柳州市短历时暴雨变化特征分析

谢东，李煜，袁马强

（柳州市气象局，广西柳州 545001）

柳州市短历时暴雨变化特征分析

谢东，李煜，袁马强

（柳州市气象局，广西柳州 545001）

通过对柳州市的短历时暴雨变化特征进行分析得出：柳州市区短历时暴雨的强度和分布特征均发生显著变化，增强、增多的趋势明显；高强度降水是造成城市内涝的主要外因，而暴雨强度公式是科学、合理地制定城市排水专业规划和排水工程设计的基础，建议每隔10年对柳州市暴雨强度公式进行修编。

柳州市；短历时暴雨；变化特征；分析

1 前言

柳州市地处华南，位于广西壮族自治区北部，属中亚热带季风气候，是中国明显季风区之一，冬季受西北和东北季风影响，夏季受东南、西南季风和南海夏季风影响，气候温暖、多雨，是暴雨多发区。本区域气候复杂多变，灾害性天气频繁。暴雨、洪涝、大风、雷暴、冰雹、大雾等气象灾害时常发生。［1］柳州市雨量充沛，年降雨量1440.7mm，年暴雨日数（一年内日降雨量达到或超过50mm的天数）平均6.3d（1960～2014年平均值）。柳州市各年代平均暴雨日数为52.5d，其中最多的是2000年代，暴雨日数为77d；其次是1960年代和1990年代，暴雨日数分别为67d和63d，1970年代暴雨日数为60d，1980年代暴雨日数最少，为48d，2010至2014年的暴雨日数为30d。可见，柳州市暴雨日数年代变化大，近几十年来暴雨日数大体呈上升趋势，特别是1990年代以后暴雨日数增长趋势明显。

2 柳州市区短历时暴雨的变化特征

2.1 柳州市区短历时暴雨时间变化特征

2.1.1 暴雨样本极值的时间分布

柳州国家气象站是目前柳州市主城区唯一的国家气象站，该站具有30年以上的自记降水雨量资料，资料的一致性较好，观测资料的可靠性较高。因此选定柳州国家气象站作为本项目的代表站。把1980～2014年分为两个时段，以1980～1999年为第1个时段，以2000～2014年为第2个时段，分别统计柳州国家气象站这两个时段5、10、15、20、30、45、60、90、120、150、180分钟11个历时最大的10个降水极值的分布情况，可以看出，2000～2014年15年间降水极值出现次数均大于1980～1999年20年间的发生次数。11个历时的极大值全部出现在2000年后，其中60min、90min、120min历时的极端最大值出现在2012年［2－4］。

2.1.2 暴雨样本均值的时间分布

统计和比较柳州1980～2014年、1990～2014年、与2000～2014年三个时段各历时暴雨样本的平均值发现（表1），基本以2000～2014年时段为最大，1990～2014年时段次之，1980～2014年为最小。说明近十多年以来柳州市的短历时强降水明显大于2000年以前的时段，极端降水事件呈增加趋势。

3 柳州市区短历时暴雨的空间变化特征

3.1 自动气象站资料来源及处理

针对暴雨明显的局地特征，根据柳州市区21个自动气象站降雨资料，分析柳州市区短历时暴雨数据区域代表性和分布特征：

（1）资料来源：根据广西壮族自治区气象局信息中心提供的J文件数据，获取近5年（2010－2014年）柳州市区包括本站（59046）和沙塘站（59044）以及21个自动气象站分钟降水资料。

（2）资料处理：由于自动气象站资料目前以原始资料存储，首先对21个自动气象站资料进行业务化质量审核，根据本项目要求进行数据质量检验。从中挑选资料代表性、完整性、可靠性较好的站点进行数据处理，降雨历时按60、120分钟，每年选取最大8场雨量记录。

3.2 短历时最大降水量分布特征

由于自动气象站的资料年限较短，同时考虑到数据的一致性和可比性，因此将自动气象站近5年来历时为60、120分钟的每年最大8场雨量作为基础资料，计算每站历时60、120分钟的平均值，得出60、120分钟的平均最大降水量分布图情况：

柳州市区60分钟和120分钟的平均最大降水量分布趋势基本一致，呈南多北少的趋势。从站点看，市交通学校一带和阳和新区，是柳州市60分钟和120分钟降雨的最大值区，次大值区在这两个大值中心周围；从大区域看，柳州的中部、南部除柳州医专所在的东南角外，降雨量都普遍较大，分布的面积最广（含柳州国家气象站在内）的绝大部分地区；从60分钟降雨强度分布看，小村小学所在的西北部最小，分布的面积也较小，从120分钟降雨强度分布看，包括小村小学和洛埠镇的西北部和东北部均较小，所占区域也最小。

