貓?zhí)由嫌瘟饔蜓雌诮邓卣骷白兓厔?/h1>

2014-08-29 06:23:10婁必友，陳俊

四川水力發(fā)電訂閱 2014年3期 收藏

關(guān)鍵詞：雨量站紅楓年份

婁 必 友， 陳 俊

(1.國電貴州電力有限公司紅楓水力發(fā)電廠，貴州 清鎮(zhèn) 551417；2.四川省能源投資集團有限責任公司，四川 成都 610063)

1 概 述

1.1 流域概況

貓?zhí)邮琴F州中部烏江南岸的一條支流，位于東經(jīng)105°59′～106°43′，北緯29°09′～26°59′之間，發(fā)源于安順市境內(nèi)，流經(jīng)安順、平壩、清鎮(zhèn)、貴陽、修文等縣(市)，于沙坡附近注入烏江，河流全長181 km，流域集水面積為3 195 km2。

貓?zhí)恿饔虺誓媳毕颡M長地形，介于三岔河與南明河之間，屬長江水系，南面與苗嶺珠江水系相隔。地勢自西向東漸減，左岸高于右岸，全河分上、中、下游三段：紅楓以上為上游，左源有狗橋河，右源有羊昌河匯入紅楓水庫，上游屬淺山丘陵區(qū)，兩岸多臺地、耕地廣布，流域平均高程為1 327 m，主河道長99.5 km，河網(wǎng)較發(fā)育，較大的支流有麻線河、后六小河等(圖1)。

紅楓電站系貓?zhí)犹菁夒娬镜凝堫^水庫，位于貴州省清鎮(zhèn)市境內(nèi)，距貴陽市約30 km。水庫主壩為堆石壩，最大壩高54.28 m，主壩長290 m、副壩長120 m，壩頂寬8.55 m，壩頂高程1 243.08 m，控制流域面積1 596 km2，總庫容7.528 8億m3，為不完全多年調(diào)節(jié)水庫，裝機容量24 MW(2×12 MW)。

1.2 水文氣象特性

貓?zhí)恿饔驅(qū)賮啛釒Ъ撅L氣候區(qū)，全年溫和濕潤多雨。貓?zhí)由嫌瘟饔蚨嗄昶骄邓繛? 155 mm，降雨多集中在5～9月，占全年雨量的70%，且以6、7月更為集中。暴雨以6、7月最多，持續(xù)時間多在1～2日內(nèi)，且以一日最多，主雨峰時段常發(fā)生在夜間，白天降雨強度驟減，因此，一日降水量主要集中在9～12 h，短歷時暴雨強度很大。

圖1 貓?zhí)由嫌瘟饔蛘揪W(wǎng)布置圖

2 資料來源及分析方法

2.1 資料來源

貓?zhí)由嫌瘟饔蛴?994年10月建成水情自動測報系統(tǒng)，上游共建有8個雨量站，收集有1995～2013年共計19年的降水量資料。筆者選取了貓?zhí)由嫌瘟饔蚱哐蹣?、平寨、樂平、廣順、清魚塘、黃貓村、麥翁及紅楓共計8 個雨量站1995～2013年汛期5～9月降水量系列資料作為分析對象。

2.2 分析方法

筆者采用線性傾向估計法和5年滑動平均法對貓?zhí)由嫌瘟饔? 個雨量站的汛期降水量特征及變化趨勢進行了初步分析，闡述于后。

2.2.1 線性傾向估計法

線性傾向估計法是氣候變化趨勢分析中的一種統(tǒng)計方法，其主要原理是用一條合理的直線表示變量與時間之間的關(guān)系，即用xi表示樣本容量為n的某一氣候變量；用ti表示xi所對應(yīng)的時間，建立xi與ti之間的一元線性回歸方程：

(1)

此式可以看作一種特殊的、最簡單的線性回歸形式。方程中的回歸系數(shù)和回歸常數(shù)可以用最小二乘法進行估計。

2.2.2 滑動平均法

滑動平均法是趨勢擬合技術(shù)的基礎(chǔ)方法，相當于低通濾波器。即用確定時間序列的平滑值來顯示變化趨勢，對于樣本容量為n的時間序列用時間序列x，其滑動平均序列為：

(2)

式中k為滑動長度。經(jīng)過滑動平均后，序列中短于滑動長度的周期將大大削弱，顯現(xiàn)出變化趨勢。分析時主要從滑動平均序列曲線圖來判斷其變化趨勢，如看其演變趨勢有幾次明顯的波動，是呈增加，還是呈減小趨勢。

