2011年大连市水情趋势预测

辛 江，李 博，王志刚

（大连市水文水资源局，辽宁 大连 116023）

1 概况

大连市属于暖湿与干燥过渡区，有明显的季风性气候，四季寒暖、干湿分明，由于所处地理位置、自然环境以及大气环流的影响，使大连市降水量在时空分布上极不均匀。全市多年平均降水量约635 mm，降水量主要集中在6—9月，占全年降水量的70%以上，其中6—8月为洪水频发期，约占全年降水量的60%左右。各地年平均降水量自西南向东北递增，在450～1100 mm之间变化，地理位置和自然气候条件决定了大连市是一个水旱灾害发生频繁的地区。仅据1949年以来的水文资料统计，就发生过12次大洪水或特大洪水，给国民经济和人民生命财产造成了重大损失。

为了更好地为防汛服务，大连市水文水资源局长期开展利用中长期水文预报理论进行年度汛期水情趋势预测分析，对汛期降水、洪水发生规律和趋势进行定性、定量分析，以供各级领导和相关部门进行年度防汛和水资源开发、利用等工作参考，为水资源的管理、高效利用、水生态环境保护、国民经济基础设施建设提供参考依据。

2 汛期水情趋势预测时段选择

在进行汛期水情分析预测时，选择6—8月的雨水情作为分析时段，其主要原因为如果将整个汛期（6—9月）作为分析对象，9月的降雨量一般要比7，8两个月显著偏少，有可能使汛期降雨量得到坦化，从而掩盖暴雨时间分布的差异性。而6月降雨量一般也较少，但其降雨量即使不发生较大洪水，但也会增加流域土壤蓄水量或河道中底水及水库蓄水量，从而在7，8两月发生暴雨时，增加洪水甚至是成灾的可能性，因而在汛期描述上与通常意义的汛期（6—9月）有一定差异。

32010年汛期水情回顾

3.1 降水特点

汛期降雨阶段性明显,暴雨频繁，汛期降雨日数较多，局部降雨历时较长、时段总量较大、强度较强，汛情结束较晚。降雨时空分布不均，汛期主要暴雨过程为7次。

2010年全市平均降水量为749 mm，比多年均值635 mm多18%，比2009年同期平均降水量625 mm多19.8%，6—9月全市平均降水量为539 mm，比2009年同期平均降水量381 mm多41.5%，比多年均值480 mm多12.3%。

3.2 场次暴雨

汛期全市主要降雨过程7次：

1）6月28日0时至29日8时全区普降中到大雨，局部地区大暴雨，最大点雨量出现在瓦房店市区为169 mm。

2）7月11日0时至13日8时全区普降中到大雨，局部地区暴雨，最大点雨量出现在庄河市石佛沟雨量站为105 mm。

3）7月20日2时至22日8时全区普降中到大雨，局部地区暴雨，最大点雨量出现在旅顺铁山甲水库为105 mm。

4）8月4日5时至5日16时，全市普降阵雨，降雨量分布不均。瓦房店中到大雨，普兰店东部、庄河中西部大到暴雨，其他地区为小雨，最大点雨量出现在庄河市仙人洞镇为110 mm。

5）8月8日0时至10日14时，全市普降暴雨，局部地区为大暴雨。全市平均131 mm，最大点雨量出现在庄河市干甸水库为207 mm。此次降雨持续时间较长，历时63 h。

6）8月19日10时至23日8时，全市普降大到暴雨，局部地区为大暴雨，降雨时空分布不均，瓦房店西部、北部，庄河北部为大暴雨，其它地区为大到暴雨，最大点雨量在瓦房店市达营水库为201 mm。

7）8月27日8时至29日8时，大连地区普降大到暴雨，庄河东部、瓦房店东部、普兰店西部、金州地区为暴雨，降雨量56～107 mm，普兰店东部、庄河西部、瓦房店西部为大雨35～50 mm，其它地区为大雨到暴雨25～64 mm。最大点雨量出现在瓦房店市内为107 mm。

3.3 汛期洪水

2010年汛期，由于主要降雨集中在大中型水库流域上游，产生的径流量较大，客观地造成了水库蓄水量的增加。汛期超汛限水位并泄洪的大中型水库有10座，其他46座小（Ι）型水库、186座小（II）型水库大多数都有不同程度的泄水。大连地区5条较大河流发生了一般洪水过程，多条中小河流发生了中等洪水过程，碧流河茧场站8月20日出现洪峰流量447 m3/s，复州河关家屯站8月9日出现洪峰流量282 m3/s，庄河沙里涂站8月9日出现洪峰流量230 m3/s英那河支流冰峪沟站8月8日出现洪峰流量185 m3/s；登沙河站8月29日出现洪峰流量206 m3/s。采用洪峰流量地区组成法及频率曲线分析法，综合确定以上河道洪水均小于5年一遇标准，为一般洪水。

