911.592001～2010426.70544.92003343.120011.591972～2010387.80546.61988257.019622.13

3 降水季節變化特征與規律

從西大河水庫站季節平均降水量演變分析(圖3和表2)可以看出，該站春夏秋冬4個季節均表現出降水量增加趨勢，但各個季節的增加速率略有差異。通過對比分析，該站夏季降水量增加速率最高，1956～2010年期間增加55.39mm，線性增加幅度1.007mm/a；秋季和春季次之，分別增加34.25mm和19.70mm，線性增加幅度分別為0.6227mm/a和0.3581mm/a；冬季增加幅度最小為2.09mm，線性增加幅度0.038mm/a，表明該站夏季降水量增加對平均降水量增加的貢獻最大。

對于降水量的季節變化，春夏秋冬4季平均降水量距平值20世紀50～70年代為負，80年代開始為正，90年代春夏2季為正，秋冬2季為負，21世紀初為正值。春夏冬3季平均降水量均為50年代最少，80年代最多。只在秋季平均降水量出現了50年代最少，21世紀初最多的情況。

表2 西大河水庫站降水量距平變化分析結果表 單位：mm

4 主要分析結論

(1)降水量年際變化。西大河年均降水量呈現顯著增加趨勢，以年均2.0259mm/a的速率增加，其中，1956～1988年呈緩慢增加趨勢，1989～1991年呈急劇下降趨勢，1992～2010年呈緩慢波動上升趨勢。

(2)降水量年代際變化。西大河20世紀50年代～21世紀初，各年代平均降水量在334.40～426.70mm之間，各年代內部最大、最小值年降水量比值在1.25～1.69之間，表現為降水量在不同年代際之間的分布具有不均勻性。

(3)西大河多年平均降水量四季均表現出增加趨勢，但各個季節的增加速率略有差異，其中，夏季增加速率最高，秋季和春季次之，冬季增加幅度最小，表明該站夏季降水量增加對平均降水量增加的貢獻最大。

5 結語

通過降水量年際變化、年代際變化與季節變化特征與規律分析研究，提出區域降水多年平均變化、不同年代際變化和年內不同季節豐枯變化過程、變化特征和變化幅度，在此基礎上，科學、合理地進行流域未來時段降水過程、變化趨勢及其年內季節分配預測，對準確預測流域水資源變化情勢、變化幅度與變化過程，掌握流域水資源變化動態，進行水資源優化配置與合理利用，科學規劃和安排區域水資源保護、開發與利用過程具有重要意義。

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