3 汛期降水量特征分析

3.1 降水量特征

從對貓?zhí)由嫌瘟饔? 個雨量站1995～2013年汛期各月降水量的統(tǒng)計情況看(表1～8)，汛期平均降水量最大站為七眼橋站，降水量為869.1 mm，最小站為廣順站，其降水量為699.5 mm。汛期降水量主要集中在6、7月， 8個雨量站中樂平、麥翁2站出現(xiàn)在7月，其余6 個站出現(xiàn)在6月，月均降水量在188.5～245.5 mm之間，6、7月降水量約占汛期降水量的53.3%；5月次之，月均降水量在141.2～177.5 mm之間，約占汛期降水量的20%；整個汛期降水量最小的月份是9月，月平均降水量在66.1～84.4 mm之間，約占汛期降水量的9.9%。同時，各站月實測降水量年際間變化比較大，如清魚塘站7月份的降水量最大值為469 mm，最小值為0 mm，差值達到469 mm。從各月降水量變差系數(shù)看，5～7月為降水較多的月份，Cv值較小，降水較為穩(wěn)定；8～9月降水較少，Cv值較大，降水穩(wěn)定性較差。由分析可見，貓?zhí)由嫌瘟饔蜓雌诮邓扛髟路植疾痪鶆颍?、7月降水量最為集中，是流域易形成局部暴雨洪水的高發(fā)期，也是紅楓水庫蓄水的最佳時期。

表1 七眼橋站汛期各月降水量統(tǒng)計表

表2 平寨站汛期各月降水量統(tǒng)計表

表3 樂平站汛期各月降水量統(tǒng)計表

表4 廣順站汛期各月降水量統(tǒng)計表

表5 清魚塘站汛期各月降水量統(tǒng)計表

表6 黃貓村站汛期各月降水量統(tǒng)計表

表7 麥翁站汛期各月降水量統(tǒng)計表

表8 紅楓站汛期各月降水量統(tǒng)計表

3.2 降水總量特征

筆者采用5年滑動平均曲線分析方法進行分析，由圖2～9可知，貓?zhí)由嫌瘟饔蜓雌诟髡窘邓偭烤哂幸韵绿卣鳎?/p>

(1)七眼橋站汛期降水最大年份為2000年，降水量為1 172 mm，最小年份為2013年，降水量為496 mm。通過5年滑動平均曲線可以看出，1995～2001年汛期降水量呈上升趨勢，2002～2006年汛期降水量呈下降趨勢，2006～2012年曲線比較平穩(wěn)，2013年汛期降水量下降趨勢明顯；

(2)平寨站汛期降水最大年份為2000年，降水量為1 126 mm，最小年份為2003年，降水量僅為399 mm。其5年滑動平均曲線表明：1995～2000年汛期降水量呈上升趨勢，2001～2006年汛期降水量呈下降趨勢，2006年后曲線波動幅度不大，降水量比較穩(wěn)定；

(3)樂平站汛期降水最大年份為2000年，降水量為1 187 mm，最小年份為2013年，降水量僅為516 mm。其5年滑動平均曲線表明：1995～2000年汛期降水量呈上升趨勢，2001～2006年汛期降水量呈下降趨勢，2007年后曲線波動幅度不大，降水量比較穩(wěn)定；

(4)廣順站汛期降水最大年份為2008年，降水量為963 mm，最小年份為2011年，降水量僅為308 mm。其5年滑動平均曲線表明：1995～2000年汛期降水量呈上升趨勢，2001年后降水量呈下降趨勢；

(5)清魚塘站汛期降水最大年份為2008年，降水量為1 125 mm，最小年份為2013年，降水量僅為447 mm。其5年滑動平均曲線表明：1995～2000年汛期降水量呈上升趨勢，2001～2006年汛期降水量呈下降趨勢，2007～2010年汛期降水量呈上升趨勢，2010年后汛期降水量呈下降趨勢；

(6)黃貓村站汛期降水最大年份為2008年，降水量為1 133 mm，最小年份為2013年，降水量僅為464 mm。其5年滑動平均曲線表明：1995～2000年汛期降水量呈上升趨勢，2001～2006年汛期降水量呈下降趨勢，2007～2012年曲線汛期降水量波幅不大，比較穩(wěn)定，2013年汛期降水量呈下降趨勢；

