桂林漓江致洪暴雨分析
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桂林漓江致洪暴雨分析
刘福洲,白先选
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桂林漓江起源r南岭南麓必安县北窨|;猫儿11I.漉绎燃女显川、刚剪j半乐县,目.十西汀再进^珠江。卫川到烂安一带足r两的皋雨中心,罐年汛御揶会出现儿场太器雨或连
流高菇大,l+游一下爨刚.漓汀中下游水位迅速上涨.严巫冉
泛滞成灾.爨Ⅲ停止.漓口珠位也就迅速Ⅲ落,漓江上游是
桂林的暴晰巾心.年心降水缸为2xt鞍步,忸I480咖n寿右(创】)
000mm左¥1.南部降水相
续件大到赫雨.遗成漓fI触水超瞥戒水位洪涝屉影响桂林
的种厦篮灾省,致洪聚耵对桂林城市丑沿汀9蚀影响很
大,凼内外毕嚣对流域毁洪暴雨的研究彬雾抟延湘等对流
域敢≈}暴Ⅲ的天气形势和大范用敛洪幂啊成目进行』j总结
分析‘“+许晓林等丹析发理,华南6』I持续性毁洪界P}J+i盂加拉潍对流的异常晒动戈系密切。.且常其有南北删条蝌带的空矧分布特征“.曼必同等研究认为,^范围的暴阿与持续性暴雨都是广两致供的丰螫原Ⅲ“;积雨M降水总盈对江河致?j{影响量盖璃婴”1;删雨华等lt湖南新邵太芝庙乡特大敛洪暴嘲分析指出,地形对局地大暴带的影响||=常重群“,近年束.对华南暴由的研究不少,但刘桂林漓汀成其上游致洪暴小的系统研究尚求发现笔者利川漓江致洪暴
啊及漓t眯位的观测贷料.通肚华南致洪暴雨的Ⅱ十空分布、
灭+c形势等方而的分析,对漓江的致洪犟蝌进行比较系统的
研究.“便为滴汀教洪器婀的预撤提供依据。
1资科与方法
1.1研究区概况漓江流域河流总&约69297km.年径
硫最16921亿m‘.ei水卿机397l万hm2ji游河殷士龆鳍
目l
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由兴安、良川、资踩县埘部、临持甚局部及盘胜县肘部区域.源头猫儿山为华南筇高峰(海拔2142m).山十源又翘.河
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万方数据
12资料处理_frj)IjL991—2010年4—7H资瓤、坨胜、临
社必壹止川桂埘=fH瞰蜘中乐8十气敏站的雨量}C求.
“世佧林新代^气雷达川法脱删疆料,xf造娃什林漓汀的
39卷15期刘福洲等桂林漓江致洪暴雨分析
909l
致洪暴雨进行统计分析。其中漓江最高水位资料来源于桂林市水资源局1950~2010年的水文资料。利用桂林市水资源局提供的暴雨同期的漓江实际水位确定致洪暴雨的标准;通过对暴雨天气形势与地形影响的分析,寻找漓江致洪暴雨的成因。
1.3
致洪暴雨的标准划定致洪暴雨是指能造成江河水
位明显上涨且达到警戒水位以上的暴雨。对漓江而言,通常只有暴雨或暴雨以上降水才能产生洪水。一次暴雨能否致洪,除总降水量外,还受暴雨的强度、暴雨持续时间、降水区域面积、当时地面土壤含水饱和度、江河基础水位等因素影响。通过分析1991—2010年4~7月兴安、灵川、阳朔、平乐和桂林的暴雨个例和漓江的实际水位,结合漓江超警戒水位时的暴雨情况,规定以漓江桂林段超警戒水位(145.00m)为致洪标准。据历年漓江超警戒水位时各站的降水资料统计
分析,划定致洪暴雨标准为:①兴安、灵川、桂林、阳朔等沿江
县只要有一个站日雨量≥100mm;②兴安、灵川、桂林、阳朔等县连续过程总降水量≥100him,且其中有一天以上灵川、兴安、桂林一个站以上日雨量/>50mm;③资源、龙胜、兴安三站日雨量均达60mm以上,即猫儿山、华江一带普降暴雨。凡达到上述任何一条标准的,称为一次致洪暴雨过程。
2
致洪暴雨气候概况
分析表明,在形成洪涝之前,辖区内多数是先出现了一
天以上中到大雨、局部暴雨的天气过程,有的甚至出现了连续性的中雨或大雨,其后再降暴雨,造成洪涝。即大暴雨或连续性暴雨是漓江致洪的主要原因。漓江上游的兴安、灵
