太湖流域降水量年内分配不均匀性分析-论文.pdf

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1、第32卷第8期水电能源科学Vo1．32No．82014年8月WaterResourcesandPowerAug．2014文章编号：1000—7709(2014)08—0009—05太湖流域降水量年内分配不均匀性分析赵辉，戴贤波，徐向阳，张彬(1．河海大学水文水资源学院，江苏南京210098；2．张家港市水利局，江苏张家港215600)摘要：利用太湖流域106个代表雨量站的1951~2010年的逐日降水资料，通过计算降水集中度和集中期，讨论了流域降水量的年内分配不均匀分布特征。结果表明，太湖流域的降水集中度和集中期变化过程相似，均具有自

2、北向南递减的变化特点，从长期趋势看，各分区降水集中度均呈减小趋势，集中期的变化趋势有增有减，但这两种变化趋势均不显著。年降水量与降水集中度和集中期的相关系数表明，太湖流域年降水量与降水集中度呈中度正相关，即年降水量越多(少)，年内降水越集中(均匀)；年降水量与降水集中期相关系数在空间上也呈正相关，但相关程度整体上不如年降水量与降水集中度的相关程度，典型时段降水量与降水集中度关系密切。关键词：太湖流域；降水集中度；降水集中期；不均匀性中图分类号：TV125；P426．614文献标志码：A流域降水集中度和集中期的时空分布特征及其变1引言化

3、趋势，进而揭示了太湖流域降水量年内分配的不均匀性特征。太湖流域是我国经济最发达的地区之一，也是洪涝灾害威胁比较严重的地区。流域产生洪涝2研究方法灾害的主要原因是热带风暴、台风，特别是梅雨等对流天气系统l_1]，而这些天气系统都具有季节性，2．1降水集中度和集中期主要发生在夏季，是影响太湖流域降水量年内分将一年内每个月的降水量视为一个向量，一配的重要因素。针对太湖流域降水的空间分布变年12个月视为一个圆周(360。)，则1～12月的方化特征已进行了大量研究口]，但对太湖流域降位角0分别为0。、30。、60。、⋯、330。。将某月的降水量

4、年内的分配问题开展的研究较少。研究太湖水量作为该月的降水矢量模，该月方位角作为流域降水量的年内分配不均匀性，对流域水资源该月降水矢量方向，数学表达式如下：合理配置和利用、水环境治理和保护、防洪工程规P。D一(RL+R)。／R(1)划和布局都具有特别重要的意义。降水量年内的PcP—arctan(R／R)(2)分配特征一般采用各月或各季占年降水量百分比NN其中R一∑sin0~；R一∑rocos来表示，但这种方法难以全面反映降水量的年内J1J=1分配不均匀性l_5]，为此引入了降水集中度和集中式中，P。为第t年降水集中度；Pc．为第t年降期

5、的概念。利用降水集中度和集中期，戴廷仁水集中期；R、R分别为第t年降水矢量J2、方等_6研究了辽宁省近46年来的降水集中程度；顾向上的分量；R为第t年的降水总量，为第t年万龙等研究了淮河流域降水量年内分配的变化第J个月的降水量；t为年份，t一1951，1952，⋯，规律；李结华等l_8]研究了长江流域年降水的集中2010；为月序，一1，2，⋯，12；0j为各月份对应程度；唐亚平等l9]研究了东北雨季降水集中度和的方位角。集中期的变化特征。鉴此，本文简要分析了太湖由式(1)可知，Pc。能够反映年降水总量在各收稿日期：2014-01-01

6、，修回日期：2014—01—29基金项目：国家自然科学基金项目(41301016)作者简介：赵辉(i987一)，男，硕士研究生，研究方向为水文水资源，E-mail：zhaohuihh@163．COrn通讯作者：徐向阳(1954一)，男，教授、博导，研究方向为工程水文、城市水务，E—mail：xxyhohai@163．eom·10·水电能源科学月的集中程度，是一个无量纲数。若某年的降水太湖流域年降水量的变化过程线，见图2。量集中在某个月内，则它们合成向量与降水量的由图2可看出：①太湖流域多年平均降水量为比为1，即为P。的极大值；若全年各

7、月的降水量1185．3mm，年最大降水量出现在1954年，为均相同，则P。为极小值零。可见，P。越大，表明1629．6mm；年最小降水量出现在1978年，为降水越集中，反之则越均匀。由式(2)可知，P计692．0mm，两者之比为2．35。②20世纪50年代算的是合成向量的方位角，经换算后可反映年最到60年代末期，太湖流域降水量呈现减小的趋大降水量集中在哪个月份。P∈(O，1)表示集势；70年代降水量先增后减，其中一半年份降水中期在1月，P∈(1，2)表示集中期在2月，以此量少于多年平均降水量；8O年代到90年代初期，类推。PcP均已转

8、换为以月为单位的值。流域降水量交错变化，但总体上有增加趋势；902．2趋势系数年代初期到9O年代后期，降水量呈减小的趋势；为研究太湖流域1951～2010年特征参数的90年代末期之后，流域降水量呈先增后减再增的变化趋势，