何際斌

（廣東省水文局清遠水文分局，廣東 清遠 511599）

0 引言

陽山縣位于廣東省西北部、清遠市中部，面積3418 km2，地處南嶺山脈南麓，連江中游，屬粵北山區(qū)地帶，地形復(fù)雜，總體地形為南、北高峻，并以單斜山地不規(guī)則地由兩端向腹地傾斜，形成中間低緩，四周較高的船形地貌。境內(nèi)大小河流眾多，河流落差大，主要河流有連江干流、青蓮水、七拱河、洞冠水、廟公坑等。1971—2020年陽山縣發(fā)生了多場次洪水，比較大的年份有1972、1973、1982、1994、1996、1997、2006、2012、2013、2014 和2015 年。同時也有一些干旱年份，如1977、1983、1985、1988、1989、1991、1999、2003、2007 和2020 年。水旱災(zāi)害對當?shù)氐娜嗣裆?、社會生產(chǎn)、經(jīng)濟建設(shè)產(chǎn)生很大影響。分析研究當?shù)囟嗄杲涤昵闆r，對當?shù)爻擎?zhèn)防洪抗旱、人民生活、水資源管理規(guī)劃、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、社會經(jīng)濟建設(shè)發(fā)展以及保障人民群眾生命財產(chǎn)安全具有重要的意義。

1 研究資料和方法

1.1 研究資料

選取1971—2020 年陽山縣境內(nèi)13 個代表雨量站的降水資料。選取的雨量站點分別為：九龍坪、扶村、黃麖塘、小江、陽山、太平（陽山）、隔水、杜步、上洞、東坑坪、大陂、曹田坑、青蓮。各站點分布在全縣各地，附近都具有代表的相關(guān)河流（見圖1），對研究全縣整體降雨具有很好的代表性。

圖1 陽山縣雨量站點分布圖

1.2 降雨類別分類

按照《降雨量觀測規(guī)范》（SL 21-2015）及廣東省降雨強度等級劃分標準，日降水量以08 時為日分界，即從昨日08 時至今日08 時的降水量為昨日降水量，日降雨量大于等于50 mm 統(tǒng)計為一個暴雨日，大于等于100 mm統(tǒng)計為一個大暴雨日，大于等于250 mm統(tǒng)計為一個特大暴雨日。

1.3 研究方法

主要運用了數(shù)據(jù)線性趨勢法、相關(guān)系數(shù)法和數(shù)理統(tǒng)計法等研究方法，對陽山縣1971—2020年的雨量資料按年、月、日以及暴雨極值等情況進行統(tǒng)計分析[1，2]。

數(shù)據(jù)線性趨勢法是對觀察期的時間序列資料表現(xiàn)為近似一直線時采用的一種預(yù)測方法[2]。

相關(guān)系數(shù)法是通過在坐標軸上繪制兩個變量的散點圖，利用樣本相關(guān)系數(shù)推斷總體兩個變量是否相關(guān)，描述了兩個變量間的聯(lián)系緊密程度。計算公式如下：

相關(guān)系數(shù)R越接近1，說明二者的擬合相關(guān)程度越好[2]。

數(shù)理統(tǒng)計法主要是利用樣本的平均數(shù)、最大最小值、標準差、均方等有關(guān)統(tǒng)計量來對實測數(shù)據(jù)進行有關(guān)分析研究得到所需結(jié)果的一種科學(xué)方法[2]。

2 年降雨分析

2.1 1971—2020年年降雨情況

根據(jù)廣東省水文局雨量站實測資料，陽山縣13個代表雨量站1971—2020年年降雨情況見表1。

表1 陽山縣1971—2020年年降雨量統(tǒng)計表mm

注：隔水站1977年設(shè)立，青蓮站由1974年恢復(fù)測量。

根據(jù)13個代表雨量站資料，通過算術(shù)平均法計算陽山縣各年降雨量，繪制全縣年降雨量變化趨勢圖（見圖2）。

圖2 陽山縣1971—2020年年降雨量變化趨勢圖

由表1可知，陽山縣1971—2020年平均年降雨量為1 756.0 mm，其中1973 年降雨量最大，為2 549.2 mm，1991年降雨量最小，為1 182.8 mm。結(jié)合圖1，全縣降雨呈現(xiàn)上洞—東坑坪—陽山—隔水—太平（陽山）為主線，分別向北部和南部減少的情況，即中間多兩邊少，與該縣的地形密切相關(guān)。

