黃 旭,劉美玲,付 鵬,白花琴
(松遼水利委員會水文局(信息中心),吉林長春 130021)
松花江區總面積92.11萬km2,西、北、東三面環山,西南部的丘陵地帶是松花江和遼河兩流域的分水嶺。行政區劃包含內蒙古、黑龍江、吉林和遼寧四省(區),主要河流有額爾古納河、黑龍江、嫩江、松花江、烏蘇里江、綏芬河及圖們江等。松遼流域為溫帶大陸性季風氣候區,冬季嚴寒,夏季溫熱,年平均氣溫為-4~5℃。多年平均降水深在387~669mm之間,由東向西遞減。
為保持大江大河的完整性,將松花江區劃分8個水資源二級區,水資源分區見表1。
采用泰森多邊形法計算松花江區水資源二級區、三級區和地級行政區年降水量特征值,包括統計參數(1956—2016年均值、Cv值、Cs/Cv值)及不同頻率(P=20%,50%,75%,90%,95%)的年降水量。年降水量均值采用算術平均值;變差系數Cv值采用矩法計算確定初值,再用適線法進行調整;偏差系數與變差系數的比值( )Cs/Cv采用2.0。年降水量經驗頻率采用數學期望公式計算,頻率曲線采用皮爾遜Ⅲ型,適線時照顧大部分點據,主要按平、枯水年份的點據趨勢定線,對系列中特大、特小值不作處理。松花江區水資源二級區年降水量特征值見表1。

表1 松花江區水資源分區及二級區年降水量特征值統計表
為便于地區間相互比較,以年降水量變差系數Cv值來反映降水量在年際間的變動幅度。變差系數大,表示降水量年際變化大,時旱時澇,反之則小。部分雨量代表站最大年降水量和最小年降水量比值見表2。根據統計表分析,松花江區特大值在1345.9~454.3mm之間,特小值在516.9~124.5mm之間;松花江區流域特大值與特小值的倍數在2.1~6.0之間。

表2 部分雨量代表站最大年降水量和最小年降水量比值
松花江區年降水量變差系數Cv值在0.17~0.30之間。其中以額爾古納河、黑龍江干流及嫩江降水量變差系數變化幅度最大,變差系數Cv最小的區域在第二松花江豐滿以上,最小為0.16,說明該區域降水量年際變化較小,變差系數Cv值接近0.30的區域主要分布在呼倫湖以西克魯倫河中蒙交界地區,以及洮兒河、霍林河中下游地區,說明該區域降水量年際變化較大。
松花江區因受季風氣候影響,各地降水的季節變化很大,年內分配很不均勻,降水多出現在季風控制的夏季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,額爾古納河、第二松花江、松花江(三岔河口以下)及黑龍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個月降水量占全年的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統計表見表3。

表3 部分雨量代表站多年平均降水量汛期分配統計表mm
對比三級區降水深,豐滿以上年降水深高達771.1mm,為松花江區降水高值區,呼倫湖水系降水深最小,僅為283.1mm。從降水量空間分布上看,在嫩江流域,尼爾基以上降水量最大為499.7mm,到江橋逐漸減小,至江橋以下最小,減小至413.8mm;在黑龍江流域,降水量從上游至下游逐漸增加,上游的額爾古納河干流降水深為404.6mm,海拉爾河為368.6mm,呼倫湖水系為283.1mm,至黑龍江干流增加至510.4mm;在第二松花江流域,由上游至下游降水量逐漸減少,豐滿以上降水深為777.1mm,豐滿以下降水深減少至575.1mm;松花江干流降水深從上游三岔河口至哈爾濱的562.5mm,增加到哈爾濱至通河的591.2mm,到通河至佳木斯為592.3mm,至下游佳木斯以下減少至559.1mm,主要是由于牡丹江等降水高值區的支流匯入;烏蘇里江以穆棱河口為界,從上游至下游降水量逐漸增加。
降水是水資源的補給源,降水的特性在很大程度上決定了水資源的特性。受水汽來源、天氣系統、地理位置和地形等條件的影響,松花江區降水量時空分布不均。降水量從東部向西部遞減,三級區豐滿以上最大,呼倫湖水系最小。水汽的輸送量隨季節不同有所差異,降水量年內分配很不均勻,主要集中在汛期,尤其是季風控制的夏季7,8月份。降水量年際變化較大,特大值與特小值的倍數最大為6倍左右。