商洛市六县一区降水特性分析

徐爱莉

摘要:本文以实测资料为依据,分析了商洛市六县一区的降水特性、降水量的年内分配、年际变化和时空分布以及降水量的丰.平.枯周期变化规律等。

关键词：降水量、年内变化，年际变化、时空分布、代表性、典型年。

中图分类号：P426.6 文献标识码： A

1 流域概况

商洛市位于陕西省东南部，东经108°34′20"—110°01′25"，北纬33◦02′30"-34◦24′40"。东与河南西峡、南阳相接；东南与湖北相接壤，南与安康毗邻；西与西安相接壤；北与渭南相接，东西长约229km，南北宽约138km。总面积约为19293平方公里，约占全省面积的9.36%，境内蟒铃以北为黄河流域，流域面积3073平方公里，占全市面积的15.93%，蟒铃以南为长江流域，面积为16220平方公里，占全市面积的84.07%，全市辖六县一区，即商州区、洛南、丹凤、山阳、商南、镇安、柞水县。主要河流有洛河、丹江河、乾佑河和旬河。山形结构似掌状，西北部秦岭主脉为掌 ，其余山脉渐向东南由高到低酷似掌指伸展开，构成了市内群山起伏，河流密布，岭谷相间，沟壑交织的复杂的岭谷地貌。

2 气候及副热带高压与市内降雨特征

商洛市属暖湿带和北亚热带两个植被的过度带，受秦岭山脉这个天然屏障的影响，植被生长即和秦岭以北典型暖温带针叶林截然不同，又和以南的典型的亚热带绿色阔叶林有差异。

3 降水特性分析

3.1 基本资料

根据商洛市及周边站网的实际情况，这次共选用雨量站92站。商洛市境内选用雨量站63处，周边包括黄河委、长江委、邻省、市（河南、湖北、安康、西安、渭南）共选用29站。累计4600站年（含插补延长站年）。其中黄河流域15站，计750站年；长江流域77站，计3850站年，分别占总数的16%、84%。全市、黄河流域、长江流域站网密度分别为306.2km2/站、439km2/站、289.6km2/站。本次分析，选用站多，站网密度大。选用站黄花岭站位置最高为海拔2100.0m，荆紫关站位置最低为海拔224.9m。选用站实测系列情况统计见表1。

选用1956-2005年50年同期资料系列，对选用站的资料进行了一致性审查和合理性分析，进行了插补延长。月、年缺测，采用相关法进行插补延长；日缺测，均选邻近站算术平均进行插补。系列代表性分析：在全市选用了4个实测系列在56年以上、观测质量较好的长系列区域代表站（其中商州区选黑龙口站，丹凤县选丹凤站，洛南县选洛南站，镇安县选青泥湾站），分别采用不同步长统计参数对比，分析其系列代表性。自2005年逆进计算不同步长系列的均值和Cv值，与长系列统计参数进行比较，通过分析10年、20年系列与50年系列统计参数有些差异，30年、40年系列与50年系列的统计参数非常接近，其系列代表性较好。本次分析使用资料系列均为50年。见表2。

3.2 分区年降水量

依据1956-2005年降水资料计算，全市多年平均年降水量为781.1mm，其中黄河流域为740.2 mm，长江流域为787.4 mm，分别占全市总量的13.6%、86.4%；全市年最大降水量1138.6mm，发生在1958年，次大的1964年降水量为1088.8mm，分别比多年平均值偏大45.8%、39.4%；年降水量最小发生在1997年，降水量为503.6mm，次小的1977年降水量为572.5mm，分别比多年平均值偏小35.5%、26.7%。

全市七个县区中，多年平均年降水量最大的是商南县为846.0mm，最小的是洛南县为740.2mm，其余五个县区降水深从大到小依次为：镇安县836.3mm、山阳县771.5 mm、柞水县758.1mm、商州区753.5mm、丹凤县749.6mm。

全市五大河流中，降水量最大的是旬河流域为870.6mm，降水量最小的是洛河流域为749.7mm，其余降水深从大到小依次为：乾佑河流域为783.2mm、丹江河流域为772.5mm、金钱河流域为752.4mm。

3.3 降水量的地区分布

全市多年平均降水量781.1mm，变化范围大致700-1000mm之间，从北向南呈递增状态，由东到西大部分地区呈递增状态，东边商南县境内耀岭河站周围属于高值区，降水量变化在1000mm左右，西边镇安县境内木王站、杨泗站周围属于降水高值区，降水变化在1030mm左右。各县区降水量情况如下：

全市1956-2005年多年平均降雨量变化范围在700-1000mm之间，绝对变幅为300mm。降水量分布规律是：自南向北递减，河谷低于四周，降雨量随海拔高度的增加而增加。在镇安县的木王和商南县的耀岭河一带形成两个高值区，多年平均降雨量在1000mm以上；在洛河河谷、丹江河谷、金钱河河谷形成三个低值区，多年平均降雨量低于700mm。