(7)麥翁站汛期降水最大年份為1999年，降水量為1 051 mm，最小年份為2011年，降水量僅為481 mm。其5年滑動平均曲線表明：曲線整體波幅不大；1995～2013年曲線呈平穩(wěn)下降趨勢，雖有波動，但波動不大；

(8)紅楓站汛期降水最大年份為1999年，降水量為1 159 mm，最小年份為2006年，降水量僅為430 mm。其5年滑動平均曲線表明：曲線整體波幅不大；1995～2013年曲線呈平穩(wěn)下降趨勢，雖有波動，但波動不大。

綜上所述，貓?zhí)右陨狭饔蚱哐蹣颉⑵秸?、樂平、廣順、清魚塘、黃貓村6站汛期降水總量前期呈上升趨勢，后期呈下降趨勢；麥翁、紅楓2站汛期降水量整體波幅不大，呈下降趨勢。但由于受資料年限的限制，汛期降水量的變化趨勢尚不明朗。

圖2 七眼橋站1995～2013年汛期降水量變化示意圖

4 汛期降水變化趨勢分析

運用線性傾向估計法對貓?zhí)由嫌瘟饔? 個雨量站1995～2013年5～9月各月的降水量進行分析，得出8 個雨量站5～9月各月降水量的一元線性傾斜率(表9)。8個雨量站5、9 月 的 降 水傾斜率有正有負，降水量或增或減，趨勢不明顯。6、7、8月的降水量傾斜率均為負，說明各月的降水呈下降趨勢，尤其是7月的降水量下降最為明顯，線性 傾 斜 率 在 -3.677～-9.607之 間 變化。總體上6、7、8月的降水量下降趨勢較為明顯，5、9月降水量或增或減趨勢不明，故在汛期貓?zhí)由嫌瘟饔蚩偟慕邓尸F(xiàn)為下降趨勢。

圖3 平寨站1995～2013年汛期降水量變化示意圖

圖4 樂平站1995～2013年汛期降水量變化示意圖

圖5 廣順站1995～2013年汛期降水量變化示意圖

圖6 清魚塘站1995～2013年汛期降水量變化示意圖

圖7 黃貓村站1995～2013年汛期降水量變化示意圖

圖8 麥翁站1995～2013年汛期降水量變化示意圖

圖9 紅楓站1995～2013年汛期降水量變化示意圖

5 結(jié) 語

筆者采用線性傾向估計法和5年滑動平均法對貓?zhí)由嫌瘟饔? 個雨量站1995～2013年汛期降水量的特征及變化趨勢進行了分析，其結(jié)論如下：

(1) 貓?zhí)由嫌瘟饔蜓雌谄骄邓孔畲笳緸楦闪魃系钠哐蹣蛘?，測值為869.1 mm，干流及左源狗橋河區(qū)域測站平寨、樂平、黃貓村和麥翁站降水量差別不大，其值分別為804.6 mm、843.9 mm、808.6 mm和802 mm，5站汛期降水量年際間變化不大；最小站為右源支流羊昌河上的廣順站，測值為699.5 mm，清魚塘站為735.4 mm，2站汛期降水量年際間變化不大，但流域內(nèi)月降水量年際間變化較大。

表9 各站1995～2013年汛期降水量線性趨勢成果表

(2) 貓?zhí)由嫌瘟饔蜓雌诮邓扛髟路植疾痪?月降水量最小，僅占汛期降水量的10%，6月降水量最大，占汛期降水量的27.3%，7月次之，占25.9%。

6、7月份降水量集中程度高，是流域形成局部暴雨洪水的高發(fā)期，也是紅楓水庫蓄水的最佳時期。

(3) 貓?zhí)由嫌瘟饔騼?nèi)1995～2013年各站汛期降水量整體呈下降趨勢，但趨勢不顯著。

筆者通過對貓?zhí)由嫌瘟饔虻慕邓窟M行分析，基本了解了該流域汛期降水量的特征及變化趨勢，對于貓?zhí)由嫌瘟饔蚍篮闇p災(zāi)、生態(tài)保護、飲用水源工程以及紅楓湖水庫的興利調(diào)度均具有一定的實際參考價值。

參考文獻：

[1] 魏鳳英．現(xiàn)代氣候統(tǒng)計診斷預(yù)測技術(shù)[M]．北京：氣象出版社，1999．

[2] 葉守澤．水文水利計算[M]．北京：中國水利水電出版社，2003．

[3] 黃錫荃．水文學[M] ．北京：高等教育出版社，2000．

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