川、桂林三站中的任何一站日降水量≥100删或连续2
d以
上日降水量I>50mm以上,极易发生漓江洪涝灾害。1991—2010年桂林漓江致洪暴雨主要出现在4~7月,各月致洪暴雨总次数分别为5、20、24和10次,最多集中在5、6月。
以漓江中游桂林市区渡头水文站的水位记录为准,分析漓江每年的超警戒水位的次数(水位>145.00m)及最高水位情况。由表l可见,199l~2010年一年内出现致洪暴雨最多可达5次,分别是1992、2003、2005年,最少为0次(1991和1995年),平均每年出现致洪暴雨的次数为2.88次。致洪最严重的是1998年6月,漓江最高水位为147.70m。1994年6月漓江最高水位为147.06m,1992年7月漓江最高水位为
147.11
m。从降水量、致洪次数分析表明,4~7月暴雨最多
的是灵川县,日雨量≥100into有41次,年均2.23次,其中日雨量≥150mm有11次;桂林次之,日雨量≥100mm有26次,年均1.46次,其中日雨量≥150mm有7次;兴安日雨量
≥100mm有14次,年均0.69次,其中日雨量≥150lain有
3次。
从分析的情况看,年、月、旬雨量的偏多偏少与漓江致洪有较大关系,但并非与洪涝严重程度、水位成正比,漓江的致洪是与漓江上游降水的连续累积和暴雨的强度密切相关。如2002年6月中旬,兴安、灵川、桂林、临桂的旬雨量(400一
600
mill)均为同期最高值,比1994年6月中旬还偏多50~80mm,6月15~18日出现了连续4d大到暴雨,但漓江水位(146.92m)却远不如1994年(147.06m),1994年6月12~
17日6d连续大到暴雨,地表土壤含水饱和,地下水位较高,
万方数据
16、17日漓江上游三站降水量均大于70.0mm,致使漓江洪水猛涨。1992年7月份,兴安、灵川、桂林、l临桂的月雨量均
160~220
mm,低于历年平均值(180—240mm),但7月3—5
日桂林以北地区的降雨量达150—190mm,暴雨面积大,暴雨强度也大,洪水很难消退,致使漓江水位达147.11nl,是有气象资料以来第2个高洪峰年。
表1
1991—2010年桂林漓江致洪暴雨年际分布
Table
1
Interannualdistribution
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Guilinduring1991-2010
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water
level
19910144.932001
2
145.59
199125
147.1l20022146.92
19934146.10
20D35147.09
19944
147.06
20043
146.35
19950144.86
2005
5
146.98
19962146.85
20【)6
3145.58
1997
2145.852007
3
146.67
19918
4147.70
2008
2
146.231999
3146.85
20093147.56
2000
3
145.41
20lO
3
147.14
3漓江最高水位的时间分布特点
由图2可知,20世纪50、60年代,漓江最高水位分布极不均匀,最高年份为147.70m,最低为143.86m;水位达到谷峰、谷底时有一定的规律,当年漓江最高水位低于145.00
m
时,第2年的最高水位基本会超过危险水位,达146.00m以上。70年代后,漓江最高水位除了有3年在警戒水位145.00m以下,其余年份均超过警戒水位,且超过147.00m的年份频繁出现,这可能也是全球气候异常导致大气降水在地域分布上的极不均匀,以及异常气候事件的频繁发生,从而造成洪涝事件的频繁发生。漓江水位的年际变化有一定特征,1951—1960、1971~1980、1990~2000年漓江水位偏高,超过146.50m的年份较多;而20世纪60~70、80一90年代和2000年以后漓江水位相对较低,超过146.50m的很少,水位变化大致以10年为周期。
