近50年珠江流域降雨多尺度时空变化特征及其影响

doi:10.13249/j.cnki.sgs.2015.04.476

地理科学 ›› 2015, Vol. 35 ›› Issue (4): 476-482.doi: 10.13249/j.cnki.sgs.2015.04.476

近50年珠江流域降雨多尺度时空变化特征及其影响

唐亦汉^1,², 陈晓宏^1,²()

1.中山大学水资源与环境研究中心,广东广州 510275
2. 华南地区水循环与水安全广东普通高校重点实验室,广东广州 510275

收稿日期:2014-05-08 修回日期:2014-08-18 出版日期:2015-04-20 发布日期:2015-04-20
作者简介:
作者简介：唐亦汉（1991-）,女,江苏无锡人,博士研究生,主要从事水文水资源方面研究。E-mail: aegean.sea.91@gmail.com
基金资助:
国家自然科学基金国际合作重大和重点项目（51210013, 50839005）,国家科技支撑计划（2012BAC21B0103）,水利部公益项目（201201094, 201301002-02, 201301071-02）,广东省科技厅项目(2010B050300010),广东省水利科技创新项目（2011-11）,中英瑞气候变化适应项目广东气候变化风险评估及适应对策研究（ACCC/20100705-1）资助

Multi-scale Spatio-temporal Characteristics and Influence of Precipitation Variation in Zhujiang River Basin During the Last 50 Years

Yi-han TANG^1,², Xiao-hong CHEN^1,²()

1. Department of Water Resources and Environment, Sun Yat-sen University, Guangzhou, Guangdong 510275,China
2. Key Laboratory of Water Cycle and Water Security in Southern China of Guangdong High Education Institute, Sun Yat-sen University, Guangzhou, Guangdong 510275,China

Received:2014-05-08 Revised:2014-08-18 Online:2015-04-20 Published:2015-04-20

摘要/Abstract

摘要：

利用珠江流域38个站点54 a日降水资料,采用Kendall非参数检验法、线性回归及空间克里格插值,对多种降雨指数时空变化及影响进行了研究。结果表明：① 珠江流域西部年降雨有减少趋势,流域大部分的降雨日数则有增加趋势;② 流域降雨具有季度、月份集中性,其中,季度集中性趋于空间均匀化,月份集中性趋向空间极端化;③ 极端降雨阈值东高西低,全区极端降雨在20世纪60、80年代末有突变现象,P_0.01%设计值在21世纪达到最高。综合多尺度降雨时空变化结果进行分析,将珠江流域划分为广东（包括江西）、广西中北部（包括湖南）、广西西南及云贵4个降雨特征区,广东尤其是珠三角地区及广西中北部地区应注重防洪安全,广西西南与云贵地区应注重保障用水安全。

关键词: 珠江流域, 多尺度, 降雨时空变化, 降雨指数

Abstract:

Basing on daily precipitation data from 1959-2012 in 38 gauging stations in Zhujiang River Basin (PRB), we have adopted Kendall test and linear regression method in studying the spatio-temporal characteristics of multiple precipitation indexes as studied time series, conclusions are drawn as follows: 1) In PRB, annual precipitation decreases towards west and declines along time; RRB drops from center to surroundings and keeps an increasing trend in most part of the basin; 2) Precipitation is seasonal and moderately concentrated in June; PCI becomeseven in the whole basin while differences between FI₆ values expands; 3) Threshold value of extreme rainfall descends from east to the west and jumps are found in 1960s and 1980s; volume of extreme rainfall with same recurrence interval comes to its peak in 21^st century; 4) Four precipitation regions are divided as (a)Guangdong District, (b) north-central part of Guangxi District, (c) south-west of Guangxi District and (d) Yunnan-Guizhou District; flood prevention is crucial for aand b districts especially Pearl River Delta region, and water safety is major concern for c and d District.

Key words: Zhujiang River Basin, multi-scale, spatio-temporal variation in precipitation, precipitation index

中图分类号:

TV122⁺2

唐亦汉, 陈晓宏. 近50年珠江流域降雨多尺度时空变化特征及其影响[J]. 地理科学, 2015, 35(4): 476-482.

