唐文學

（江蘇省水文水資源勘測局徐州分局，江蘇徐州，221000）

摘  要：對運河站降水蒸發特征進行分析對于流域水資源研究中具有十分重要的意義，本文以運河站為例對流域降水量的年際變化、年內分配進行了分析。對運河站蒸發量及其相關的干旱系數采用目前通用的分析計算方法進行有針對性的論述，并對各項分析結果進行了總結。

關鍵詞：年降水、蒸發特性、年平均降水量、年平均蒸發量、沂沭泗流域

1 概況

邳州市位于江蘇省北部，沂沭泗流域下游，承受魯南山區和南四湖5萬km²的客水，史稱“洪水走廊”。跨東經117°35′50″-118°10′40″，北緯34°07′00″-34°40′48″之間,屬于暖濕帶濕潤半濕潤季風氣候區，四季分明，日照充足，冬干冷，夏溫熱，平均氣溫14.4℃，年平均日照2219.7 小時。初霜日為10月31日，終霜日為4月2日，霜期154天，無霜期211 天。境內雨量充沛，年平均降雨量為853.2毫米。年內降雨量大多集中在夏秋兩季，其中夏季（6—8月）降雨量占年平均降雨量的60.6%；冬春降水較少，分別占年均降水量的6.4%、16.5%。運河水文站位于邳州市郊中運河大堤左岸，是中運河進出駱馬湖水量重要水情控制站，主要測驗項目有降水、蒸發、水位、流量、泥沙、水質等。本文通過對該站多年降水量、蒸發量的自然特征和其變化趨勢分析，為沂沭泗流域水資源保護利用，水旱災害防御以及工程規劃、建設提供科學依據。

本文選用該站1951～2023年73年的降水資料和1975～2023年49年的蒸發資料進行分析，降水量的觀測設備分別為 20cm普通、虹吸式雨量器、 翻斗式遙測雨量計， 蒸發量的觀測設備為E_ˉ601型蒸發器。

2 降水量變化分析

2.1 年際變化

運河水文站1951～2023年多年平均降水量為888.0mm，最大年降水量1391.0mm，發生在2021年；最小年降水量為519.7mm，發生在1999年。通過對該站73年的降水量數據統計表明，該站年最大降水量是年最小的2.68倍，是多年平均的1.57倍。

降水量分析一般要通過計算該地多年平均降水量之后再把逐年的降水量值進行正態分布分析,用 （當年降水量-多年平均降水量）/多年平均降水量得出的結果，用這個結果來正態分布對比；把降水年份分為豐水年，偏豐，平水，偏枯，枯水年五個等級。一般情況小于-25%為枯水，小于-10%為偏枯，-10～10%為平水，大于10%為偏豐，大于25%為豐水年。通過分析，運河站25%，年雨量為1110.0mm，超過者為豐水年，計有11年；10%，年雨量為976.8mm，超過者為偏豐年，計有11年，-10%，年雨量為799.2mm，-10～10%為平水年，計21年，小于-10%為偏枯年，計22年，-25%，年雨量為665.9mm，小于-25%為枯水年，計有8年。偏豐，平水，偏枯年份合計53年，占全部統計年份的72.6%，基本與運河站位于暖濕帶濕潤半濕潤季風氣候區相吻合。

2.2 季節變化

從運河站多年平均降水量的年內分配（圖1）可知，其中7月份降水量最大，降水量為253.6mm，占全年的28.6%。從降水季節分配來看，夏季（6～8月）降水量較大，多年平均總降水量為532.6mm，占全年的60.0%，春季（3～5月）為150.1mm，占全年的16.9%，秋季（9～11月）為147.9mm，占全年的16.6%，冬季（12月至下年2月）為57.3mm，占全年的6.5%，夏季是該站降水最集中的季節，冬季降水又偏少，因此要做好夏季防洪和冬季的抗旱工作，加強汛期水情預測預報、防洪減災和汛后水資源合理調度利用。