从历年情况看,漓江最高水位最早出现在3月份,最迟在9月份,但洪涝灾害绝大多数年份还是出现在5月中旬至7月上旬,这段时间是桂林市的降水高峰期,也就是洪涝灾害的高发期(图3)。
4
致洪暴雨的天气形势分析
据蒙远文等对广西致洪暴雨天气形势总结埔1,以及桂林
市气象台多次暴雨预报会战的成果,发现造成漓江致洪暴雨的天气形势主要可划分为锋面型(锋面南压型、静止锋j匕抬型)和低涡型。台风和副热带高压西北边缘控制造成的暴雨由于时间短,出现的时间基本错开了桂林的主汛期,前期累计降水量少,不容易产生洪涝灾害。4.1锋面南压型
锋面南压又分冷锋南压和静止锋南压2
种。锋面在南压过程中500hPa有西风槽东移影响,且配合有850hPa切变线同时南压。高空500hPa等压面锋区位于37。N附近(图4)。高中低各层有利降水的天气形势配置,中低层的西南方有暖湿急流,北方有偏北气流,切变线上或
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4.2静止锋北抬型
^罐州甫’f过了扯林“后.…十西南
气温旺盛.推动静止锋』t桁.冉扶影响佧林漓汀上游地区.在桂林市k及Jf“北的卅宦晕冠川带x欢Ⅲ现晕雨降水,
原米滴7f墩岛的水位诎杯翳继续f:涨.使漓江丛到业赳越箐
成水位.静止锋在挂林地k南It拱动常造成漓江持续2
d“
l‘的幂雨.或连续多天的大到幂阿这种蟛势约r1.漓江教濉饕m的30%
4
3中小尺度低祸型,00llf~冉阿风槽采穆(罔5),雕台
85【)hh低汹1,1e}南Ⅲ.地Ⅲ投打锋晰.堪丁m南倒榴或珂南
万方数据
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目5骶涡』}同彩响.有时降水过后nI眦分析“;锋牛这种fB势约
占漓江致世器雨的1慨
5
地形对致洪暴雨的影响
漓江I:游特殊的地形时漓江敦洪暴币起到r讯啦舞的
作川,拌林地l^北部擎^、两止向的越艘.拿山脉对南胜玲锋构成目l捎,俺Jt移述减慢.转为静止锋.也就显华南静止锋静
lt锋的存∞:增加r漓江上游自0降水持续时问;特别是11静jJ二忤北描,受fU越城岭蚋阻挡.造成Il拿南兴安一带的明Ⅱ降水其次是桂林东边的海洋山、“边的天平山,加r北部的越础岭…_I{:.彤成了十以挂林市为巾心.东、西、北高。南部低的特殊地形,州幽米的暖Tg‘t流很容易在选41妊{聚.彤成撼II'1,特*U足往越城嶂甫缒的兴安和灵川县的北部山K.暴刚经常
比市K和县艘砧级玺^.*鸯县华汀乡11lKH降水量曾超d
5【”mⅢ.煦使漓江l游成为r桂林地R的器雨中0.成为d林漓’●毁洪鐾m的史镪ii特殊∞地彤形成了钍林巾l‘北
≈:¨』H的多m带,Ⅲ返
多雨带卫正是漓江的源头.闲此漓
Hn0破洪皋雨受■l北部}I琳地形的影响很大,
6小结
(I)璃¨洪水’JI://4挚雨的持续时间、强度舒埘柑艾.r
游H降水髓≥101)mm或往续2d“l:目降水肚≥如mm撖
易发生漓江#嘴灾害
(2)桂林滴江汛期n}水每年4—7月部有可能发生.nI多
投生在5—6月
(3)蒲汀洪水水位变化呲lo年由周期;’年赫高水傅低T警成水忙(145
00
m)“下时,则束年塌高水位大多衄主上管
成水位._选14600nI以上
(4)造成致洪器甜们^气娄划叮升力锌哳掣(锌l盯南小
型、静lt锋北持q)和{t黼铡
(5)托林滴九J:醋是}l:林地K的驻Ⅲzp£,,灶漓汀设洪器雨的太键K,特棘的地彤为艰114多发擞供J.有利的基件
参考文献
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471
(T#幕9164Ⅲ)
9164
安徽农业科学2011年
