海陽市降水分析

（山東省煙臺市水文局 煙臺 264010）

1 概況

1.1 地理位置

海陽市位于膠東半島南端，居于煙臺、青島、威海三市的中心地帶，因地處黃海之北，故名“海陽”；海陽市地跨東經120°50′～121°29′，北緯36°16′～37°10′，東西最大橫距57.7km，南北最大縱距65.7km，總面積1909.69km2；海陽市東鄰乳山、牟平，西接萊陽，北連棲霞，南瀕黃海，西南隔丁字灣與即墨相望，海岸線長230km。

1.2 水文氣象

海陽市屬暖溫帶東亞季風型大陸氣候，其特征為光照充足，四季分明，寒暑顯著，氣候溫和，晝夜溫差小，無霜日期長，春季風多易旱，夏季炎熱多雨，秋季晝暖夜涼，冬季寒冷干燥，少雨雪，盛行西北風。降水時空分布不均，光照充足，氣候資源豐富，非常適合旅游觀光和居住。

2 降水量

海陽市年降水量總體分布趨勢是自市域東向西遞減。同一經度線上，年降水量隨緯度的增加而減少，即各經度線自北向南降水量遞增；同一緯度線上的年降水量，呈自東向西遞減的趨勢。

海陽市年降水量的多年變化過程具有明顯的豐、枯水交替出現的特點。1956—1979年基本為豐水期，1980—2015年基本為枯水期。降水量的年內分配很不均勻，主要集中在汛期。多年平均連續最大四個月降水量為422.6～488.3mm，約占多年平均降水量的70.8%～72.1%。海陽市多年平均降水量見表1、表2。

3 降水分析

3.1 雨量站的選擇

本次評價雨量代表站選站原則：（1）雨量觀測資料質量較好、系列較長；（2）面上分布較均勻，對降水量變化梯度大的地區，選用雨量站適當加密。根據以上原則，結合海陽市雨量資料的實際情況，本次評價共選用了11處雨量站，共計4620站月資料，其中實測資料4282 站月，占92.7%。

3.1.1 降水資料的插補延長

本次水資源評價采用多元線性回歸分析法和優化插值技術，對缺測月份降水量進行插補。具體做法是：根據降水量觀測資料狀況，選定插補站和參證站。根據插補站及參證站的資料情況，兼顧地形、高程等因素，按照階段尋優、整體優化的原則，建立一組多元線性回歸方程，其一般形式為：

式中：P—插補站月降水量；

P1、P2、P3…—與P 相同月份的鄰近參證站月降水量；

A1、A2、A3…—分別為回歸系數。

本次降水資料的插補過程中，選用回歸方程的復相關系數均在0.90 以上左右，插補成果精度可靠。

3.1.2 資料審查

本次評價，降水資料源自按國家規范進行整編的水文資料，取自山東省水文數據庫，資料錄入之前經過嚴格審核；缺測資料采用多元線性回歸方程組進行插補，方法正確、成果可靠。

3.2 水資源分區年降水量計算

根據海陽市雨量站分布特點和降水地區分布規律，本次評價各水資源分區年降水量均值利用選用代表站歷年年降水量系列資料用算術平均法計算，年降水量變差系數Cv 值用矩法公式計算，經驗頻率采用數學期望公式P=m/n+1×100%計算，頻率曲線線型采用P-Ⅲ型。適線時均值、Cv 值不作調整，Cs =2Cv，對系列中特大、特小值不作處理。

