松花江区降水特征分析
2021-10-22刘美玲白花琴
黄 旭,刘美玲,付 鹏,白花琴
(松辽水利委员会水文局(信息中心),吉林长春 130021)
1 概况
1.1 自然概况
松花江区总面积92.11万km2,西、北、东三面环山,西南部的丘陵地带是松花江和辽河两流域的分水岭。行政区划包含内蒙古、黑龙江、吉林和辽宁四省(区),主要河流有额尔古纳河、黑龙江、嫩江、松花江、乌苏里江、绥芬河及图们江等。松辽流域为温带大陆性季风气候区,冬季严寒,夏季温热,年平均气温为-4~5℃。多年平均降水深在387~669mm之间,由东向西递减。
1.2 水资源分区
为保持大江大河的完整性,将松花江区划分8个水资源二级区,水资源分区见表1。
2 降水量特征值
采用泰森多边形法计算松花江区水资源二级区、三级区和地级行政区年降水量特征值,包括统计参数(1956—2016年均值、Cv值、Cs/Cv值)及不同频率(P=20%,50%,75%,90%,95%)的年降水量。年降水量均值采用算术平均值;变差系数Cv值采用矩法计算确定初值,再用适线法进行调整;偏差系数与变差系数的比值( )Cs/Cv采用2.0。年降水量经验频率采用数学期望公式计算,频率曲线采用皮尔逊Ⅲ型,适线时照顾大部分点据,主要按平、枯水年份的点据趋势定线,对系列中特大、特小值不作处理。松花江区水资源二级区年降水量特征值见表1。
表1 松花江区水资源分区及二级区年降水量特征值统计表
3 降水特征分析
3.1 降水量年际变化
为便于地区间相互比较,以年降水量变差系数Cv值来反映降水量在年际间的变动幅度。变差系数大,表示降水量年际变化大,时旱时涝,反之则小。部分雨量代表站最大年降水量和最小年降水量比值见表2。根据统计表分析,松花江区特大值在1345.9~454.3mm之间,特小值在516.9~124.5mm之间;松花江区流域特大值与特小值的倍数在2.1~6.0之间。
表2 部分雨量代表站最大年降水量和最小年降水量比值
松花江区年降水量变差系数Cv值在0.17~0.30之间。其中以额尔古纳河、黑龙江干流及嫩江降水量变差系数变化幅度最大,变差系数Cv最小的区域在第二松花江丰满以上,最小为0.16,说明该区域降水量年际变化较小,变差系数Cv值接近0.30的区域主要分布在呼伦湖以西克鲁伦河中蒙交界地区,以及洮儿河、霍林河中下游地区,说明该区域降水量年际变化较大。
3.2 降水量年内分配
松花江区因受季风气候影响,各地降水的季节变化很大,年内分配很不均匀,降水多出现在季风控制的夏季7,8月份,7,8月的降水量占全年的38.3%~58.22%,汛期6—9月的降水量可占全年的63.82%~84.75%,其中7月降水量占年降水量的19.23%~23.96%,嫩江的雨量代表站汛期降水量占全年降水量的80%以上,额尔古纳河、第二松花江、松花江(三岔河口以下)及黑龙江干流的雨量代表站汛期降水量占全年降水量比重小些,接近全年的70%;11月至次年3月降水量最少,5个月降水量占全年的2.91%~12.71%,4—5月雨量很少,占年降水量的9.19%~15.99%。部分雨量代表站1956—2016年多年平均降水量汛期分配统计表见表3。
表3 部分雨量代表站多年平均降水量汛期分配统计表mm
3.3 降水量地区分布
对比三级区降水深,丰满以上年降水深高达771.1mm,为松花江区降水高值区,呼伦湖水系降水深最小,仅为283.1mm。从降水量空间分布上看,在嫩江流域,尼尔基以上降水量最大为499.7mm,到江桥逐渐减小,至江桥以下最小,减小至413.8mm;在黑龙江流域,降水量从上游至下游逐渐增加,上游的额尔古纳河干流降水深为404.6mm,海拉尔河为368.6mm,呼伦湖水系为283.1mm,至黑龙江干流增加至510.4mm;在第二松花江流域,由上游至下游降水量逐渐减少,丰满以上降水深为777.1mm,丰满以下降水深减少至575.1mm;松花江干流降水深从上游三岔河口至哈尔滨的562.5mm,增加到哈尔滨至通河的591.2mm,到通河至佳木斯为592.3mm,至下游佳木斯以下减少至559.1mm,主要是由于牡丹江等降水高值区的支流汇入;乌苏里江以穆棱河口为界,从上游至下游降水量逐渐增加。
4 结语
降水是水资源的补给源,降水的特性在很大程度上决定了水资源的特性。受水汽来源、天气系统、地理位置和地形等条件的影响,松花江区降水量时空分布不均。降水量从东部向西部递减,三级区丰满以上最大,呼伦湖水系最小。水汽的输送量随季节不同有所差异,降水量年内分配很不均匀,主要集中在汛期,尤其是季风控制的夏季7,8月份。降水量年际变化较大,特大值与特小值的倍数最大为6倍左右。