4、降水量的年内分配

商洛市降水量年内四季分配不均，主要降水集中在夏季和秋季（或汛期黄河流域6-10月，长江流域5-10月）。本次分析在6个四级区的基础上划分了32个五级区，各个县（区）挑选了9个区域代表站（其中黄河流域1个站，长江流域8个站），逐站进行典型年和多年平均年降水量的月分配，典型年包括频率为20%的偏丰年、50%的平水年、75%的偏枯年、95%的枯水年，部分选用代表站典型年及多年平均年降水量进行月分配计算。

在9个区域代表站典型年和多年平均年降水量月分配的基础上，又分析统计了春、夏、秋、冬四季和汛期降水量及其占全年降水量的百分比，以反映各地全年降水量的集中程度和四季分配。全市各地春、夏、秋、冬四季和汛期降水量及其占全年降水量的百分比等。

4.1降水量的年际变化

年降水量的变差系数CV值和极值比Km（即雨量站最大年降水量与最小年降水量的比值）是反映降水量年际变化幅度的重要指标。变差系数CV值大，降水量的年际变化大；变差系数CV值小，降水量的年际变化小。极值比的变化同理。

年际降水量变差系数CV反映出商洛市年际降水量变差系数CV地区变化较为平缓，CV值变化范围一般在0.21～0.25之间。其分布规律与气候、地形有关，一般多雨区，CV值较小，少雨区，CV值较大；山丘区CV值较小，川原区、暴雨频发区CV值较大。商丹盆地CV值在0.21左右，其余县区均在0.22～0.25之间。

极值比Km的分布趋势与变差系数CV值相同。全市选用代表站的CV、Km值见表3。从表中可以看出全市代表站的Km值的变幅范围在2.3-3.3之间，最大值的是洛南站为3.3。最小值的是青泥湾站为2.3。

分析绘制了代表站的模比系数差积曲线，分析降水量的多年变化过程，模比系数曲线上升说明丰水期，下降说明枯水期的变化。

洛南站从1989年到2001年的13年间，差积曲线连续下降，枯水期较长。黑龙口站1976－1980年、1989－2002年出现两个枯水期。丹凤站1959－1962年、1972－1981年、1993－2002年出现三个枯水期。峦庄站从1968－1979年连枯12年。富水关站50年系列中，出现了三次连续的枯水期，分别为1959－1963、1969－1978、1986－1992，共22年。南宽坪站从1991至2002年持续枯水期。柞水站50年系列中，出现4次枯水期，1976－1982年的连续7年降水最少。青泥湾站50年系列中，出现两次长时间的枯水期，1969－1982年、1989－2002年枯水期较长。柴坪站1990－2002年出现连续13年的枯水期。

5 丰枯规律分析结论

为了进一步分析商洛市降水量的丰枯周期变化规律，采用统一的丰、平、枯水年标准，对连丰、连枯进行统计分析。丰、平、枯水年判断标准如下：

丰水年：降水量频率P＜37.5%；

平水年：降水量频率37.5%≤P＜62.5%；

枯水年：降水量频率P≥62.5%；

根据上述标准判断代表站年降水量长系列中的丰水年、枯水年，统计不同时段系列中连丰期和连枯期出现的次数，并计算连丰、连枯期平均年降水量与长系列多年平均年降水量的比值K丰和K枯。

全市共选用9个长系列的代表站。这些站的资料一般从1956年开始，系列最长的50年。进行分析。

分析结果表明：9个代表站中，67%代表站的连丰期出现次数比连枯期多1～2次；33%代表站的连枯期出现次数比连丰期多1～2次；11%代表站的连丰期和连枯期出现次数相等。所有站的连丰、连枯期以2年出现次数最多，3年次之，4年的连丰、5年连枯期也有出现。商南县富水关站发生1983-1985年最长连丰期，商州区黑龙口站发生1976-1980最长连枯期。有些站连丰期偏离长系列均值程度较大，如镇安县柴坪站连丰两年（1983-1984）极值比达1.47，丹凤县丹凤站连丰年（1983-1984）极值比也达1.47，连枯极值比偏离均值较小，一般均在0.71-0.89之间。

为了进一步分析不同时段内丰枯水年发生的多寡，又对9个长系列的代表站分不同时段统计、对比分析其长短系列丰枯水年数组成比例。选用代表站不同时段丰枯年数组成的对比分析表明：

1956-1979年时段的丰水年数所占比例较枯水年数所占比例小。1971-2005年时段的丰水年所占数比例较枯水年数所占比例小，1980-2005年时段丰水年数所占比例大于枯水年数所占比例，1956-2005年（除柞水、黑龙口枯水年数稍大外）时段的丰水年数、枯水年数基本持平。