的金属按形态百分比含量累加,构成由4种金属和5种分数组成的4×5主成分分析矩阵。使用SPSS主成分分析模块对此矩阵进行分析,并对结果进行最大方差旋转,得到2个主成分变量,其中第l主成分(PCI)占总变量的67.94%,第2主成分(PC2)占总变量的29.9%,2个主成分累积占总变量的9r7.84%,这2个主成分可解释所有的变量。
1.5
3结论
(1)污泥中Cu和Cr在4个样品中主要以与有机物结合的可氧化态形式存在,zn则主要以酸溶态和可还原态2种不稳定形态存在,Ni广泛存在于4种形态之中。污泥中重金属活跃态(水浸提态)浓度分布顺序为:Ni>Zn>Cu>Cr。
(2)来自哈尔滨市和佳木斯市的城市污水处理厂污泥存在类似的重金属分布,污泥中氧化态和残留态、还原态和
L0
o形态。样品x重金属
可鄹匕态
残留g
/
/
/
酸溶态重金属之间存在显著的相关性,4种污泥中重金属的移动性和生物有效性顺序为:Zn>Ni>Cu>Cr。
(3)多重对应分析结果与主成分分析结果一致,可更直观地反映污泥中重金属的形态分布规律。参考文献
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’=
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三
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Zn
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insix
T,eI
different
sewage
黜;态
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图1污泥中重金属形态的多重对应分析
Fig.1
Correspondence
analysis
of
heavyⅡ蒯forms
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inmunid-
paI
sludge
由表4可知,Cu,Cr和Ni的PCI荷载量厶均在0.9以上,zn的PC2荷载量如远高于其他金属,较高的荷载量表明它们之间存在较强的正相关性。结合重金属形态分析,可发现PCI解释的是重金属氧化态和残留态这2种移动性和生物可利用性较差的分数,PC2解释的是水溶态、可还原态、酸溶态3种不稳定分数。
表4各重金属2个主成分的荷载量
Table4
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各重金属在污泥中的百分比浓度可用公式M(%)=L。×PCI+k×PC2计算,其中Ll和k分别为各重金属对应的主成分PCI和PC2的荷载量,由此可得出4种重金属的移动性顺序依次为:Zn>Ni>Cu>Cr;此结果与Fuentes…3等利用主成分分析6个不同性质污泥样品中重金属形态关系结果一致。
(上接第9092页)
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万方数据
桂林漓江致洪暴雨分析
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刘福洲, 白先达
广西桂林市气象局,广西桂林,541001安徽农业科学
JOURNAL OF ANHUI AGRICULTURAL SCIENCES2011,39(15)1次
参考文献(8条)
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引证文献(2条)
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2. 田华丽. 覃盈盈. 田丰. 吴华静. 梁士楚 桂林漓江湿地生态现状及保护对策[期刊论文]-环境科学导刊 2014(4)
引用本文格式:刘福洲. 白先达 桂林漓江致洪暴雨分析[期刊论文]-安徽农业科学 2011(15)