4 新编暴雨强度公式与原公式计算结果的比较及分析

柳州市区原暴雨强度公式有两套，分别为：

表1 柳州市区不同阶段统计样本均值

表2 新编暴雨强度公式计算值与原公式（1）对比

表3 新编暴雨强度公式计算值与原公式

据了解，公式（1）是由广西区建委综合设计院于1973年编制，公式（2）是由同济大学于1975年编制［5］。

2015年11月，柳州市新编暴雨强度公式由柳州市气象局修订完成并经柳州市政府同意发布实施。新编公式总公式为：

以10、15、20、30、45和60分钟6个历时为例，利用新编的暴雨强度公式计算重现期为2、3、5年的暴雨强度值，并与原暴雨强度公式进行分析比较。［6］比较结果如表2和表3所示。从表2可以看出，新编暴雨强度公式计算的暴雨强度值大于原公式（1），偏大的幅度在2.2%～5.1%之间。从表3可以看出，新编暴雨强度公式计算的暴雨强度值均大于原公式（2），偏大的幅度在11.0%～15.9%之间。虽然原公式的计算结果存在误差，但新编公式计算结果均明显大于原公式，这也印证了柳州短历时暴雨特征的变化趋势。

5 结论及建议

（1）随着近年来柳州市城镇化进程不断的加快，城市规模不断扩大，在此城市化快速发展的背景下，柳州区域短历时强降水的强度和分布特征均发生显著变化，增强、增多、增大的趋势明显，极端降水事件不断增多。

（2）高强度降水是造成城市内涝的主要外在原因，强降水频率的增大加大了城市内涝的自然风险。城市严重内涝对城市工业、商业、及旅游业等产生日益重大的影响，使城市的生态环境遭到破坏，损坏城市的整体形象。柳州的城市综合承灾能力面临了更大的挑战。暴雨强度公式是科学、合理地制定城市排水专业规划和排水工程设计的基础，它给市政建设、水务、规划等部门提供了科学的理论依据和准确的设计参数［7－8］。因此，建议每隔10年对柳州市暴雨强度公式进行修编。

［1］覃卫坚，李耀先，覃志年.广西暴雨的区域性和连续性研究［J］.气象研究与应用，2012，33（4）.

［2］覃卫坚，李耀先，廖雪萍，陈思蓉.大气低频振荡对广西持续性区域性暴雨的可能影响［J］.气象研究与应用，2015，36（3）.

［3］黄丽康，韦彩色，赵玉红.合浦县暴雨气候特征及成因分析［J］.气象研究与应用，2012，33（4）.

［4］黄翠银，陈剑飞.2011年10月一次广西区域性暴雨特征分析［J］.气象研究与应用，2012，33（4）.

［5］邓培德.暴雨选样与频率分布模型及其应用［J］.给水排水，1996，（2）.

［6］《给水排水设计手册（第5册）城镇排水》［J］.北京：中国建筑工业出版社，2003.

［7］国家住建部、中国气象局.城市暴雨强度公式编制和设计暴雨雨型确定技术导则［S］.2014

［8］上海市建设和交通委员会.室外排水设计规范（GB50014－2006，2014年版）［S］.北京：中国计划出版社，2014.

The Characteristics Analysis of Short Duration Rainstorm change in Liuzhou City

Xie Dong，Li Yu，Yuan Ma Qiang
（Liuzhou Municipal Meteorological Service,Guangxi Liuzhou 545001）

Based on the analysis of the variation characteristics of short duration storm Liuzhou,it is concluded that intensity and distribution of short duration storm were changed significantly,the trend of enhancing and increasing is obvious;high intensity precipitation is the main external cause of urban water logging,the rainstorm intensity formula is the foundation of setting up a scientific and rational urban drainage and drainage engineering planning,so it is suggested that every 10 years to revise the storm intensity formula in Liuzhou city.

Liuzhou city；short duration rainstorm；characteristic;analysis

P46

A

1673-8411（2016）03-0084-04

2016-06-10

柳州市2015年城乡社区事务（城市建设—规划编制及项目前期）项目

谢东（1969－），男，硕士研究生，高级工程师，现主要从事气象服务和应用气象工作。