徐 飛

(遼寧省沈陽水文局，遼寧 沈陽 110043)

洪水災害是各種自然災害中發(fā)生率高、涉及面廣、破壞程度深、對人民危害巨大的一種災害。防汛部門應根據氣象、水文資料的統(tǒng)計分析得出各種汛期發(fā)生的時期，給出一個大致的范圍，及時做好防汛準備工作。當前，對于區(qū)域汛期分期的研究成果較多，其中基于降水要素的分析方法在區(qū)域汛期分期中應用較多。近些年來，對于汛期分期研究大都集中對水庫的汛期分期劃分，而對行政區(qū)域進行汛期分期研究的較少，為此文章結合遼寧省120個雨量站近55年降水數據，結合累積雨量及模糊集理論方法對遼寧省的汛期分期進行研究，研究過程對于遼寧省防汛具有重要的參考決策價值。

1 研究方法及資料選取

1.1 研究方法

根據基于降水要素的汛期分期概念，即汛期(主要指伏秋大汛)的起止時間可以用能使該地區(qū)河道中形成明顯徑流的場次降水的出現時間來反映，選擇單站連續(xù)兩日累積降水量作為指標，代替單站場次降水。西部、中北部地區(qū)選擇連續(xù)兩日累積降水量大于40mm的樣本，東南部地區(qū)選擇連續(xù)兩日累積降水量大于50mm的樣本，形成新的系列，該系列中的每個樣本均能夠形成徑流。在單站的新的樣本系列中，找出歷年首、尾樣本所對應的時間，即為該年汛期的開始、結束時間。利用模糊集理論對單站歷年汛期開始時間和結束時間進行隸屬度分析，確定單站汛期的開始與結束時間；各防汛區(qū)域汛期起止時間通過區(qū)域內單站汛期的開始與結束時間的外包線來確定。

1.2 資料選取

根據防汛區(qū)域劃分研究成果，將全省劃分為三大區(qū)域，分別為東南部地區(qū)、中北部地區(qū)及西部地區(qū)。在每個區(qū)域，選取水文資料整編的常年報汛的雨量站及水文站作為代表站，其中東南部地區(qū)56站、中北部地區(qū)29站、西部地區(qū)35站，使所選的代表站在各區(qū)域內均勻分布。對于每個站，選取1956—2010年的日降水量資料進行分析，該時段資料系列比較完整。

2 研究成果

2.1 汛期起止時間劃定結果

根據單站多年逐日降水量資料(1956—2010年)，統(tǒng)計連續(xù)兩日累積降水量多年系列，在該系列中，中北部地區(qū)及西部地區(qū)各站選用連續(xù)兩日累積降水量大于40mm系列、東南部地區(qū)選用連續(xù)兩日累積降水量大于50mm系列，組成新的樣本系列，對單站歷年的開始時間和結束時間分別進行統(tǒng)計。以荒溝站為例，統(tǒng)計結果詳見表1。

表1 荒溝站連續(xù)兩日累積降水量大于50mm歷年開始結束時間統(tǒng)計

2.2 主汛期起止時間分析

(1)單站強場次降水量的確定

統(tǒng)計單站歷年連續(xù)兩日累積降水量，每年取一個最大值，歷年最大值求平均，即為單站強場次降水量標準。以荒溝站為例，歷年最大連續(xù)兩日累積降水量統(tǒng)計詳見表2，多年平均為186mm，即對于荒溝站，超過186mm的場次降水為強場次降水。并根據荒溝站年最大場次降水量多年平均值186mm，統(tǒng)計歷年超過均值的連續(xù)兩日累積降水量，即推算出單站強場次降水，詳見表3，共31場。

表2 荒溝站年最大場次降水多年均值計算

表3 荒溝站歷年強場次降水統(tǒng)計

(2)模糊分析方法的區(qū)域主汛期時間推算結果

由各地區(qū)汛期隸屬度得到，東南部地區(qū)主汛期分期結果：開始時間7月8日，結束時間8月21日；中北部地區(qū)主汛期分期結果：開始時間7月12日，結束時間8月21日；西部地區(qū)主汛期分期結果：開始時間7月2日，結束時間8月25日。

(3)單站累加距區(qū)域主汛期時間推算結果

單站強場次降水次數統(tǒng)計完以后，先將120個代表站分成東南部、中北部、西部三個區(qū)；然后在各區(qū)內，統(tǒng)計各日發(fā)生強場次降水的站年數；根據基于降水要素的主汛期分期概念，利用滑動累加距法選取強場次降水站年數占總站年數80%的時段，即為各區(qū)主汛期的時段，該時段起、止時間為主汛期的開始、結束時間。東南部地區(qū)各日發(fā)生強場次降水站年數詳見表4。

表4 東南部地區(qū)各日強場次降水發(fā)生次數統(tǒng)計

圖1 基于模糊集理論的各區(qū)域主汛期隸屬度計算結果

由此方法確定的主汛期為：東南部地區(qū)，主汛期開始時間7月11日，結束時間8月21日；中北部地區(qū)，主汛期開始時間7月13日，結束時間8月21日；西部地區(qū)，主汛期開始時間7月2日，結束時間8月21日。

3 結論

(1)提出了用連續(xù)兩日累積降水量代替場次降水的新思路，并選西部和中北部地區(qū)連續(xù)兩日累積降水量大于40mm、東南部地區(qū)連續(xù)兩日累積降水量大于50mm作為汛期的起止標準。遼寧省汛期分期為：東南部地區(qū)5月28日—9月9日；中北部地區(qū)5月31日—9月16日；西部地區(qū)6月4日—9月16日。

(2)依據主汛期以控制80%以上的強場次降水來確定時段降水(單站場次降水以連續(xù)兩日累積降水量代替)。遼寧省主汛期為：東南部地區(qū)7月11日—8月21日；中北部地區(qū)7月13日—8月21；西部地區(qū)7月2日—8月21日。如圖1所示。