Yi-han TANG, Xiao-hong CHEN. Multi-scale Spatio-temporal Characteristics and Influence of Precipitation Variation in Zhujiang River Basin During the Last 50 Years[J]. SCIENTIA GEOGRAPHICA SINICA, 2015, 35(4): 476-482.

图/表 10

图1

图2

表1

表2

降雨指数"

类型	指数	单位	定义
年际降雨	年均降雨量	mm	年平均降雨量
年际降雨	年降雨日率	%	年降雨日数占全年日数的百分比
降雨集中性	FI₆	无	$FI = p 2 P a$ 其中,p为全年最大降雨月的月降雨量（mm）;P_a为当年降雨总量（mm）^[14] <50%：月份集中度低;50%~100%：月份集中度较高;>200%：月份集中度高
降雨集中性	PCI	无	$PCI = ∑ i = 1 12 p i 2 ∑ i = 1 12 p i 2$ 其中,p_i为i月降雨总量（mm）^[15] <15%：轻微季度集中性;15%~20%：季度集中性;20%~50%：高度季度集中性;>50%：非常高
	R₉₅	mm	24 h降雨量超过95%百分位数的降雨量^[16]
	R₉₉	mm	24 h降雨量超过99%百分位数的降雨量
极端降雨	C_v	mm	$C v = σ x ? = ∑ i = 1 n K i - 1 2 n$ ,其中, $K i = x i x ?$ ,其大小与样本离散程度成正相关
	P_0.01%设计值	mm	极值序列频率计算后所得超过概率为0.01%的设计降雨量
	POT时变系数	无	采用时变超门限方法^[17]选取极值样本时,取样阈值随时间线性变化的斜率。时变系数为正,即选取特定百分位样本基准提高,等值样本发生频次减少;反之则增加。

表2

图3

图4

图5

图6

表3

表4

参考文献 18

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台站编号	台站名称	序列长度（年）	台站编号	台站名称	序列长度（年）	台站编号	台站名称	序列长度（年）
0	安顺	1951~2012	13	靖西	1957~2012	26	那坡	1958~2012
1	百色	1951~2012	14	来宾	1957~2012	27	融安	1957~2012
2	都安	1953~2012	15	连平	1952~2012	28	榕江	1953~2012
3	独山	1951~2012	16	连县	1952~2012	29	韶关	1951~2012
4	凤山	1958~2012	17	柳州	1951~2012	30	深圳	1952~2012
5	佛岗	1957~2012	18	龙州	1953~2012	31	台山	1953~2012
6	高要	1953~2012	19	罗甸	1951~2012	32	望谟	1959~2012
7	广宁	1956~2012	20	罗定	1957~2012	33	梧州	1951~2012
8	广州	1951~2012	21	泸西	1958~2012	34	兴义	1951~2012
9	桂林	1951~2012	22	蒙山	1954~2012	35	寻乌	1955~2012
10	桂平	1953~2012	23	蒙自	1951~2012	36	增城	1958~2012
11	河池	1955~2012	24	南宁	1951~2012	37	沾益	1951~2012
12	惠阳	1952~2012	25	南雄	1954~2012

编号	年代段	R₉₅	P_0.01%设计降雨量
1	1959~1968	17.54	67.92
2	1969~1978	17.38	59.33
3	1979~1988	17.01	54.71
4	1989~1998	17.86	70.56
5	1999~2008	17.50	75.60
6	2003~2012	16.62	75.81

		广东地区（包括江西南部）	广西中北部（包括湖南南部）	广西西南	云贵地区
全年降雨	降雨量 (mm)	>1700+	1500~17000	1300~1500-	<1300-
全年降雨	降雨日 (%)	58~59;+	53~54+	54~55+++	56~57++
月、季降雨	PCI (%)	15.2~15.5-	14.8~15.0+	15.2~16.0+	>16.3-
月、季降雨	FI₆(%)	60~75+	60~65+	45~55-	40~50-
极端降雨	R₉₉ (mm)	>65	56~60	50~52	40~47
	离散度 (C_v)	12~14	10~11	7~8	5~7
	POT时变系数	-	+	0	-

近50年珠江流域降雨多尺度时空变化特征及其影响

Multi-scale Spatio-temporal Characteristics and Influence of Precipitation Variation in Zhujiang River Basin During the Last 50 Years

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