诸暨市降雨特性分析难点.doc

诸暨市降雨特性分析 （浙江省 浙江 杭州 310020）摘要：降雨特性分析对一个地区的防洪抗旱有重要意义。本文对诸暨市的降雨量进行了连续小波变换，得到连续小波变换系数的实部、方差、模平方。通过画出降雨量序列小波变换系数的方差图，结合实部以及模平方的变化图，找出了降雨量序列所包含的主要尺度。通过分析各尺度下的连续小波变换系数实部的变化趋势，确定了降雨量序列在各个尺度下的丰枯变换过程。通过分析降雨量的特性可为诸暨市防洪调度工作提供参考。关键词：诸暨市；降雨量；多尺度分析；连续小波变换；特性分析11、诸暨市简介诸暨是越国古都、西施故里，位于浙江省中部偏北、会稽山脉与龙门山脉之间、浦阳江中游，介于东经1195312032，北纬29212959之间。诸暨北靠杭州、东依绍兴、南接义乌；距杭州98km，是古城绍兴都市圈的一部分。诸暨市12域总面积2318km2，自改革开放以来，诸暨坚持“工业立市，开放兴市”的发展战略，经济建设和各项社会事业取得了巨大成就，连续三届跻身“全国农村综合实力百强县（市）”，经济总量进入“浙江省十强县(市)”行列。诸暨拥有袜业、珍珠、铜加工及新型材料、机电装备制造、纺织服装、环保新能源等六大工业产业集群，成为首批国家现代农业示范区。2010年，全国县域经济综合基本竞争力诸暨排名第十三位，是长三角最具投资价值县市。2011年全市实现生产总值740.02亿元，按可比价计算，增长11.0%；按户籍人口计算，实现人均生产总值69110元，增长10.7%，根据当年平均汇率6.4588折算，达10700美元，首次超过1万美元大关。2、历史上的洪涝灾害历史上34浦阳江流域洪涝灾害频发，浦阳江流域三面为丘陵山区，河流坡陡流急。诸暨安华镇至湄池约57km河段有大陈江、开化江、五泄江和枫桥江4条主要支流来汇，集水面积占流域面积的69%，洪水汇聚，峰高量大。两岸地势平坦低洼，原可滞蓄山洪的众多湖畈相继垦殖，调蓄作用削弱；湄池以下受富春江洪水和钱塘江潮汐顶托，水流宣泄不畅。历史上，洪、涝灾害频繁，有“浙江小黄河”之称。1922年89月，浦阳江遭受4次台风洪水袭击，诸暨城关进水，沿江72个湖畈漫堤决口，淹没69个，死亡550人，失踪3500多人。1977年，受1号台风影响及冷空气南下，诸暨城关以上平均雨量128.7mm。此次洪水山洪发生多，水位上涨快，汇流时间短，洪峰水位高，其中诸暨站最高水位13.00m（吴淞14.82m），相应流量1300m3/s。1997年7月6日起，受江淮静止锋和高空切变线影响，浦阳江流域产生了一次较强降雨过程，到7月11日，6天内流域平均降雨量319mm。诸暨城关段河道拓宽后最高洪水位达12.70m，洪水历时超过警戒水位10.68m达102小时，超过危急水位12.18m以上持续时间35小时，诸暨站最大洪峰流量1150m3/s。3、暴雨洪水特性浦阳江流域洪水由暴雨所形成，因暴雨季节性变化较大，故洪水也同样有明显的季节性变化。浦阳江流域大洪水主要由台风暴雨及梅雨所形成，一般发生在5-9月。前期为梅雨洪水，后期为台风暴雨洪水。据诸暨水文站观测资料统计，自1950年以来的历年最高水位，发生在梅汛期的有38年，占54年系列的70.4%；发生在台汛期的有12年，占54年系列的22.2%；发生在非汛期的仅有4年，占50年系列的7.4%。在这54年系列中，水位最高的两年均发生在台汛期。它们是1956年8月2日的13.03m和1962年9月6日的12.99m。 4、 诸暨站降雨特性分析选用小波分析对诸暨站的月降雨系列进行分析，利用小波分析的连续小波变换的系数的方差、模平方和实部的变换图来确定降雨序列所含的周期。选择Morlet小波函数对诸暨站19542007年逐月降雨量序列进行连续小波变换，计算小波变换系数的模平方、实部和方差，并绘制它们随尺度变化的分布图，如下图所示：图1 小波变换模平方、实部、方差图根据上图可以看出，浙东地区逐月降雨量序列存在10、171、393个月的主周期。分析主要尺度下的小波变换实部变化过程，可以找到各种尺度下的降雨量序列的丰枯变化过程。图2 393个月尺度下的小波变换实部变化过程图在393个月尺度下，月降雨量丰枯的突变点在1972年（丰到枯）、1992年（枯到丰）、2011年（丰到枯），从变化趋势可以看出2011年2030年在393个月尺度下月降雨量是偏枯的。图3 171个月尺度下的小波变换实部变化过程图在171个月尺度下，月降雨量丰枯的突变点在1962年（丰到枯）、1971年（枯到丰）、1980年（丰到枯）、1988年（枯到丰）、1996年（丰到枯，2004年（枯到丰）。从变化趋势可以看出2011年2021年在173个月尺度下月降雨量是偏枯的。图4 10个月尺度下的小波变换实部变化过程图综合以上分析可知，在较大的尺度的范围内，2012年至2021年为偏枯年份。在小尺度范围内丰枯变换较为剧烈。4、结语本文对诸暨市的降雨特性进行了分析，分析结果表明诸暨市逐月降雨量在长尺度上丰枯变化较缓，短时间尺度上丰枯变化明显；2011年后的几年内在393、171个月尺度上处于较枯时期。参考文献1 诸暨市市域总体规划（2006年2020年）.2 诸暨市土地利用总体规划（2006-2020年）.3 诸暨市城市防洪规划（1999年）.4 浦阳江流域防洪规划.Zhujis rainfall runoff characteristic analysisAbstract: To determine the change trend of rainfall abundance is very important to a regions flood control and drought resistance. This paper use continuous wavelet transform to analysis the rainfall of Zhuji, it can receive the real part of the continuous wavelet transform coefficients, variance, and its square. By drawing the variance of the wavelet transform coefficients,the real part and its square of the rainfall series, it can find the main scale of the precipitation sequence. Based on the analysis of the variation trend of the real part of the continuous wavelet transform coefficients, it can get the process of the precipitation sequence at different scales. So it can determine Zhujis rainfall runoff change trend, so it ca