2004—2014年夏季降水特征对南门峡水库的影响

马秀梅+雷生国

摘要 本文分析了2004—2014年海东市短时强降水、暴雨的时空分布特征对互助县南门峡水库流量及现时水位的影响，提高对海东市汛期水库安全运行的短时强降水、大到暴雨过程预报服务能力，为海东市水库安全渡汛和抢险工作提供科学依据。

关键词 短时强降水；暴雨；时间分布；空间分布；水库流量；现时水位；2004—2014年；夏季

中图分类号 P468.0+2.4 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2018）02-0196-01

1 南门峡水库基本情况

南门峡水库位于海东市互助县南门峡镇安定村，总库容1 840 m3，设计洪水标准（重现期）50年，校核洪水标准（重现期）1 000年。南门峡水文站1959年7月建站，多年平均流量5.534 m3/s，实测最大流量67.2 m3/s。南门峡年平均降水量613.6 mm，集中在5—9月，约占全年降水量的81%，南门峡上游却藏滩气象站实测最大风速18 m/s，即8级大风。

2 海东市夏季降水（6—9月）分布特征

2.1 短时强降水

2.1.1 空间分布。2004—2014年汛期（5—9月）海东市短时强降水156站次，呈南北多、中间少的分布规律，短时强降水（≥8 mm/h）以南部化隆县最多，达36次；北部互助县次之，为31次。短时强暴雨（≥16 mm/h）互助县、化隆县最多，共7次；其次为循化县，达5次。

2.1.2 时间分布。青海东部短时强降水呈双峰型逐年增多趋势（图1），平均每年增多5.4站次。从2005年开始逐年增多，2007年为33次，达次峰值；2014年强降水频率減少。短时强暴雨平均每年增多0.5站次，与短时强降水变化一致。短时强降水从5月逐月增加，集中在7—8月，占总次数的73%，以8月最多，占44%，9月减少。0：00—24：00均有出现，但分布不均，有明显双峰双谷结构，主高峰在16：00—24：00，主低谷在9：00—15：00。16：00—24：00午后对流活动发展最旺盛，说明短时强降水多由强对流引发。

2.2 暴雨

2.2.1 空间分布。2005—2014年6—9月期间，海东市暴雨（≥50 mm）空间分布呈南北两头多、中间少分布，互助县最多，达12次；其次是化隆县，共10次。互助县处于祁连山区背风坡，化隆县处于青沙山背风坡，受迎风坡上升气流翻山在背风形成地形槽影响，因而降水比海东市其他地区多，降水强度大。

2.2.2 时间分布。青海东部短时强降水趋于逐年增多（图2）。2008年9次，达主峰值；2010年最少，仅1次。暴雨从6月逐月增加，7—8月次数显著增多，其中8月最多，占总次数的44.23%；7月次之，占34.62%；9月减少。

3 降水量对南门峡水库入库流量及现时水位的影响

3.1 降水量与入库流量关系

3.1.1 6月降水量。分析2009—2014年6月南门峡入库流量与降水量关系得出，当降水量为10 mm左右时，入库流量 <0.2 m3/s；当出现20～30 mm降水时，入库流量≤0.7 m3/s；当出现>40 mm暴雨时，水库流量急增，水库流量>1.5 m3/s。

3.1.2 7—8月降水量。分析2009—2014年7—8月南门峡入库流量与降水量关系得出，当降水量<10 mm时，入库流量≤0.5 m3/s；当出现10～30 mm降水时，入库流量≤1 m3/s；当出现>40 mm暴雨时，水库流量急增，入库流量>1.4 m3/s，说明入库流量变化与降水量级成正比，降水量级越大，入库流量增大。

3.1.3 9月降水量。分析2009—2014年6—9月南门峡水库流量与降水量关系可以看出，当降水量<10 mm时，入库流量≤0.5 m3/s；当降水量在10～20 mm时，入库流量≤1 m3/s；当出现>30 mm降水时，入库流量逐渐增大，在1～2 m3/s之间；到出现降水量>40 mm暴雨和大暴雨时，入库流量陡增；降水量>50 mm时，入库流量接近3 m3/s。

3.1.4 累计降水与水库入库流量关系。分析2009—2014年9月南门峡累计降水量与水库流量关系可以看出，当降水量 <40 mm时，入库流量≤1 m3/s；当出现40～50 mm降水时，入流量为1～2 m3/s；出现>50 mm暴雨和大暴雨时，入库流量陡增，入库流量接近3 m3/s。

3.2 降水量与水库现时水位的关系

系统分析降水量与水库现时水位关系可知，6—9月暴雨过后水库水位逐渐上升，并持续数日保持较高水位。小雨量级（0～9.9 mm）时，水位缓慢上升，对水库安全基本无影响；当中雨量级（10.0～24.9 mm）时，水位逐渐上升，升幅明显增大；达大雨量级（25.0～49.9 mm）时，水位明显上升，尤其连续出现大雨量级时保持较高水位，威胁水库安全。

4 结论

（1）入库流量变化与降水量级成正比，入库流量随降水量级增大呈逐渐增长趋势，尤其降水量>40 mm时，水库水位趋势线明显陡升，及时掌握降水实况量级和预报量级对水库安全度汛意义重大[1-2]。

（2）小雨量级降雨，对水库安全基本无影响；中雨量级时，水库水位上升幅度明显增大；连续出现大雨量级时，水库保持较高水位，威胁水库安全；说明降水量与水库现时水位成正比。

（3）除降水强度和量级与水库周围地形等，还存在其他影响水库水位及入库流量的因素[3-4]。

5 参考文献

[1] 姚学祥，徐晶.2003年淮河流域大水期间体积降水量的研究[J].气象学报，2004，62（6）：803-813.

[2] 李树平，张怀生.水库洪水预报误差分析[J].东北水利水电，2006，24（5）：42-43.

[3] 徐聪.短时强降水的多尺度分析及临近预预警[J].自然科学：全文版，2016（1）：26.

[4] 王小玲.阻塞形势下中国夏季持续强降水的诊断分析研究[D].北京：中国科学院大学，2016.endprint