謝東，李煜，袁馬強

（柳州市氣象局，廣西柳州 545001）

柳州市短歷時暴雨變化特征分析

謝東，李煜，袁馬強

（柳州市氣象局，廣西柳州 545001）

通過對柳州市的短歷時暴雨變化特征進行分析得出：柳州市區(qū)短歷時暴雨的強度和分布特征均發(fā)生顯著變化，增強、增多的趨勢明顯；高強度降水是造成城市內(nèi)澇的主要外因，而暴雨強度公式是科學、合理地制定城市排水專業(yè)規(guī)劃和排水工程設計的基礎(chǔ)，建議每隔10年對柳州市暴雨強度公式進行修編。

柳州市；短歷時暴雨；變化特征；分析

1 前言

柳州市地處華南，位于廣西壯族自治區(qū)北部，屬中亞熱帶季風氣候，是中國明顯季風區(qū)之一，冬季受西北和東北季風影響，夏季受東南、西南季風和南海夏季風影響，氣候溫暖、多雨，是暴雨多發(fā)區(qū)。本區(qū)域氣候復雜多變，災害性天氣頻繁。暴雨、洪澇、大風、雷暴、冰雹、大霧等氣象災害時常發(fā)生。［1］柳州市雨量充沛，年降雨量1440.7mm，年暴雨日數(shù)（一年內(nèi)日降雨量達到或超過50mm的天數(shù)）平均6.3d（1960～2014年平均值）。柳州市各年代平均暴雨日數(shù)為52.5d，其中最多的是2000年代，暴雨日數(shù)為77d；其次是1960年代和1990年代，暴雨日數(shù)分別為67d和63d，1970年代暴雨日數(shù)為60d，1980年代暴雨日數(shù)最少，為48d，2010至2014年的暴雨日數(shù)為30d?？梢?，柳州市暴雨日數(shù)年代變化大，近幾十年來暴雨日數(shù)大體呈上升趨勢，特別是1990年代以后暴雨日數(shù)增長趨勢明顯。

2 柳州市區(qū)短歷時暴雨的變化特征

2.1 柳州市區(qū)短歷時暴雨時間變化特征

2.1.1 暴雨樣本極值的時間分布

柳州國家氣象站是目前柳州市主城區(qū)唯一的國家氣象站，該站具有30年以上的自記降水雨量資料，資料的一致性較好，觀測資料的可靠性較高。因此選定柳州國家氣象站作為本項目的代表站。把1980～2014年分為兩個時段，以1980～1999年為第1個時段，以2000～2014年為第2個時段，分別統(tǒng)計柳州國家氣象站這兩個時段5、10、15、20、30、45、60、90、120、150、180分鐘11個歷時最大的10個降水極值的分布情況，可以看出，2000～2014年15年間降水極值出現(xiàn)次數(shù)均大于1980～1999年20年間的發(fā)生次數(shù)。11個歷時的極大值全部出現(xiàn)在2000年后，其中60min、90min、120min歷時的極端最大值出現(xiàn)在2012年［2－4］。

2.1.2 暴雨樣本均值的時間分布

統(tǒng)計和比較柳州1980～2014年、1990～2014年、與2000～2014年三個時段各歷時暴雨樣本的平均值發(fā)現(xiàn)（表1），基本以2000～2014年時段為最大，1990～2014年時段次之，1980～2014年為最小。說明近十多年以來柳州市的短歷時強降水明顯大于2000年以前的時段，極端降水事件呈增加趨勢。

3 柳州市區(qū)短歷時暴雨的空間變化特征

3.1 自動氣象站資料來源及處理

針對暴雨明顯的局地特征，根據(jù)柳州市區(qū)21個自動氣象站降雨資料，分析柳州市區(qū)短歷時暴雨數(shù)據(jù)區(qū)域代表性和分布特征：

（1）資料來源：根據(jù)廣西壯族自治區(qū)氣象局信息中心提供的J文件數(shù)據(jù)，獲取近5年（2010－2014年）柳州市區(qū)包括本站（59046）和沙塘站（59044）以及21個自動氣象站分鐘降水資料。

（2）資料處理：由于自動氣象站資料目前以原始資料存儲，首先對21個自動氣象站資料進行業(yè)務化質(zhì)量審核，根據(jù)本項目要求進行數(shù)據(jù)質(zhì)量檢驗。從中挑選資料代表性、完整性、可靠性較好的站點進行數(shù)據(jù)處理，降雨歷時按60、120分鐘，每年選取最大8場雨量記錄。

3.2 短歷時最大降水量分布特征

由于自動氣象站的資料年限較短，同時考慮到數(shù)據(jù)的一致性和可比性，因此將自動氣象站近5年來歷時為60、120分鐘的每年最大8場雨量作為基礎(chǔ)資料，計算每站歷時60、120分鐘的平均值，得出60、120分鐘的平均最大降水量分布圖情況：