陽山縣1971—2020 年年降雨極值情況見表2，按流域劃分統(tǒng)計該縣不同地區(qū)降雨情況見表3，按10年一個時期分析降雨量變化情況見表4。

表2 陽山縣1971—2020年年降雨量極值情況

表3 陽山縣1971—2020年年降雨量分流域統(tǒng)計表mm

表4 陽山縣1971—2020年10年期降雨情況統(tǒng)計表mm

由表1～4 以及圖2 分析，1971—2020 年陽山縣降雨特點如下：①年降雨量年際變化大，最大年降雨值是最小年降雨值的2.2 倍，最大年降雨值大于平均值45.2%，最小年降雨值小于平均值32.6%；②降水空間分布不均勻，青蓮水、七拱河總體降雨較多，連江（干流中游，含廟公坑）、洞冠水（中下游）總體降水較少，結(jié)合地形及站點分布情況，可以得出降雨較多的地方主要為河流中上游地區(qū)，在迎風坡的位置且海拔較高，極易形成降雨，隔水、上洞和東坑坪3 個站點年平均降雨量超過2000 mm；③從年降水趨勢線來看，陽山縣降雨總體隨著時間的推移呈現(xiàn)逐漸增多的情況；④在20 世紀70 年代初期、20 世紀90 年代中期、21 世紀00 年代中期以及近10 年來都出現(xiàn)了降雨高峰期，降雨較多的年份有1973 年（2 549.2 mm）、2016 年（2 424.4 mm）、2015年（2 359.5 mm）、1994年（2 334.1 mm）、2006年（2 320.4 mm）；⑤在80 年代后期90 年代初期，21 世紀00年代初期出現(xiàn)一個降雨低值期，降雨較少的年份有1991 年（1 182.8 mm）、1989 年（1 249.1 mm）、1986年（1 256.3 mm）和2004年（1 278.7 mm）。

2.2 年降雨天數(shù)

陽山縣1971—2020年年降雨天數(shù)情況見圖3。

圖3 陽山縣1971—2020年年降雨天數(shù)走勢圖

統(tǒng)計陽山縣1971—2020 年年降雨天數(shù)可以得知：①1971—2020 年陽山縣平均年降雨天數(shù)為143 d，接近全年天數(shù)的四成，總體降雨天數(shù)較多，密度較大。②陽山縣的降雨天數(shù)呈現(xiàn)隨著時間變化而逐漸增多的情況。③降雨天數(shù)最多的年份是2012年（183 d，全年平均每2 d 就有一次降雨），比多年平均降雨天數(shù)多40 d；降雨天數(shù)最少的年份是1971 年（112 d），比多年平均降雨天數(shù)偏少31 d；降雨天數(shù)最多比最少多71 d。④1971—2020 年陽山縣出現(xiàn)過幾個降雨天數(shù)高峰期，分別是20 世紀70年代中期和近10 年，降雨天數(shù)較多的年份有2012年（183 d）、2015年（177 d）、1975年（171 d）、2016年（164 d）、2019年（163 d）、2018年（160 d）；同時也出現(xiàn)了幾個降雨天數(shù)低值期，分別是20 世紀70 年代初期、20 世紀80 年代末和90 年代初期、21 世紀初期，降雨天數(shù)比較少的年份有1971年（112 d）、2004年（119 d）、2003年（121 d）、1990年（121 d）、1986年（121 d）、1992年（122 d）。

3 月降雨分析

陽山縣1971—2020年月平均降雨情況（見圖4）。

圖4 1971—2020年陽山縣月平均降雨統(tǒng)計

由圖4 可知：①陽山縣1971—2020 年降雨呈現(xiàn)標準的單峰型分布形狀，降雨主要集中在3～8月，占全年降雨總量的78%。②4～6 月受西南季風等影響，降雨最多；7～8月受熱帶氣旋影響，降雨較多；1～2月、10～12月天氣比較干旱，降雨較少。③年內(nèi)降雨兩極分化嚴重，最多降雨月份降雨量（5月317.1 mm）是最少降雨月份降雨量（12月44.9 mm）的7倍。

4 日降雨分析

4.1 日平均降雨

陽山縣1971—2020 年有降雨日子的日平均雨量情況見圖5。

圖5 陽山縣1971—2020年日平均降雨圖

經(jīng)統(tǒng)計，陽山縣1971—2020年有降雨日子的日平均雨量為12.3 mm，最大日平均降雨出現(xiàn)在1994年為16.6 mm，最小日平均降雨出現(xiàn)在1991 年為9.6 mm，最大是最小的1.73倍。由圖5可知，陽山縣日平均雨量呈緩慢增加的趨勢，在20 世紀70 年代初期和90年代中期、21世紀00年代和10年代都有高值發(fā)生。

