南水水库流域降水特性分析朱香凯

南水水库流域降水特性分析朱香凯

朱香凯

（广东粤电南水发电公司广东韶关512700）

摘要：该文通过对南水水库流域多年降水资料进行统计分析，从影响降水的主要天气系统、暴雨成因、地形条件等方面对流域降水特性进行系统分析，最后总结出该流域降水的一般规律。

关键词：流域；降水；一般规律

1.概述

南水水库位于珠江水系北江流域南水河上，距下游韶关市区32km。大坝位于南水河的鸡公岐，坝址上游主要有南水、龙溪水二条支流汇合，全流域面积1470km2，坝址以上水库控制流域面积为608km2。总库容为12.805×108m3，有效库容7.14×108m3，库容系数68%，属多年调节水库。水库是封闭型流域，水库来水来自本流域的降水补给；降水与水库水资源利用有着非常密切的关系，了解流域的雨情，充分认识流域的降水特性，故掌握南水流域的降水特性，对水库发电、防洪抗旱和下游人民生活生产有着重要的指导意义，也将为南水水库水资源的合理开发、优化调度提供决策依据。

降水量是一种随机的水文变量，分析研究其特性常用的方法是数理统计法，按水文计算规范规定，通常采用月、年降水量进行统计分析，给出降水量的年际变化，从而得到流域降水量的总体分布规律，为水库兴利调度提供可靠的技术依据；

分析资料选用水库流域内的6个雨量站，1999年至2017年经韶关水文局汇编的降水资料成果，质量可靠；资料系列有19年，具有较好的代表性。

2自然地理概况

南水河属北江水系的一级支流，全长93km，发源于乳源县的黄泥峡顶，河流曲折东流35k至坝子圩，地势较平，形成小盆地，再至和尚墩进入乳源峡约12km，河流转入一个大弯，出峡后既是乳源县城。流经乳源县城，于龙归和龙归水汇合，并于曲江县白土村汇入北江。全流域面积1489km2，河流全长104km，坡降4.83‰。南水河流域地势西北部高，东南部较低，在西北部黄泥峡顶附近皆为800m左右的崇山峻岭，且多原始森林区，整个流域属于山区性，沿河东南部的盆地和台地面积只占全流面积的20%左右。坝址以上控制流域面积608km2，占南水河流域面积的41.4%。南水流域地表植被较好，森林覆盖率高，上游属中高山区，为暴雨中心，是雨量高区，故径流和浅层地下水较为充沛。1956～2017年多年平均年降水量2211.8mm，多年平均入库流量30.2m3/s。多年平均入库水量9.5165×108m3，

图1南水流域水系及站网分布图

3降水的天气系统级水汽来源

南水河地处东、西风带交替影响的过度区，受热带、亚热带各类天气系统影响；流域属中亚热带季风型气候，春季阴雨天较多，夏季高温湿热，暴雨集中，秋季常有台风雨；每年4～6月为前汛期，致洪暴雨主要由冷锋、静止锋及切变线、低涡等西风带引起；7～9月为后汛期，致洪暴雨主要由热带气旋、台风、东风波等东风带引起。

4降水量的时空分布

4.1降水量的年内分布极不均匀

根据多年实测降水资料看，降水量从3月开始增多，4月已经比较普遍；10月暴雨明显减少，11月暴雨基本结束。4月～9月是流域的雨季，降雨量占全年的绝大部分。据南水流域降雨量资料统计，前汛期最大一日多年平均降水量比后汛期大22%，一定程度上说明，前汛期由冷锋、静止锋及切变线、低涡等西风引起的暴雨一般比由热带气旋、台风、东风波等东风带引起的暴雨大。

流域降水大多集中在汛期4月~9月，汛期多年平均降水量约占年降水量的72.3~73.6%，其中4月~6月为主汛期，其多年降水量约占年降水量的44.9~47.3。在季节的分配上，春季的多年平均降水量约占多年平均降水量的16.9%~17.3%；夏季降水量最多集中了年降水量的44.9％~7.3％降水量；秋季降水量比夏季略少一些，约占年降水量的26.3%~27.7%，冬季降水量最少，仅占年降水量的10.0~11.0%。

根据流域各个雨量站历年逐月、年降水量进行统计分析，得到流域多年平均时段降水量统计成果如表1所示。

4.2降水量的年际变化大

由于受中高纬度西风环流的周期性变化影响，流域降水量的年际变化大，并且常有旱涝交替出现的情况.根据流域各雨量站历年降水资料统计，流域最大年降水量Xmax和最小年降水量Xmin具体详见表2

式中Xi为某一年的年降水量；`x为多年平均年降水量。降水量的年际变化越大，f值也越大。如果用流域内各站最大年降水量及最小年降水量的变化率反映水量的年变化，最大年降水量的变化率在25.79～39.62之间，最小年降水量的变率在-28.89～-23.72之间，这说明了降水量的年际变化是非常大的。

降水量的变差系数CV值反映了降水量的年际变化，CV值越小，说明降水量的年际变化小；CV值越大，说明降水量的年际变化越大。

由表３可看出，流域各站的Cv值在0.16～0.18之间。北江流域属南方十分湿润带地区，是全国降水量变差系数Cv值变化最小的地区，一般在0.20以下，而从统计结果来看：各站降水量的变差系数Cv值均在0.20以下。

年降水量的特多和特少，往往会形成气候上的涝年和旱年，通过分析流域年际降水量的变化情势得知，流域内各地降水量的多年变化是比较复杂的，既有共同性，也有不同性：如2001年、2002年、2006年、2010年、2015年、2016年全流域几乎全部为涝年或大涝年，2004年、2009年、2011年、2017年全流域几乎为旱年或大旱年，其它年份则处于旱、涝或正常年份的周期或它们的交替时期，总的说来，流域涝年略多于旱年。

4.3降水量的地区分布

降水量在流域内的分布是不均匀的，它的地区分布规律受气象因素和地形条件综合影响，与流域地理位置、地形、水汽来源、含量以及动力上升冷却程度等都有关系。来自西南季风带来的水汽，受到高山和局部山丘地形的影响，产生抬升作用，有利于降水，而在山间盆地及河谷地带，缺少地形对水汽的抬升作用，水汽锐减，形成降水的低值区。受此综合作用的影响，南水流域降水总的呈现自北部、西部向东南递减的趋势，

而且自北部向南部的递减率较大，主要是南部地势相对平坦，无高山阻挡，南水大坝站附近山峰分散、低矮，且有通道，不利于降水，为流域降水量的低值区，年平均降水量为1927ｍｍ。

而坪溪雨量站正好处于流域的西南部，属南岭山脉南麓，属山丘地形，地势较高，西南方的气流随季风北进时，受到山脉的阻挡，产生向上越坡运动，水汽冷却而凝结致雨；春夏之交，由于山脉阻挡，气旋前进速度往往会变慢，甚至静止，也常会出现连续性降水，因此该地区为流域降水量的高值区，年平均降水量2542.7mm。

5结语

通过对南水水库降水特性的分析，掌握了南水水库的降水特性，提高了水库来短期、中期的来水预报准确率，为优化水资源调度提高了技术支持。同时，流域西南区域作为水库的降水高值区，又是山区地形，适合水资源的开发，建设抽水蓄能电站等水利工程。

参考文献：

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