趙 燕，華國春

(四川大學水利水電學院，成都610065)

近年來，我國西南地區降水異常偏少，造成人畜飲水困難，農作物受損，給人們的生產生活帶來較大損失。本文通過研究成都市新都區降水量在時程和空間上的變化，評價該地區降水資源，為全面了解新都區降水資源提供科學依據。

1 區域概況

新都區地處成都市北郊，位于四川盆地西部，境內以平原為主，僅東南部受龍泉山脈影響略有突起。地勢西北高，東南低，從西北向東南傾斜，海拔平均高度為510 m，平均坡度2‰～3‰。境內河溪縱橫，水系發達，屬濕潤亞熱帶季風氣候。［1］

2 降水資源評價

2.1 降水資料分析

選擇實測資料可靠、系列長、能反映降水時程和空間分布規律的新都區境內及周邊附近的雨量站作為研究區域降水評價代表站。為提高各雨量資料的代表性，根據資料情況，采用算術平均法、比例法、相關法將各站雨量資料統一插補延長至1956—2007年，以滿足該地區降水資源分析的需要。［2］

2.2 新都降水量的空間分布特點

據資料可求得新都區各鄉鎮的多年平均年降水量值，并結合新都行政地圖做出新都區等雨量線。可見，新都區各個鄉鎮的多年平均年降水量相差不大，因為地形、地貌、地質、土壤情況變化不明顯。

資料年限期內，根據新都區多年平均年降水量等值線圖分析，新都區降水量的分布與氣候、地形、地貌基本相應。多年平均年降水量在850.0～920.0 mm，降水量等值線走勢為南北向，全區最高值是最低值的1.08倍，差別不大。

2.3 新都降水量的時程變化

2.3.1 新都降水量的年際變化

2.3.1.1 年降水Cv值

全區按4個供水區域分析，4個代表雨量站分別代表區內4個灌區降水量情況。位于新都境內的新都站代表青白江灌區，石堤堰站代表府毗河灌區，龍泉驛站代表東風渠灌區，九尺鋪代表人民渠灌區。

年降水量變差系數Cv值反映了降水年際變化的劇烈程度，根據選用雨量站資料分析，區內年降水變差系數Cv值在0.20～0.25，四川省全省一般為0.15～0.25，新都區降水量的年際變化處于平均水平。

2.3.1.2 年降水變幅

年降水變化系數，即最大年降水量與最小年降水量的比值。經分析，全省范圍內年降水變化系數一般在1.5-3.4，區內年降水變化幅度居全省中偏高水平。

年降水量極值比的變化規律，與年降水量變差系數Cv值變化規律大體一致，年降水量極值比隨年降水量的增大而減小。年降水量變差系數Cv值大的地區，通常極值比也大;反之則小，兩者較為對應。

2.3.1.3 年降水豐枯年型統計

根據適線法確定面雨量頻率曲線的參數，得到不同頻率的設計值。［3］總體分布曲線選定為皮爾遜Ⅲ型。按各個雨量站設計值與實測值的對比關系，依照標準統計豐枯年型具體情況，并整理出頻率統計表。［4］

表1 豐枯年型頻率統計表

2.3.1.4 隨機水文分析

已知4個代表雨量站的多年平均降雨量資料，及它們代表的四個灌區的情況，用泰森多邊形法求新都區歷年年降水量系列。根據得到的新都區降雨量序列，可以做出新都區(1956—2007年)歷年降水量變化曲線。

20世紀60年代初期到60年代中期為相對多雨期，年降水量大都在1 000 mm以上;60年代后期到70年代前期為相對少雨期，年降水量在800 mm以下。此后降水量圍繞均值呈現上下波動至90年代，90年代后期以后，降水量除少數年份稍高于平均值883.7 mm外，大多數年份都在800mm以下，為相對少雨期。降水量總體上說有減少的趨勢。

圖1 新都區歷年降水量變化曲線圖

1)降水量的趨勢性

采用線性回歸、滑動平均、Man—Kendalll秩次相關檢驗法及Spearman秩次相關檢驗法對新都區歷年降水量變化進行趨勢檢驗和分析。檢驗中的顯著性水平 α 取 0.05。［5］

