基于自然特征对可利用降水资源初步分析
2015-11-24王美萍
王美萍
(辽宁省新宾满族自治县水务局,辽宁 抚顺113200)
近年来,极端气候天气变化影响着社会经济发展和人们生活水平,降水变化是影响气候改变的重要因素之一,同时也是影响水资源平衡发展的主要内容。降水虽然是水资源的主要补给来源,但不是所有的降水都能被充分利用。由于地形复杂,降水受地形影响明显,地区间变化较大,各地可利用水资源变化趋势不尽相同,而水资源的异常变化会对经济乃至社会的各个方面带来严重影响[1]。
降水资源的自然变化特征研究在我国已取得了很大成果,不同的地理区位有着不同的时空分析。陈豫英等[2]分析西北地区实测气温降水资料,分别计算了该区水分资源各分量降水、蒸发及可利用降水,使用REOF等统计方法,整体分析了该区可利用降水的时空变化特征;罗伯良等[3]计算了湖南可利用降水量,从大气可提供的水资源部分,分析了湖南可利用降水量的时空演变特征;徐利岗等[4]依据宁夏降水及气温资料,运用统计方法、小波分析法及气候趋势系数等方法分析了近58年来可利用降水量的空间分布及多时间尺度变化特征。因此,根据我国学者对可利用降水资源的研究成果,对分析和解决实际地区降水分布和水资源优化配置和高效利用具有一定科学依据。
1 研究区域
滇中地区是云南省的中心腹地,也是云南省的人口聚集区和经济核心区,土地面积9.96万km2,占全省土地面积的26%。滇中地区的水资源总量277.3亿m3,主要由地表水和地下水组成,其中降雨占地表水的主要部分。滇中多年平均年降水量963.0mm,是全省多年平均降水量的75.3%[5]。由于滇中自然地理和气候的复杂多变,导致水资源地区分布极不均匀,加之近年来滇中经济社会快速发展,用水量急剧增加,使水资源更显不足,经济发展与水资源矛盾的加剧是导致区域内大河污染和断流的原因之一。对于最严格水资源管理的“三条红线”控制和水量分配而言,研究滇中地区可利用降水资源为区域内水资源合理分配及健康水循环的政策制定提供参考依据。
本文中研究单元采用行政分区和水资源分区,滇中地区所涉及的行政分区包括7个市,流域分区根据长江、珠江、西南诸河一级分区下的四级分区进行分析。
2 降水量特征分析
2.1 行政分区年降水量特征值
滇中地区行政分区包括昆明市、玉溪市、楚雄州、曲靖市、大理州、红河州及丽江地区。根据2000~2010年云南省统计年鉴降水资料[6],依据水文与水利计算[7],利用皮尔逊Ⅲ型曲线求不同频率年降水量的累计频率,降水量系列统计参数和不同保证率计算结果如表1。
表1 滇中地区各市(州)降水量特征值统计 单位:mm
续表1
根据表1可知,滇中区域各市(州)平均降水量范围在894.8~1001.6mm之间,大理的降水量达到最高值。各市(州)变差参数较接近,丽江、玉溪、红河为0.10~0.15;昆明、楚雄、曲靖为0.16~0.19;大理市的变差参数最大,为0.22。滇中行政区最大年平均降水量是最小年平均降水量的1.2倍。利用变差参数CV来衡量降水系列的相对离散程度,也就是体现降水量多年变化情况。滇中地区变差参数变化范围不是很大,说明区域降水量变化较小,其中大理地区年降水变化大。
2.2 降水量年内分配
滇中处于云南中部,受低纬度、高海波的地理条件及季风气候影响,形成了滇中四季温差小,干湿季节分明,夏季降水集中,多洪涝,冬季受到干暖气流控制,缺水严重,降水量年内分配极不均匀。根据云南省水资源公报资料分析[8],滇中降水集中在5~10月,汛期降水量占年降水量的70.1%~93.8%;连续最大4个月降雨集中出现在5~8月或6~9月,占年降水量54%~76.2%,枯期比例在35.3%以下,降水量较小。
2.3 滇中地区行政分区降水量图
根据云南省统计年鉴数据资料,取2000~2010年的滇中地区各市(州)年平均降水量,通过水文水利计算。由图1可知,11年中降水量趋势逐渐减低,2009年和2010年降水量减少更为突出。同一年份中,各市的年降水量值变化趋势不是很大,楚雄州降水量是其中最少之地。
图1 滇中地区行政分区降雨量
3 可利用降水资源初步分析
3.1 年径流特征值
云南省的年径流特征根据各河流现有水文站的实测资料进行统计。各统计参数及不同频率的年径流如表2。
表2 滇中流域可利用降水资源量化分析 单位:mm
由表2可以看出,滇中流域分区的多年平均径流深均在800mm以下,属中、少水区。径流深的空间变化与降水量的地区分布基本一致,雨量高值区的径流深也较大,但径流深的变化幅度大于降水量的变化。
3.2 可利用降水分析
由表2可知,在25个分区中,盘龙河的降水量最大,达旦河降水量最小,最大降水量是最小降水量的1.8倍。流域上降水量在1000mm以上流域有11条,占全部流域分区数的44%。通过计算得到,滇中可利用降水资源与径流深变化不大,基本上一致,说明滇中流域分区的可利用降水量量化分析是合理的。
4 结语
滇中行政分区年降水量变化范围不大,降雨年内分布不均匀,最大者是大理市,降水量1001.6mm,变差系数最大为0.2。在流域分区中,盘龙河降水量与达旦河降水量相差615mm,径流深悬殊较大,给滇中地区综合利用水资源带来困难。滇中地区作为云南省政治、经济、文化中心,担负着“兴云南”的重要角色。滇中水量分配不均匀,从全省农业和水资源利用发展来看,给地区的综合发展带来了更为突出的矛盾。
[1]杨永生.广东省可利用降水资源的时空特征分析[A].第30届中国气象学会年会[C].2013(10):22-22.
[2]陈豫英,冯建民,等.西北地区东部可利用降水的时空变化特征[J].干旱区地理,2012,35(1):59-66.
[3]罗伯良,张超.湖南省可利用降水量时空分布特征[J].湖南师范大学自然科学学报,2010,33(3):103-108.
[4]徐利岗,汤英.近58年来宁夏可利用降水量多时间尺度变化特征分析[J].灌溉排水学报,2012,31(2):85-90.
[5]伍立群,顾世祥.滇中水资源研究[M].昆明:云南科技出版社,2005.
[6]任淑梅,李靖.工程水文与水利计算[M].北京:中国农业出版社,2005.