2004—2014年夏季降水特征對南門峽水庫的影響

馬秀梅+雷生國

摘要 本文分析了2004—2014年海東市短時強降水、暴雨的時空分布特征對互助縣南門峽水庫流量及現時水位的影響，提高對海東市汛期水庫安全運行的短時強降水、大到暴雨過程預報服務能力，為海東市水庫安全渡汛和搶險工作提供科學依據。

關鍵詞 短時強降水；暴雨；時間分布；空間分布；水庫流量；現時水位；2004—2014年；夏季

中圖分類號 P468.0+2.4 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2018）02-0196-01

1 南門峽水庫基本情況

南門峽水庫位于海東市互助縣南門峽鎮安定村，總庫容1 840 m3，設計洪水標準（重現期）50年，校核洪水標準（重現期）1 000年。南門峽水文站1959年7月建站，多年平均流量5.534 m3/s，實測最大流量67.2 m3/s。南門峽年平均降水量613.6 mm，集中在5—9月，約占全年降水量的81%，南門峽上游卻藏灘氣象站實測最大風速18 m/s，即8級大風。

2 海東市夏季降水（6—9月）分布特征

2.1 短時強降水

2.1.1 空間分布。2004—2014年汛期（5—9月）海東市短時強降水156站次，呈南北多、中間少的分布規律，短時強降水（≥8 mm/h）以南部化隆縣最多，達36次；北部互助縣次之，為31次。短時強暴雨（≥16 mm/h）互助縣、化隆縣最多，共7次；其次為循化縣，達5次。

2.1.2 時間分布。青海東部短時強降水呈雙峰型逐年增多趨勢（圖1），平均每年增多5.4站次。從2005年開始逐年增多，2007年為33次，達次峰值；2014年強降水頻率減少。短時強暴雨平均每年增多0.5站次，與短時強降水變化一致。短時強降水從5月逐月增加，集中在7—8月，占總次數的73%，以8月最多，占44%，9月減少。0：00—24：00均有出現，但分布不均，有明顯雙峰雙谷結構，主高峰在16：00—24：00，主低谷在9：00—15：00。16：00—24：00午后對流活動發展最旺盛，說明短時強降水多由強對流引發。

2.2 暴雨

2.2.1 空間分布。2005—2014年6—9月期間，海東市暴雨（≥50 mm）空間分布呈南北兩頭多、中間少分布，互助縣最多，達12次；其次是化隆縣，共10次。互助縣處于祁連山區背風坡，化隆縣處于青沙山背風坡，受迎風坡上升氣流翻山在背風形成地形槽影響，因而降水比海東市其他地區多，降水強度大。

2.2.2 時間分布。青海東部短時強降水趨于逐年增多（圖2）。2008年9次，達主峰值；2010年最少，僅1次。暴雨從6月逐月增加，7—8月次數顯著增多，其中8月最多，占總次數的44.23%；7月次之，占34.62%；9月減少。

3 降水量對南門峽水庫入庫流量及現時水位的影響

3.1 降水量與入庫流量關系

3.1.1 6月降水量。分析2009—2014年6月南門峽入庫流量與降水量關系得出，當降水量為10 mm左右時，入庫流量 <0.2 m3/s；當出現20～30 mm降水時，入庫流量≤0.7 m3/s；當出現>40 mm暴雨時，水庫流量急增，水庫流量>1.5 m3/s。

3.1.2 7—8月降水量。分析2009—2014年7—8月南門峽入庫流量與降水量關系得出，當降水量<10 mm時，入庫流量≤0.5 m3/s；當出現10～30 mm降水時，入庫流量≤1 m3/s；當出現>40 mm暴雨時，水庫流量急增，入庫流量>1.4 m3/s，說明入庫流量變化與降水量級成正比，降水量級越大，入庫流量增大。

3.1.3 9月降水量。分析2009—2014年6—9月南門峽水庫流量與降水量關系可以看出，當降水量<10 mm時，入庫流量≤0.5 m3/s；當降水量在10～20 mm時，入庫流量≤1 m3/s；當出現>30 mm降水時，入庫流量逐漸增大，在1～2 m3/s之間；到出現降水量>40 mm暴雨和大暴雨時，入庫流量陡增；降水量>50 mm時，入庫流量接近3 m3/s。

3.1.4 累計降水與水庫入庫流量關系。分析2009—2014年9月南門峽累計降水量與水庫流量關系可以看出，當降水量 <40 mm時，入庫流量≤1 m3/s；當出現40～50 mm降水時，入流量為1～2 m3/s；出現>50 mm暴雨和大暴雨時，入庫流量陡增，入庫流量接近3 m3/s。

3.2 降水量與水庫現時水位的關系

系統分析降水量與水庫現時水位關系可知，6—9月暴雨過后水庫水位逐漸上升，并持續數日保持較高水位。小雨量級（0～9.9 mm）時，水位緩慢上升，對水庫安全基本無影響；當中雨量級（10.0～24.9 mm）時，水位逐漸上升，升幅明顯增大；達大雨量級（25.0～49.9 mm）時，水位明顯上升，尤其連續出現大雨量級時保持較高水位，威脅水庫安全。

4 結論

（1）入庫流量變化與降水量級成正比，入庫流量隨降水量級增大呈逐漸增長趨勢，尤其降水量>40 mm時，水庫水位趨勢線明顯陡升，及時掌握降水實況量級和預報量級對水庫安全度汛意義重大[1-2]。

（2）小雨量級降雨，對水庫安全基本無影響；中雨量級時，水庫水位上升幅度明顯增大；連續出現大雨量級時，水庫保持較高水位，威脅水庫安全；說明降水量與水庫現時水位成正比。

（3）除降水強度和量級與水庫周圍地形等，還存在其他影響水庫水位及入庫流量的因素[3-4]。

5 參考文獻

[1] 姚學祥，徐晶.2003年淮河流域大水期間體積降水量的研究[J].氣象學報，2004，62（6）：803-813.

[2] 李樹平，張懷生.水庫洪水預報誤差分析[J].東北水利水電，2006，24（5）：42-43.

[3] 徐聰.短時強降水的多尺度分析及臨近預預警[J].自然科學：全文版，2016（1）：26.

[4] 王小玲.阻塞形勢下中國夏季持續強降水的診斷分析研究[D].北京：中國科學院大學，2016.endprint