檢驗結果可知新都區降水量呈顯著的下降趨勢。

2)降水量的周期性

①功率譜分析

做出新都降水功率譜曲線，觀察到3個比較明顯的峰值，分別為k=1時，k=15時和k=18。這些k相應的T為周期，T=2 m/k。所以，T1=2×26/1=52 a;T2=2×26/15=3.5 a;T3=2×26/18=2.9 a。

周期T是否顯著，必須進行檢驗。首先判斷樣本序列總體譜類型。計算得到，r(1)=0.245089，ρcα=0.273243，r(1)＜ ρcα，則序列可能來自白噪聲，則總體譜取白噪聲譜，計算出白噪聲的標準譜。可知，周期T 3=2.9 a是顯著周期。

b諧波分析

觀察諧波分析曲線，并構造統計量進行顯著性檢驗，逐一檢驗出所有的顯著諧波，對應的j即為周期。此例中T1=2 a，T2=18 a。

c周期性分析總結

功率譜分析結果新都區降水量序列存在3個周期，分別為 T 1=52 a，T2=3.5 a，T3=2.9 a。其中周期T3=2.9 a是顯著周期。

諧波分析結果新都區降水量序列存在1=2 a和T 2=18 a的周期。

可見，周期分析一致性無法得到保證。降水量序列的時間尺度在時間域上的分布不均勻，具有顯著的局部化特征。

2.3.2 新都降水量的年內變化及季節變化

由于氣候、氣象要素有明顯的季節性變化，在相當大程度上決定了降水量年內分配的不均勻性。新都降水為典型的單峰型降水。［6］

夏季降水量最多，冬季降水量最少。春季和秋季的降水量也相對比較少。夏半年即5—10月的降水量占全年降水量的比例，各個代表雨量站幾乎一致，為87%～89%。新都降水季節分布具有冬干夏濕的特點。

3 結論及建議

3.1 結論

1)全球氣候變暖，太平洋厄爾尼諾現象加劇破壞了大氣結構，造成海洋季風無法登陸形成降雨，太平洋表層的熱流向東走，將熱帶水汽帶走，導致我國東部降水較多。與之相反，熱帶水汽減少，由南方進入到西南的水汽也偏少了。從大氣環流形勢看，入冬以來，南支槽偏弱，來自印度洋的西南暖濕氣流比較弱，致水汽供應不足，加之南方地區氣候對厄爾尼諾現象的響應滯后，西南地區容易出現降水減少。

2)從氣象的關聯因素上看，可能是地質因素的影響，如地震、斷層等。地質的影響是一個漸變的過程，因此，由地質因素所導致的降雨量逐年減少是可能的。

3)城鎮熱島效應不斷增強，地表溫度呈上升趨勢。

4)由于大面積植被遭到破壞，土壤含水能力差，水利設施蓄水功能大為降低，這些因素所能給當地帶來的水汽蒸發量也隨之逐年減少。由當地水汽蒸發所形成的降雨必然也在減少。

3.2 建議

包括7個方面:①加強公眾節水意識。②調整自來水價，要逐漸形成以節水和防治水污染為核心的價格機制③加強城市水資源的保護與管理。④提高廢污水的有效利用程度。⑤更新城市供水設施管網，減少漏失率。⑥加強水資源管理信息化建設，以滿足現代化水利建設要求。⑦發展和推廣節水器具。

［1］中國市政工程西南設計研究院.成都市新都區供水體系規劃［R］.成都:中國市政工程西南設計研究院，2008.

［2］繆韌.水文學原理［M］.北京:中國水利水電出版社，2007.

［3］葉守則，詹道江.工程水文學［M］.北京:中國水利水電出版社，2008.

［4］黃振平.水文統計學［M］.南京:河海大學出版社，2003.

［5］王文圣，丁晶，金菊良.隨機水文學［M］:第二版.北京:中國水利水電出版，2000.

［6］馮新靈.綿陽市降水資源的時空分布特點［J］.綿陽師范高等專科學校學報，1999，18(2):65-74.