42011年汛期水情趋势分析预测

4.1 太阳黑子活动规律与大连市洪涝灾害的关系分析

根据157年太阳黑子活动规律与大连市洪涝灾害的关系分析，发现太阳黑子相对数年周期性变化（其周期为11年）对大连市夏季降水的影响极为显著。大连市大范围洪涝灾害多发生在太阳黑子相对数的下降段，其出现概率达到82%，统计分析1949年以来的资料，所发生的10次大洪水均是如此，而且越接近谷底段发生大洪水的可能性就越大。2000年太阳黑子相对数年平均值处于峰值（135），2010年为峰值后第10年（减为15.1），利用自回归滑动平均分析2011年将从前几年的下降段转为上升段，而且统计1952年以来因洪水而造成的大灾以上量级的洪害表明：共发生12次，均发生在太阳黑子下降段，引人关注的是有10次发生在太阳黑子相对数的数量在40以下，其出现概率为83%。另外从52年以来处于最低谷值时，仅有1977，1987年发生局地性一般灾情记录，1957，1967，1999年无灾情记录。据此分析，2011年大连市具有发生局地性一般洪水量级（一般灾情）的可能性。见图1。

图1 太阳黑子活动规律图

4.2 降水量及洪峰流量历史演变规律分析

根据大连市52年（1956—2010年资料完整）汛期（6—8月）全市及分区（西部、东部、南部）平均降水量，主要河流最大洪峰流量（碧流河-茧场站-碧流河水库站，复州河-松树水库站-东风水库站-关家屯站，英那河-史家堡、冰峪沟站-英那河水库站，庄河-沙里涂站，大沙河-刘大水库站，登沙河-登沙河站，自由河-岭前站），采用周期分析法进行演变规律分析及曲线自身滑动平均分析表明：20世纪60年代，是大连市暴雨洪水的多发年代。10年降水量平均值比多年均值高出62 mm，共有3年在不同流域发生大洪水，灾情记录为3次大灾量级。70年代及80年代，10年降水量平均值与多年均值持平，共有4年在不同流域发生大洪水，灾情记录为4次大灾量级，1次特大灾量级。90年代，10年降水量平均值比多年均值多5 mm，有2年在不同流域发生大洪水，灾情记录为1次大灾量级。进入2000年以后出现了旱涝交替的波动时期，多以旱为主。发生了2002，2009年建国以来少有的干旱，2010年出现了至1998年以来最大洪水。根据上述降水及洪水演变规律分析，进入2000年以来全市及各区降水量多在多年均值以下，其第一次峰值在2001年，谷底值在2002年，2003—2010年为波动时期。从长系列分析，2010，2011年均靠近丰水年变化周期，但是，由于大连地区受地理位置、自然环境和大气环流的影响，还受潮汐引力、地磁力和人类活动对环境的共同影响，致使大连地区降水量在时空分布上极不均匀，也使降水的周期性变化有所振动。由此分析，2011年降水将小于多年均值,但其幅度不会太大。

4.3 模糊数学方法分析

采用模糊数学方法，根据全市年、汛期平均降雨量及分区降雨量演变过程中所表现出的与太阳黑子活动规律相接近的11年周期变化过程，将待预报的2011年前11年实际观测值做为待识别的子系列B，与由历史资料组成的各个系列A1，A2，……，AM进行比较识别，按照非模糊集择近原则，选择贴近度最大的模式，其预报结论就可做出，计算结果表明：2011年前11年的变化接近于1977—1987（贴近度在 0.64）、1986—1996（贴近度在 0.69）、1989—1999（贴近度在0.70）的降水变化规律，其贴近度在0.63至0.70之间，平均值为0.67。按照此方法分析，2011年汛期全市降水量在420～500 mm之间，平均值为475 mm，少于多年均值一成左右；西部地区在420～450 mm，平均值为425 mm，少于多年均值1～2成左右；东部地区在550～600 mm，平均值为575 mm，接近多年均值；南部地区在400～450 mm，平均值为425 mm，少于多年均值近1成。

4.4 其它方法分析

逢一年洪水分析：根据《大连市水旱灾害》中1901—1990年记载，并补充资料至2010年，将100余年逢一年的洪水灾害资料做出分析，有如下一些特点：大灾主要集中在1949年以前，以后仅有局地性一般性灾害记载，据此分析，2011年可能发生局地性一般灾害。

4.52011年水情趋势预测基本结论

通过对大连地区50多年的降水资料、暴雨洪水资料、降雨规律、洪水的统计规律及历史洪水成因等分析，大连地区丰枯水的变化大周期大致为60年左右，小周期大致为11年左右。目前，大连市处于丰水年变化周期，也靠近局地暴雨频发年振动周期，经分析预测：

2011年大连地区汛期平均降雨量将接近正常年份，东部局地将比常年多1～2成，西部地区、南部地区比常年少1～2成。由于时空分布不均，出现春旱、秋吊、雨量集中的可能性较大，也可能发生局部大暴雨或特大暴雨，部分河流可能发生一定量级的洪水。值得注意的是：局部暴雨洪水灾害对大连市的侵袭时有发生，往往是由小而强的天气系统造成的，具有明显的突发性。由于其集中在小区域范围和短时间内，常常会发生局部暴雨洪水。因此，2011年要警惕极端天气造成的中小河流、中小型水库和中小城镇超标准洪水发生，要特别警惕由于局部突发性暴雨所引发的山洪、泥石流的发生，还要注意沿海地区河流洪峰与风暴潮相顶托造成的灾害以及旱涝交替现象的出现。