4.2 日最大降雨

陽山縣1971—2020年日最大降雨情況見圖6。

圖6 陽山縣1971—2020年日最大降雨圖

由圖6可知，陽山縣1971—2020年平均日最大降雨量為175.2 mm，其中排位前二的日最大降雨有2006 年的362.9 mm 和1982 年的360.7 mm。同時，由趨勢線可知，日最大降雨也呈現(xiàn)逐漸增加的趨勢，說明陽山縣的降雨強度也在逐漸加大，出現(xiàn)單日更大日最大降雨的概率也在逐漸加大。

5 暴雨分析

5.1 暴雨天數(shù)走勢

陽山縣1971—2020 年日降雨量不小于50 mm（暴雨量）的天數(shù)統(tǒng)計見圖7。

圖7 陽山縣1971—2020年暴雨天數(shù)走勢圖

由圖7可知，暴雨天數(shù)在逐步增多，而且增加的幅度也較大。特別是進入21世紀后，暴雨天數(shù)頻次加大。暴雨天數(shù)出現(xiàn)較多的年份有1973年（11.5 d）、1994年（9.8 d）、2010年（9.3 d）和2016年（10.8 d）。

5.2 暴雨日數(shù)與年降雨量的關(guān)系

將陽山縣1971—2020 年暴雨天數(shù)與年降雨量繪制在同一個坐標軸（見圖8），通過數(shù)學(xué)相關(guān)系數(shù)法分析它們的相關(guān)程度（見圖9），可以看出暴雨天數(shù)與年降雨量走勢基本一致，兩者的相關(guān)系數(shù)R為0.8 674，相關(guān)關(guān)系顯著[1]。說明陽山縣降雨多的年份，出現(xiàn)暴雨的概率也大。

圖8 陽山縣1971—2020年暴雨天數(shù)與年降雨量圖

圖9 陽山縣1971—2020年暴雨天數(shù)與年降雨量相關(guān)關(guān)系圖

5.3 月暴雨天數(shù)分布情況

陽山縣1971—2020 年逐月暴雨天數(shù)分布情況見表5。

表5 陽山縣1971—2020年逐月暴雨天數(shù)分布情況

由表6 可知，全年暴雨天數(shù)主要集中發(fā)生在5月和6 月，占全年的42.8%。這和逐月平均雨量的分布基本一致，說明降雨多的月份，出現(xiàn)暴雨的概率也大。

5.4 極值分析

陽山縣1971—2020年日降雨量超過250 mm站點統(tǒng)計見表7。由表7 可知：①陽山縣1971—2020年出現(xiàn)單日特大暴雨的情況一共發(fā)生11d/站次，極值暴雨多發(fā)頻發(fā)。②隔水、九龍坪兩站分別發(fā)生3 d/站次的極值暴雨，說明該兩站附近區(qū)域的自然災(zāi)害形勢比較嚴峻。③由2006 年7 月、1982 年5 月特大暴雨引發(fā)的極值暴雨站點分別有3 個，從側(cè)面說明了兩場暴雨對陽山縣的影響程度。④單日超過300 mm 有3 d/站次，東坑坪日最大降雨達362.9 mm，超200 a 一遇；隔水日最大降雨達360.7 mm，超200 a一遇；九龍坪日最大降雨達305.6 mm，接近50 a一遇。

表7 陽山縣1971—2020年日降雨量超250 mm站點統(tǒng)計表

6 結(jié)語

（1）陽山縣1971—2020 年年平均降雨量為1 756.0 mm，年降雨量年際變化大，降水空間分布不均勻，年降雨量總體呈現(xiàn)不斷增加的趨勢；全年平均降雨天數(shù)為143 d，降雨密度較大，而且降雨天數(shù)也呈現(xiàn)隨著時間變化而逐漸增多的情況。

（2）日平均降雨和日最大降雨都呈現(xiàn)逐漸增大的情況。隨著時間的變化，陽山縣暴雨天數(shù)逐漸走高，暴雨日數(shù)又與年降雨量密切相關(guān)，降雨量多的年份，暴雨天數(shù)也相應(yīng)的增多，尤其在5～6月，出現(xiàn)暴雨的概率更大。

（3）3～8月是全年降雨的集中期，4～6月降雨最多，當?shù)赜嘘P(guān)部門需要密切關(guān)注城鎮(zhèn)防洪和鄉(xiāng)村山洪地質(zhì)災(zāi)害防御。收集到了陽山縣極值暴雨發(fā)生頻率較高的站點，相關(guān)部門可對這些區(qū)域進行重點防御。