根據各分區年降水量系列，計算各分區不同保證率的年降水量。1956—2015年系列各水資源分區年降水量計算成果見表1。

由表1可知，全市1956—2015年平均年降水量為697.2mm。各水資源分區中，大沽夾河多年平均降水量最大，為740.0mm；白紀區最小，為629.3mm。

3.3 豐、枯水周期性變化規律分析

應用煙臺站長系列降水資料作為分析的依據，點繪煙臺站年降水量模比系數差積曲線圖（圖1）。

從圖1可以看出，煙臺站年降水量豐、枯變化過程有比較明顯的周期性。自1887年至1950年，差積曲線為下降段，降水量偏枯，1887—1950年降水量均值為613.0mm，比長系列均值654.0mm 偏小6.3%；從1951年至2015年差積曲線為上升段，降水量偏豐，1951—2015年降水量均值為736.3mm，比長系列均值偏大12.6%；從1950年至1979年差積曲線為上升段，降水量偏豐，1950—1979年降水量均值為737.6mm，比長系列均值偏大12.9%；1980—2015年差積曲線呈小周期（約為10年）上升和下降交替出現的情況，降水量均值653.8mm，接近長系列均值654mm。上述的下降段（枯水段）或上升段（豐水段）雖夾雜著一些較小的豐、枯水波動段，但大的上升、下降趨勢十分明顯。

從1980年開始到1989年，差積曲線又呈下降趨勢，又進入一個的枯水段，降水量均值582.1mm，較長系列均值偏少11.0%，1990—1999年差積曲線又呈上升趨勢，又進入一個豐水段，降水量均值691.1mm，較長系列均值偏多5.7%，2000—2006年差積曲線又呈下降趨勢，又進入一個枯水段，降水量均值為591.9mm，較長系列均值偏少9.5%，2007—2015年差積曲線又呈上升趨勢，又進入一個的豐水段，降水量均值為738.1mm，較長系列均值偏多12.9%。

表1 海陽市（1956—2015年）平均降水量計算成果表

表2 海陽市（1980—2015年）平均降水量計算成果表

圖1 煙臺站年降水量摸比系數差積曲線圖

圖2 海陽市全市平均年降水量年度變化圖

表3 海陽市代表站年降水量極值比和極差表

表4 海陽市各年代年降水量均值比較表

可以看出，煙臺站存在著1887—2015年約60年的降水變動周期，其中1987—1950年為枯水段，1951—2015年為豐水段。1980—2015年，降水接近長系列均值，進入一個約10年的小周期豐、枯交替段。

從海陽市1956年以來全市平均年降水量年度變化及年平均降水量模比系數差積曲線圖（圖2）也可以看出，1980年以前，差積曲線呈上升趨勢，豐水；1981—2002年 以 后呈下降趨勢，枯水，2003年以后呈小周期變化。

3.4 豐、枯水變化幅度統計分析

通常采用年降水量變差系數Cv 和極值比或極差（同一雨量站最大與最小年降水量之比值或差值）來反映年降水量豐、枯變化幅度。

Cv 值大，表示年降水量的變化幅度大，反之則小。根據海陽市1956—2015年年降水量變差系數Cv 等值線，海陽市年降水量變差系數Cv 值一般變化在0.26～0.28 之間。大沽河及留格河以及白沙河、紀疃河區Cv 值較大，最大達0.28 以上，其余地區在0.26 以下。

表3列出的是海陽市本次評價11 個代表雨量站年降水量的極值比和極差，由表可以看出，海陽市極值比在2.83～4.57 范圍之間，其中建新、盤石、行村站極值比在4.0 以上，建新站1964年降水量1232.8mm，1999年降水量287.2mm，極值比為4.29，極差945.6mm。盤石站1964年降水量1428.0mm，1999年降水量356.3mm，極差1071.7mm。行村站1964年降水量1443.2mm，1999年降水量315.9mm，極差1127.3mm。海陽站1964年降水量1567.7mm，1981年降水量423.8mm，極差1143.9mm。以上數據表明，海陽市年降水量變化幅度相當大。

3.5 年代平均降水量變化分析

比較海陽市不同年代年降水量的均值與60年系列的均值，可以看出：二十世紀六十年代降水量均值最大，七十年代、八十年代、九十年代降水量均值逐漸減少，八十年代降水量均值最小，九十年代后年降水量均值有所回升，2000年以后接近長系列（1956—2015年）均值，見表4。

4 結論

海陽市1956—2015年多年平均降水量697.20mm，折合水量133143.6 萬m3。1956—1979年平均降水量789.5mm，折合水量150770.0 萬m3；1980—2015年平均降水量635.6 mm，折合水量為121379.9 萬m3，較1956—2015年系列偏少8.8%，較1956—1979年系列偏少19.5%，是一個偏枯系列■