淮河流域主汛期极端降水时空特征变异分析

摘要：以淮河水系16个片区1953年-2007年逐月降水资料为基础，选取超门限峰值序列（POT），引进广义帕雷托分布（GPD），借助L-矩估计方法，分析淮河水系主汛期年极端降雨事件的空间变化。并以淮河干流左右岸的代表性支流为研究对象，通过统计极端降水的频次和强度，结合帕雷托参数的空间变化，分析了淮河汛期极端降水的演变规律。研究发现：① 不同门限值下的逐月降水量所拟合的降水极值概率分布符合广义帕雷托分布；② 淮河的极端降水频次和强度右岸普遍大于左岸，与帕雷托分布形状参数和尺度参数空间分布一致性较好；③ 不同量级的极端降水的时空变化规律有较大差别。研究结论对淮河流域的洪涝灾害的预警和防治有一定的参考价值。

关键词：淮河；汛期；极端降水量；广义帕雷托分布；时空变化

中图分类号：P467文献标识码：A文章编号：1672-1683（2012）05-0013-05

淮河地处中国东部，在我国农业生产中占有举足轻重的地位，对我国的粮食安全有重要影响。流域面积约27万km2，是我国洪涝灾害的多发地带。由于洪涝灾害与极端降水量的频率和强度变化的关联性较强，因此，研究淮河主汛期极端降水的时空变化规律，对流域洪涝灾害防治具有参考价值。

蔡敏等[1]分析了我国东部极端降水时空分布和概率特征，发现近50年，我国东部极端降水趋势没有明显的变化，但时空差异较大。魏凤英和张婷[2]研究淮河流域夏季降水，发现存在显著的2年振荡和年代际振荡特征，20世纪90年代末，淮河流域夏季降水处于年代际偏多期，准两年振荡特征突出，极端强降水事件的概率也显著增加。董全等[3]通过研究淮河流域极端降水与极端流量之间的关系，分析了二者概率分布特征之间的异同，发现淮河河流在区域尺度上降低了由极端降水事件引发河流洪涝灾害的风险。夏军和佘敦先等[4]研究近50年来淮河流域极端降水的时空变化和统计特征，通过计算比较不同重现期水平下的降水量，发现超临界峰值（Peaks Over Threshold，POT）[5]序列及其对应的广义帕雷托分布（GPD）能够更好的模拟淮河流域极端降水序列。

淮河流域地貌类型众多，层次分明。左右岸支流特征有着显著的不同，右岸支流都发源于大别山区及江淮丘陵区，源短流急；而左岸除了洪汝河、沙颍河上游有部分山丘区以外，其余都是平原排水河道。淮河流域的上游与中游落差大，而中游与下游的落差非常小，这种特征使得淮河流域成为我国最容易发生洪涝灾害地区之一，因此极端降雨在淮河左右岸和上下游的分布不同，对淮河洪涝灾害的影响也就不同。但目前淮河流域结合地形特征分析极端降雨对流域洪涝灾害影响的成果较少。