祝成銳

（浙江華東測(cè)繪地理信息有限公司，浙江杭州，310014）

錦屏降水量的特征及變化趨勢(shì)分析

祝成銳

（浙江華東測(cè)繪地理信息有限公司，浙江杭州，310014）

基于錦屏水電站大水溝氣象站2002～2014年觀測(cè)的逐日降水量數(shù)據(jù)，采用氣象傾向率、基于分形理論的R-S分析法初步分析了降水量的年值、雨季、干季的趨勢(shì)性、周期性和持續(xù)性。分析結(jié)果表明：降水量年內(nèi)雨季、干季分布明顯；降水量的年值、雨季、干季分別呈現(xiàn)顯著比較穩(wěn)定的趨勢(shì)；利用R-S分析得出降水量的年值、周期都具有較強(qiáng)的持續(xù)性，即未來(lái)的趨勢(shì)和現(xiàn)有的趨勢(shì)一致，對(duì)未來(lái)的降水量特性有很好的預(yù)測(cè)作用。

氣候傾向率；R-S分析法；錦屏水電站

1 概述

錦屏二級(jí)水電站利用雅礱江150 km長(zhǎng)的大河灣，截彎取直，引水發(fā)電。工程樞紐主要由首部低閘、引水發(fā)電系統(tǒng)、尾部地下廠房三大部分組成，為一低閘、長(zhǎng)隧洞、大容量引水式電站。首部低閘位于雅礱江大河灣西端的貓貓灘，閘址以上流域面積10.3萬(wàn)km2，多年平均流量1 220 m3/s。引水洞線自景峰橋至大水溝，地下廠房位于雅礱江大河灣東端的大水溝，引水隧洞為4洞8機(jī)，單機(jī)容量600 MW，總裝機(jī)容量4 800 MW，2014年11月，8臺(tái)機(jī)組全面投產(chǎn)發(fā)電。研究錦屏二級(jí)水電站處的降水量對(duì)防汛防洪、大壩安全、壩坡穩(wěn)固、水土保持以及交通等都具有重要的意義。

2 氣候特征

錦屏電站地處金沙江最大支流雅礱江的中下游，屬川西高原氣候區(qū)，是干濕季節(jié)分明的亞熱帶氣候。每年的11月至次年的4月為干季，干季降水量一般不到全年降水量的10%，降水保證率也很??；每年的5～10月為雨季，雨量充沛，雨季降水量約占全年總降水量的90%以上，特別是6～9月，降雨強(qiáng)度大，容易造成泥石流等地質(zhì)災(zāi)害。

3 資料采用

采用錦屏水電站大水溝氣象站（海拔1 350 m）1992～2014年的實(shí)測(cè)逐日降水量資料。

大水溝氣象站始建于1992年，1992～1999年期間采用直徑20 cm的雨量器通過(guò)人工觀測(cè)采集降雨。由于其他原因，2000～2001年中間暫停監(jiān)測(cè)。2002年起重新開(kāi)始監(jiān)測(cè)，2002～2014年期間采用weatherlink全自動(dòng)氣象儀器自動(dòng)監(jiān)測(cè)，降雨是采用直徑20 cm的雨量器進(jìn)行采集監(jiān)測(cè)。

4 分析方法

（1）氣候傾向率法：y=a+b*x。式中：y為氣象要素的擬合值；x為年份；a為回歸常數(shù)；b為斜率，利用相關(guān)系數(shù)r來(lái)判斷時(shí)間序列的變化趨勢(shì)是否顯著。

（2）R-S分析法：R-S分析法是非線性時(shí)間序列分析的一種常用方法，在時(shí)間序列分析領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。

根據(jù)式（6），用氣候傾向率法，求出直線的斜率即為赫斯特指數(shù)H。H=0.5、0≤H＜0.5和H＞0.5，分別表示該降水量序列未來(lái)趨勢(shì)和現(xiàn)有趨勢(shì)沒(méi)有直接的關(guān)系、降水量序列具有反持續(xù)性、降水量序列具有持續(xù)性。

5 降水量統(tǒng)計(jì)

對(duì)大水溝氣象站1992～2014年的降水量資料進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。從多年平均月降水量占全年百分比餅狀圖見(jiàn)（圖1a）中可以看出，錦屏山地區(qū)降水主要集中在6～9月，占全年降水量的80.1%；雨季5～10月的降水占全年的93.6%，干季11月至次年4月的降水僅有6.4%。

