東臺(tái)市降水量特征與變化趨勢分析

杭慶豐 周曉強(qiáng)

（江蘇省水文水資源勘測局鹽城分局，江蘇鹽城 224002）

作為中國縣域經(jīng)濟(jì)基本競爭力50 強(qiáng)，江蘇省東臺(tái)市在社會(huì)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展和人民生活水平不斷提高的同時(shí)，對(duì)水資源的需求和防澇抗旱的要求也日趨提高。而降水作為水循環(huán)中的一個(gè)主要環(huán)節(jié)，其時(shí)空分布和量級(jí)的大小不僅影響地表水和地下水的最終補(bǔ)給，也直接影響著澇情或旱情的發(fā)生。

1 區(qū)域自然概況

東臺(tái)市地處鹽城、南通、泰州三市交界處，總面積約為3221 km2，境內(nèi)以通榆河為界自然形成堤?hào)|、堤西兩大地區(qū)。堤?hào)|地區(qū)緊鄰黃海，屬黃河奪淮后泥沙淤積形成的濱海平原，地面高程一般介于3.0～5.0 m 之間，區(qū)內(nèi)生產(chǎn)、生活用水常需從引江北輸工程通榆河抽取河水供給。而堤西地區(qū)屬蘇中里下河碟形洼地東部碟緣平原，地面高程以1.4～3.0 m 居多，其間河網(wǎng)縱橫交錯(cuò)，水量相對(duì)充沛。

東臺(tái)屬北亞熱帶海洋性氣候，降水類型以鋒面雨和臺(tái)風(fēng)雨為主。在地區(qū)發(fā)生暴雨洪澇時(shí)，堤?hào)|地區(qū)澇水一般通過東臺(tái)河、梁垛河、三倉河、方塘河等骨干河道排入黃海，而堤西地區(qū)則在利用河網(wǎng)水道滯洪的基礎(chǔ)上，主要通過上游高港抽水站和下游沿海閘壩進(jìn)行澇水抽排。

2 降水量資料選取

此次分析以降水量觀測資料可靠、系列相對(duì)穩(wěn)定、控制相對(duì)均勻?yàn)橹饕瓌t，在東臺(tái)及周邊地區(qū)著重選取東臺(tái)站、三倉河閘站、時(shí)堰站等13處水文降水量代表站點(diǎn)資料為分析數(shù)據(jù)來源，分析資料系列為1955～2013年。

3 降水量特征與變化趨勢分析

3.1 降水量年內(nèi)分配

經(jīng)分析，東臺(tái)市1955～2013年多年平均年降水量為1055.7 mm，年內(nèi)分配整體呈典型的單峰狀，全年6～9月份降水較為集中，降水量為644.3 mm，占年降水量的61.0%左右。各月中7月份降水量最大，約占年降水量的20.8%。12月份至次年1、2月份降水量普遍較小，月降水量一般僅占年降水量的3.0%左右。東臺(tái)市多年平均降水量年內(nèi)分配狀況見圖1。

3.2 降水量空間分布

在所分析的59年中，以堤西地區(qū)面平均年降水量為基準(zhǔn)，堤?hào)|地區(qū)有41年降水量變化幅度介于±10%之間，顯示這兩個(gè)地區(qū)在大致相同的氣候籠罩下降水狀況總體相對(duì)穩(wěn)定；另據(jù)統(tǒng)計(jì)，堤?hào)|地區(qū)有17年年降水量大于堤西地區(qū)10.0%以上，而堤西地區(qū)僅有1年年降水量大于堤?hào)|地區(qū)10.0%以上。究其主要原因，堤?hào)|地區(qū)緊臨黃海，該區(qū)域與堤西地區(qū)相比更易受到海洋性氣候所帶來的降水影響。東臺(tái)市多年降水量空間分布狀況分析見表1。

3.3 典型降水量與重現(xiàn)期

圖1 東臺(tái)市多年平均降水量年內(nèi)分配狀況圖

表1 東臺(tái)市多年降水量空間分布狀況分析表

在東臺(tái)市全市及堤?hào)|、堤西地區(qū)歷年逐日面平均降水量計(jì)算的基礎(chǔ)上，利用皮爾遜Ⅲ型曲線進(jìn)行典型降水量與重現(xiàn)期分析。具體分析時(shí)，重點(diǎn)分析各區(qū)域在近年來里下河地區(qū)出現(xiàn)典型大水年，即1991年、2003年、2006年、2007年等年份時(shí)的面平均年降水量及重現(xiàn)期，見表2，以及1955～2013年最大3 d、7 d、15 d、30 d 等長歷時(shí)面平均降水量及重現(xiàn)期，見表3。

