渭河流域降水演變特征分析研究

胡 迪

(黑龍江省隆源達(dá)水利水電工程有限公司，哈爾濱 150080)

1 渭河流域降水概況

渭河流域降水地理性差異明顯，總體分布上陜南>陜北、關(guān)中，山區(qū)>平原，由北向南逐漸遞增。渭河以北平原區(qū)降雨量在550-730mm之間，由東向西遞增[1]。降雨量低值區(qū)位于涇河上游，多年平均降水量在320-480mm；高值區(qū)在渭河以南的秦嶺北麓山區(qū)，年降雨量基本保持在500mm以上[2]。

2 流域降水變化特征

2.1 年內(nèi)變化特征

渭河流域的降水季節(jié)性差異大，春季降水少，占全年的20%左右，易形成干旱氣候，主要降水時(shí)間集中在夏、秋季，年降雨量分別占比62%、27%，冬季降雨量極少，且天氣寒冷干燥，占比3%，可忽略不計(jì)。各季節(jié)降水量分配見表1[3]。

流域季節(jié)降水變化見圖1，從圖1可以看出，全年降雨量中冬季變幅最小，維持在50mm以下，夏季幅度最大，最值相差達(dá)到250mm。首月和末月降水量集中，變化浮動(dòng)率僅為0.008mm/a。

2.2 年際變化特征

渭河流域51年(1960-2010)年平均降水量為796mm，其中有22年<平均降水量，1995年重度干旱，年降水量?jī)H為340mm。1952年降水最多，降水量為1262.2mm。自1990年開始，降水量偏小，負(fù)距平不斷出現(xiàn)，流域地區(qū)出現(xiàn)連續(xù)干旱。

表1 流域各季節(jié)降水量分配表

年降水序列結(jié)果見圖2，可知渭河流域21個(gè)主要?dú)庀笳局?9個(gè)站點(diǎn)降水減少，僅西安(0.1857)，天水(0.2902)兩站點(diǎn)增長(zhǎng)，流域邊緣區(qū)域變幅明顯。流域整體在1960-2010年間降水量下降 (-1.918)。整體趨勢(shì)60年代后先大后小，直至2000年后再次增加。

3 降水變化計(jì)算分析

3.1 周期性分析

采用小波變換系數(shù)法來計(jì)算降雨量周期性變化結(jié)果。結(jié)果顯示渭河流域不同季節(jié)降水量明顯減少，第一主周期為28a，周期性變化春季最顯著，第二主周期春夏秋季節(jié)均為17a，冬季為12a。

圖1 流域季節(jié)降水變化示意圖(1春季，2夏季，3秋季，4冬季)

圖2 年降水序列統(tǒng)計(jì)圖

3.2 持續(xù)性分析

持續(xù)性分析利用 Mann-kendall秩次相關(guān)檢驗(yàn)法[5]，計(jì)算分析21個(gè)氣象站的月降水量變化規(guī)律，結(jié)果見表2。

表2 降水時(shí)間序列Mann-kendall趨勢(shì)變化結(jié)果

由表2可知，除天水站為正變化，其余20個(gè)站點(diǎn)均為負(fù)變化，華家?guī)X站下降最明顯，Zs值為-2.4。流域變化表現(xiàn)為上游降水量降低較多，關(guān)中地區(qū)降水量變化不大。

表3 渭河流域主要站點(diǎn)降水序列R/S分析結(jié)果

表3為流域主要站點(diǎn)降水序列R/S分析結(jié)果，由表3可知，不同站點(diǎn)季節(jié)性變化差值較大，顯著變異點(diǎn)長(zhǎng)武、銅川、平?jīng)觥⑽鞣宥?、西安夏季。夏季降水序列下降站點(diǎn)占比52.4%，基本位于降水量較少地方，如延安、臨洮等。秋季降水序列下降最顯著，如華山站，降雨量明顯減少的站點(diǎn)占比52.4%。

4 結(jié) 論

在渭河流域水文氣象基本條件下，分析研究渭河流域降水的年內(nèi)和年際變化特征，通過計(jì)算周期性和持續(xù)性變化規(guī)律結(jié)果，分析流域降水演變特征。結(jié)果表明渭河流域春秋季干旱頻率較高，夏季和冬季降水量較大，各季節(jié)降雨量均有所降低，其中秋季最為明顯。