6 降水量年內(nèi)變化特征

錦屏電站干濕季節(jié)特征比較明顯，降水量的年內(nèi)分配很不均勻，呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)，見(jiàn)圖1b。多年平均月降水量均值為77.7 mm，7月份達(dá)到最大值為217.5 mm，1月份最小為2.9 mm。1～7月呈現(xiàn)逐步上升趨勢(shì)，7～12月呈現(xiàn)逐步下降趨勢(shì)。

利用R-S分析得出錦屏水電站多年雨季（5～10月）降水量的赫斯特指數(shù)H為0.804 1（見(jiàn)圖2）、干季（11月～次年4月）降水量的赫斯特指數(shù)H為0.605 2（見(jiàn)圖3），都大于0.5，表明未來(lái)年內(nèi)雨季、干季降水量的變化趨勢(shì)與現(xiàn)有的趨勢(shì)基本保持一致，而且雨季的降水量持續(xù)性比較明顯。

圖1 錦屏水電站多年平均月降水量變化柱狀圖Fig.1 Average monthly precipitation of Jinping hydropower station recent years

圖2 錦屏水電站多年雨季（5～10月）降水量R-S分析圖Fig.2 R-S analysis on precipitation in monsoon(May to October)of Jinping hydropower station recent years

圖3 錦屏水電站多年干季（11月～次年4月）降水量R-S分析圖Fig.3 R-S analysis on precipitation in dry season(November to April)of Jinping hydropower station recent years

7 降水量年際變化特征

錦屏水電站逐年降水量1992～2014年呈現(xiàn)比較穩(wěn)定的趨勢(shì)，降水量年際均值為925.0 mm。錦屏水電站1992～2014年降水量變化曲線及多年平均值見(jiàn)圖4。

圖4 錦屏水電站年降水量變化曲線及多年平均圖Fig.4 Curve of annual precipitation and average values of Jinping hydropower station

年降水量在1998年達(dá)到最大值1 367.7 mm，其次是2008年的1 297.9 mm，在2011年達(dá)到最小值527.7 mm，降水量年際變幅達(dá)到840.0 mm。從年降雨趨勢(shì)曲線可以看出年降水量具有周期性，峰頂出現(xiàn)的年份分別為1998和2008年，峰谷出現(xiàn)的年份為2011年，由峰頂和峰谷出現(xiàn)的年份可以得出，年降水量周期大約為10年。

通過(guò)R-S分析得出，錦屏水電站年降水量赫斯特指數(shù)H為0.805，顯然大于0.5，表明未來(lái)的年降水量變化趨勢(shì)與現(xiàn)有的趨勢(shì)基本保持一致，即顯著平穩(wěn)的趨勢(shì)，并表現(xiàn)出較強(qiáng)的持續(xù)性（見(jiàn)圖5）。

圖5 錦屏水電站年降水量R-S分析圖Fig.5 R-S analysis on annual precipitation of Jinping hydropower station

8 結(jié)語(yǔ)

錦屏電站1992～2014年降水量的年值、雨季、干季呈現(xiàn)平穩(wěn)的趨勢(shì)，年值、雨季的持續(xù)性比較明顯，并且降水量的年值和豐雨年具有周期性，周期約為10年。上一豐水年為2008年，2018年也可能會(huì)是豐水年，特別在雨季（6～8月份），應(yīng)注意防范降雨引起的洪水、泥石流、塌方等自然災(zāi)害。■

[1]袁震洲,祝成銳.白鶴灘水電站20 cm蒸發(fā)皿蒸發(fā)規(guī)律及其影響因素分析[J].水電能源科學(xué),2013,(10)：9-12,41.

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Characteristics and trend of precipitation in Jinping area

ZHU Cheng-rui//Zhejiang Huadong Surveying,Mapping and Geoinformation Co.,Ltd.

Based on the measured daily precipitation data of Jinping hydropower station from 2002 to 2014,the annual precipitation values,trend of monsoon and dry season,periodicity and continuity are analyzed by meteorological tendency rate and R-S theory.The result shows that the monsoon and dry season are distributed distinctly,the annual precipitation and precipitation in monsoon and dry season are stable.As well,the annual precipitation and periodicity obtained by R-S analysis is of good continuity,namely the future trend stays the same with now,which plays an effective role in precipitation forecast.

climate tendency rate;R-S analytical method;Jinping hydropower station

TV121

B

1671-1092（2017）03-0037-03

2015-07-30；

2015-09-30

祝成銳（1969-），男，浙江蘭溪人，高級(jí)工程師，主要從事水文氣象的測(cè)報(bào)分析整編工作。

作者郵箱：zhu_cr@ecidi.com