分析結(jié)果表明，1955～2013年系列中，1991年特大暴雨對(duì)東臺(tái)市的影響最為顯著。該年全市面平均降水量1797.4 mm，為多年平均降水量的1.7倍。堤?hào)|地區(qū)降水量為1780.7 mm，重現(xiàn)期約為180年一遇；堤西地區(qū)降水量為1835.2 mm，重現(xiàn)期接近200年一遇。歷年長歷時(shí)降水量中，東臺(tái)全市及堤?hào)|、堤西地區(qū)除最大3 d 降水量發(fā)生在1970年之外，其余最大7 d、15 d、30 d 降雨量也主要發(fā)生在1991年。

此外，里下河地區(qū)2003年、2006年、2007年典型洪澇年份中，東臺(tái)市年降水量均較為尋常，重現(xiàn)期一般僅為3～8年左右。另經(jīng)分析，這三年各年最大15 d 降雨量對(duì)本地區(qū)澇情的影響程度較為顯著，其中，2003年最大15 d 降雨量為385.2 mm，重現(xiàn)期約為14年一遇；2006年最大15 d 降雨量為344.3 mm，重現(xiàn)期約為9年一遇；2007年最大15 d 降雨量為355.0 mm，重現(xiàn)期約為10年一遇。

3.4 降水量變化趨勢

降水量變化趨勢主要采用線性回歸法、滑動(dòng)平均法，以及模比系數(shù)差積曲線法等方法進(jìn)行綜合分析。

根據(jù)多年降水量逐年變化過程的線性回歸趨勢分析，1955～2013年期間東臺(tái)地區(qū)降水量總體呈緩慢減少趨勢；根據(jù)5年降水量滑動(dòng)均值過程線分析，東臺(tái)地區(qū)降水量在1955～1978年左右大致呈下降段，1979～1991年以上升段為主，1991～1995年呈明顯下降段之后，近期主要表現(xiàn)為相對(duì)平穩(wěn)的態(tài)勢，見圖2；根據(jù)降水量模比系數(shù)差積曲線分析，1965年、1978年、1991年左右是東臺(tái)地區(qū)降水量豐枯趨勢轉(zhuǎn)換的重要轉(zhuǎn)折點(diǎn)，見圖3。

4 結(jié)論

（1）東臺(tái)市多年平均年降水量為1055.7 mm，年內(nèi)分配相對(duì)集中在6～9月份，因此，這期間既是東臺(tái)地區(qū)防汛的重點(diǎn)時(shí)段，也是挖掘水資源綜合配置利用潛力的重要時(shí)段。在空間分布方面，東臺(tái)堤?hào)|、堤西地區(qū)降水量分布相對(duì)均勻、穩(wěn)定，堤?hào)|地區(qū)略顯偏豐。

表2 東臺(tái)市近年來典型大水年面平均年降水量分析表

表3 東臺(tái)市1955～2013年典型長歷時(shí)降水量頻率分析表

圖2 東臺(tái)市多年降水量變化趨勢分析圖

圖3 東臺(tái)市多年降水量模比系數(shù)差積曲線分析圖

（2）在近年來里下河地區(qū)發(fā)生典型大水年中，1991年東臺(tái)全市以及堤?hào)|、堤西地區(qū)所遭遇的特大暴雨，無論是年降水量還是容易造成持續(xù)洪澇災(zāi)害的最大15 d、30 d 降水量，在資料分析系列中均排序首位。而2003年、2006年、2007年東臺(tái)市年降水量和各典型長歷時(shí)降水量均相對(duì)尋常，這三年影響地區(qū)澇情的長歷時(shí)降雨量主要為各年最大15 d 降雨量。

（3）在目前所分析的資料系列中，1965年、1978年、1991年為東臺(tái)地區(qū)年降水量豐枯趨勢轉(zhuǎn)換的重要轉(zhuǎn)折點(diǎn)。其中，自1991年開始的年降水量總體下降趨勢至今已達(dá)20 多年，該趨勢持續(xù)時(shí)間與1965年開始的降水量下降趨勢較為相似，結(jié)合以往降水量枯豐轉(zhuǎn)換時(shí)間節(jié)點(diǎn)分析，東臺(tái)地區(qū)近期年降水量由枯轉(zhuǎn)豐的可能性正在逐年增大。