长时段降水特性分析：水文分析计算与水资源评价

2023-08-23 理论教育版权反馈

【摘要】：长时段降水特性分析一般指年、季、月等时段的降水特性分析。图3.1长江流域年降水量等值线图降水的年内变化分析主要包括雨季（汛期）分布及降水量的时空分布。

长时段降水特性分析一般指年、季、月等时段的降水特性分析。其分析主要内容包括降水的气候特性、时空分布等。

3.1.1.1　降水气候特征

我国大部分地区属东亚季风气候，盛行风向、气温和降水等气候要素随季节发生明显的变化。冬季，盛行偏北风，气温低，降水量少，多以降雪形式出现；夏季，盛行偏南风，气温高，降水量多，经常出现暴雨；春、秋两季为过渡性季节。四季分明，循环更替，雨热同步，降水时空分布不均，洪涝与干旱频繁，地区间气候差异极大，这是我国季风气候的主要特点。

应分析的主要气候要素一般包括降水、气温、风、蒸发、相对湿度、干旱指数和日照、霜、雾及雷暴等。

降水分析主要包括形成降水的水汽输送、降水时空分布、年际年内变化、暴雨日数等特征值统计和相关分析，重点是暴雨形成过程及其特性分析。

气温分析主要包括年平均气温、极端最高最低气温、气温年较差及气温日较差、气温的年内分布等统计分析。

风分析主要包括风速、风向及其季节变化特征，大风出现的几率及出现日数。

蒸发分为水面蒸发和陆地蒸发，水面蒸发要分析各种不同蒸发观测器的折算系数，水面蒸发的地区分布及年内变化。

相对湿度、干旱指数和日照主要统计年平均相对湿度及其分布趋势，最大最小相对湿度及其出现时间，日照总时数及其地区分布等。干旱指数是蒸发能力与降水量的比值，它表示一个地区的干、湿状况，通常以干旱指数来划分干、湿气候区。表3.1为我国干湿气候分区的标准。

表3.1　我国干、湿区划分标准

霜、雾和雷暴分析主要为统计霜、雾和雷暴出现的天数及时空分布特性。

3.1.1.2　降水的时空分布

降水的时空分布包括降水的年际年内变化及其地区分布特征。

年降水的地区分布主要通过点绘年平均降水量分布等值线图，了解年平均降水量在地区上的分布趋势，以及在这种总趋势下，受地形等因素影响的多雨区或少雨区分布。例如根据图3.1，可以看出长江流域年平均降水量的分布趋势是从东南向西北递减，而江南大于江北，中下游大于上游。大部分地区年降水量在1000～1600mm之间，有5个多雨区，它们分别是川西峨眉山区、川陕鄂大巴山区、湘鄂武陵山区、鄂豫皖大别山区和赣东北及皖南黄山一带。它们大多位于海拔2000m左右的丘陵山地，这些多雨中心的多年平均年降水量在1400mm以上，其中，川西峨眉山区和赣东北及皖南黄山一带的多年平均降水量超过1800mm。

图3.1　长江流域年降水量等值线图（mm）

降水的年内变化分析主要包括雨季（汛期）分布及降水量的时空分布。

降水的雨季分布主要取决于夏季风活动进程影响的差异，导致各地进入雨季的时间有先有后。如何判断各地是否进入雨季，可采用下列标准：

定义：C为某候降水量相对系数

系数C≥1的候为多雨候，以连续两候C≥1及C＜1为标准分别定出逐年雨季的起、讫期，其中不足1.0的系数值为雨季中断期。对多年平均而言，统计每一候为多雨候百分数，以连续2个多雨候出现的百分数≥50%的第一候定义为雨季的开始。雨季开始以后，若连续二候的百分数≥50%，且以后再未连续二候出现过，则以该连续的最后一候为雨季的结束。

根据以上定义，分别计算各水系的降水量相对系数，就可得出各水系进入雨季的时间，且反映出某些规律性。一般鄱阳湖、洞庭湖水系最早，3、4月即开始进入雨季，随之乌江为5月，金沙江及上游北岸支流、中游北岸汉江等为6月。雨季结束一般以中游区最早，6月底基本结束。但澧水、清江可持续至7月，最终于8月第4候结束。上游干支流雨季结束期比中游迟，以金沙江下段、上游干流和渠江雨季结束最晚，于10月第2候结束。大中型水利水电工程往往控制流域面积较大，雨季的起讫时距各异，各时段降水量分布不均。分析统计各雨量观测站点各年各月（或给定时段）降水量占全年降水量的百分比，是弄清降水量随时间分布特性和空间变化规律的基础，是水利水电工程建设规划设计的重要参考依据。

长时段降水特性分析：水文分析计算与水资源评价

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