2.3 年際降水特征分析

     運河站降水量年際變化曲線見圖2。在分析的73年間年降水量變化線性趨勢為遞減。由圖2中5年滑動平均曲線可知，降水量總體呈“增-減-增-減-增-減-增-平-減-增-減-增”12個階段的變化過程。其中1952年至1963年，降水量持續增加，之后至1968年表現為減少趨勢，1968年至1973年為上升趨勢，之后至1979年為減少趨勢，1979年至1984年為增加趨勢，之后至1988年為減少趨勢，1988年至1992年，為增加趨勢，之后至1999年小幅波動持平后減少趨勢，1999年至2005年為增加趨勢，2005年至2012年為波動減少趨勢，之后至2019年為波動增加趨勢。由圖2中年降水量年變化曲線可知，1994年至2007年運河站降水量年際變化較大，一年旱一年澇的情況比較突出。

3 蒸發量變化分析

3.1年際變化

1975～2023年水面蒸發系列中，多年平均水面蒸發量為822.7mm，年水面蒸發量最大值為982.1mm，發生在1997年，最小值為676.7mm，發生在2008年，最大值是最小值的1.45倍，是多年平均的1.19倍。

滑動平均是時間序列分析中常用的一種算術平均法，目的是要濾去某一波動周期的變化，求得在此周期內的平均值。對運河站1975～2023年水面蒸發量取滑動長度5年，計算其滑動平均值，得到其49年蒸發量變化趨勢圖（圖3）。由運河站5年滑動平均水面蒸發量變化曲線可知，1985～1995年蒸發量總體呈下降趨勢，1995～2000年蒸發量呈上升趨勢，2000～2008年呈下降趨勢，2008年以后蒸發量呈上升趨勢。

3.2季節變化

運河站蒸發量年內分配很不均勻，夏季氣溫高，蒸發量大，冬季氣溫低，蒸發量小。月最小蒸發量一般出現在每年的1、12月份，多年平均為26.9mm和31.4mm。月最小蒸發量僅占全年的3%左右，月最大蒸發量一般出現在5～8月，多年平均分別為113.2mm、117.3mm、101.7mm，106.0mm，月最大蒸發量占全年的13%左右，汛期（5～9月）的蒸發量多年平均為526.2mm，約占全年蒸發量多年平均值900.6mm的58.4%。

4 干旱指數特征分析

干旱指數為年蒸發能力與年降水量的比值，反映一個地區的干旱或濕潤程度。蒸發能力E_P是指在一定的氣象條件下，充分濕潤的陸地表面的可能最大蒸發量,E_P=K*E₆₀₁(K為折算系數，我國目前取K=0.9，E₆₀₁為E-601的觀測值)。當干旱指數大于1時表示蒸發大于降水，為干旱，值越大，干旱程度就越嚴重；反之，降水量超過蒸發能力，表明該地區氣候偏于濕潤，值越小，氣候越濕潤。運河站多年平均干旱指數為1.0，與邳州市屬半濕潤地區相吻合。從干旱指數5年滑動平均值的變化曲線（圖4）可知，1995～2000年干旱指數呈上升趨勢，2000～2007年以后干旱指數呈下降趨勢，2007～2012年干旱指數呈上升趨勢，2012年以后干旱指數呈下降趨勢。干旱指數的變化與城鎮建設、城鎮綠化等關系較大。

5 結語

通過對運河站多年降水量和蒸發量的分析結果表明：運河站多年平均降水量為888.0mm，多年平均降水量年內分配以夏季（6～8月）為最大，占全年降水量的60.0%。多年水面平均蒸發量為822.7mm，汛期（5～9月）的蒸發量占全年的58.4%。多年平均干旱指數為1.0，氣候為半濕潤，干旱指數的變化與城鎮建設等關系較大。

因此，邳州市必須做好汛期暴雨的預測預報、防洪救災工作和秋、冬季農作物的防旱工作，加強對水資源利用的合理調度。

參考文獻：

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[4]蔣金珠.水利計算［M］.北京：水利電力出版社，1991

[5]楊誠芳.地表水資源與水文分析［M］.北京：水利電力出版社，1992

作者簡介：唐文學（1970--），男，漢族，江蘇省邳州人，高級工程師，從事水文水資源監測與評價工作。聯系電話：13815388573；郵箱：547069136@qq.com；通訊地址：徐州市云龍區（新城區）中茵廣場5號樓江蘇省水文水資源勘測局徐州分局