柳州市區(qū)60分鐘和120分鐘的平均最大降水量分布趨勢基本一致，呈南多北少的趨勢。從站點看，市交通學校一帶和陽和新區(qū)，是柳州市60分鐘和120分鐘降雨的最大值區(qū)，次大值區(qū)在這兩個大值中心周圍；從大區(qū)域看，柳州的中部、南部除柳州醫(yī)專所在的東南角外，降雨量都普遍較大，分布的面積最廣（含柳州國家氣象站在內(nèi)）的絕大部分地區(qū)；從60分鐘降雨強度分布看，小村小學所在的西北部最小，分布的面積也較小，從120分鐘降雨強度分布看，包括小村小學和洛埠鎮(zhèn)的西北部和東北部均較小，所占區(qū)域也最小。

4 新編暴雨強度公式與原公式計算結(jié)果的比較及分析

柳州市區(qū)原暴雨強度公式有兩套，分別為：

表1 柳州市區(qū)不同階段統(tǒng)計樣本均值

表2 新編暴雨強度公式計算值與原公式（1）對比

表3 新編暴雨強度公式計算值與原公式

據(jù)了解，公式（1）是由廣西區(qū)建委綜合設計院于1973年編制，公式（2）是由同濟大學于1975年編制［5］。

2015年11月，柳州市新編暴雨強度公式由柳州市氣象局修訂完成并經(jīng)柳州市政府同意發(fā)布實施。新編公式總公式為：

以10、15、20、30、45和60分鐘6個歷時為例，利用新編的暴雨強度公式計算重現(xiàn)期為2、3、5年的暴雨強度值，并與原暴雨強度公式進行分析比較。［6］比較結(jié)果如表2和表3所示。從表2可以看出，新編暴雨強度公式計算的暴雨強度值大于原公式（1），偏大的幅度在2.2%～5.1%之間。從表3可以看出，新編暴雨強度公式計算的暴雨強度值均大于原公式（2），偏大的幅度在11.0%～15.9%之間。雖然原公式的計算結(jié)果存在誤差，但新編公式計算結(jié)果均明顯大于原公式，這也印證了柳州短歷時暴雨特征的變化趨勢。

5 結(jié)論及建議

（1）隨著近年來柳州市城鎮(zhèn)化進程不斷的加快，城市規(guī)模不斷擴大，在此城市化快速發(fā)展的背景下，柳州區(qū)域短歷時強降水的強度和分布特征均發(fā)生顯著變化，增強、增多、增大的趨勢明顯，極端降水事件不斷增多。

（2）高強度降水是造成城市內(nèi)澇的主要外在原因，強降水頻率的增大加大了城市內(nèi)澇的自然風險。城市嚴重內(nèi)澇對城市工業(yè)、商業(yè)、及旅游業(yè)等產(chǎn)生日益重大的影響，使城市的生態(tài)環(huán)境遭到破壞，損壞城市的整體形象。柳州的城市綜合承災能力面臨了更大的挑戰(zhàn)。暴雨強度公式是科學、合理地制定城市排水專業(yè)規(guī)劃和排水工程設計的基礎(chǔ)，它給市政建設、水務、規(guī)劃等部門提供了科學的理論依據(jù)和準確的設計參數(shù)［7－8］。因此，建議每隔10年對柳州市暴雨強度公式進行修編。

［1］覃衛(wèi)堅，李耀先，覃志年.廣西暴雨的區(qū)域性和連續(xù)性研究［J］.氣象研究與應用，2012，33（4）.

［2］覃衛(wèi)堅，李耀先，廖雪萍，陳思蓉.大氣低頻振蕩對廣西持續(xù)性區(qū)域性暴雨的可能影響［J］.氣象研究與應用，2015，36（3）.

［3］黃麗康，韋彩色，趙玉紅.合浦縣暴雨氣候特征及成因分析［J］.氣象研究與應用，2012，33（4）.

［4］黃翠銀，陳劍飛.2011年10月一次廣西區(qū)域性暴雨特征分析［J］.氣象研究與應用，2012，33（4）.

［5］鄧培德.暴雨選樣與頻率分布模型及其應用［J］.給水排水，1996，（2）.

［6］《給水排水設計手冊（第5冊）城鎮(zhèn)排水》［J］.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2003.

［7］國家住建部、中國氣象局.城市暴雨強度公式編制和設計暴雨雨型確定技術(shù)導則［S］.2014

［8］上海市建設和交通委員會.室外排水設計規(guī)范（GB50014－2006，2014年版）［S］.北京：中國計劃出版社，2014.

The Characteristics Analysis of Short Duration Rainstorm change in Liuzhou City

Xie Dong，Li Yu，Yuan Ma Qiang
（Liuzhou Municipal Meteorological Service,Guangxi Liuzhou 545001）

Based on the analysis of the variation characteristics of short duration storm Liuzhou,it is concluded that intensity and distribution of short duration storm were changed significantly,the trend of enhancing and increasing is obvious;high intensity precipitation is the main external cause of urban water logging,the rainstorm intensity formula is the foundation of setting up a scientific and rational urban drainage and drainage engineering planning,so it is suggested that every 10 years to revise the storm intensity formula in Liuzhou city.

Liuzhou city；short duration rainstorm；characteristic;analysis

P46

A

1673-8411（2016）03-0084-04

2016-06-10

柳州市2015年城鄉(xiāng)社區(qū)事務（城市建設—規(guī)劃編制及項目前期）項目

謝東（1969－），男，碩士研究生，高級工程師，現(xiàn)主要從事氣象服務和應用氣象工作。