淮河流域上游不同尺度降雨集中度时空变化分析

发布时间：2019-07-16 07:54

【摘要】：在评估洪水风险和计算水资源利用率的时候,了解不同时间内的降雨变化规律以及相关关系是很必要的。本文对淮河上游降雨时空变化规律进行分析研究,主要通过降水集中指标,采用月降水量和日降水量系列分别探讨研究区域内降水在不同时间尺度上的变化规律,随后利用秩次相关检验法分析这种变化趋势的显著性水平,同时采用线性相关法来分析降雨量占比与CI值的关系。结果表明,研究区内的降水无论是在季节性变化还是日尺度的变化上,都表现出明显的趋势性特征,且在空间上表现出明显的空间不均衡性,这在一定程度上增加了研究区的防洪风险;CI值与占总降雨天数的15%天中所下的降雨量占比相关性最高。
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图１大坡岭流域图以及站点分布图Ｆｉｇ．１Ｄａｐｏｌｉｎｇｂａｓｉｎａｎｄｔｈｅｌｏｃａｔｉｏｎｓｏｆｓｔａｔｉｏｎｓ

图片说明：Ｋｅｎｄａｌｌ检验法分析集中度变化趋势；（２）探究一年中日降雨分布情况与不同降雨天数所得到的降雨量占比之间的关系，以期为包括水土流失、干旱、边坡失稳等在内的环境问题的治理以及水资源管理提供一定的科学依据。１研究区概况及资料情况１．１流域概况淮河位于３１°Ｎ～３５°Ｎ和１１２°Ｅ～１２１°Ｅ之间，起源于河南省的桐柏山脉，流入长江，涵盖四个省份。本文研究区域为大坡岭水文站以上集水区域，大坡岭站位于淮河上游，流域面积１６４０ｋｍ２，干流长度７３ｋｍ（见图１），流域内有桐柏、黄岗、胡家湾、大坡岭、回龙寺、固庙、二道河、新集、吴城、潘庄、固县和毛集１３个雨量站。流域多年平均降雨量为９１８ｍｍ（由１９６４—２００５年数据计算得到），多年平均径流深为３７５ｍｍ，，大坡岭水文站历年最高水位１０４．８６ｍ，最大流量４２００ｍ３／ｓ。流域位于我国南北气候过渡区，区域内气候温和，年平均气温介于１１℃到１６℃之间。气温变化由北向南、由沿海向内陆递增。大坡岭流域地处大别山山区，流域内以山区和丘陵为主，植被较好。流域主要被山脉覆盖，河流流经多支流和坡度较大的山岭区，在旱季容易间歇性断流，水利工程不多，水稻为流域上主要作物。１．２数据情况选取大坡岭流域１３个雨量站１９６４—２０１２年的逐日降雨量资料进行研究。流域图以及站点分布图如图１所示。图１大坡岭流域图以及站点分布图Ｆｉｇ．１Ｄａｐｏｌｉｎｇｂａｓｉｎａｎｄｔｈｅｌｏｃａｔｉｏｎｓｏｆｓｔａｔｉｏｎｓ２研究方法２．１月降雨集中度指数（ＰＣＩ）的计算最开始由Ｏｌｉｖｅｒ等人提出使用
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图２ＰＣＩ值变化趋势空间分布图Ｆｉｇ．２Ｓｐａｔｉａｌｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｍａｐｏｆｔｒｅｎｄｏｆｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｉｎｄｅｘ（ＰＣＩ）

图片说明：ｎ－Ｋｅｎｄａｌｌ检验法计算得到研究区内１３个站点的ＰＣＩ值变化趋势空间分布如图２所示。除了固县站以外的１２个雨量站ＰＣＩ值均呈增加趋势，其中二道河、吴城、潘庄以及毛集四个站的增加趋势均达到９５％显著性水平，毛集和吴城站更是达到了９９％显著性水平的增加。联系表１可知，这四个站月降雨分布极不均匀，同时，这种不均匀性还随着时间呈增加趋势。结果表明，在这四个站发生洪水和干旱等极端事件的可能性更大，应该加强该地区的防洪措施以及制定相应的水资源利用政策。图２ＰＣＩ值变化趋势空间分布图Ｆｉｇ．２Ｓｐａｔｉａｌｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｍａｐｏｆｔｒｅｎｄｏｆｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｉｎｄｅｘ（ＰＣＩ）７６西安理工大学学报（２０１７）第３３卷第１期
【作者单位】：河海大学水文水资源学院;河海大学水文水资源与水利工程科学国家重点实验室;水利部水文局;
【基金】：国家自然科学基金资助项目(51479062,40901015) 中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(2015B14314)
【分类号】：TV125

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