浙江省降水特征及其參數(shù)空間變化分析

黃志珍，樓峰青，丁伯良，呂耀光，許紅燕，吳珍梅

(浙江省水文管理中心，浙江 杭州 310009)

降水是水災(zāi)害的重要致災(zāi)因素之一，其中面雨量是重要的區(qū)域降雨強(qiáng)度特征指標(biāo)，是防洪形勢分析和水文預(yù)報(bào)的重要因子之一。已有面雨量研究主要有3大類，第一類對(duì)不同面雨量推算方法進(jìn)行結(jié)果比較及方法選優(yōu)。如王增凱等[1]采用等值線、泰森多邊形、算術(shù)平均法；王漢東等[2]采用反距離加權(quán)、普通克里金、協(xié)同克里金3種空間插值算法；陳晨等[3]采用泰森多邊形和算術(shù)平均法；段瑋等[4]采用泰森多邊形法、反距離權(quán)重法、改進(jìn)的謝別德法、最小曲面法、克里金插值法5種柵格化插值算法；王皓等[5]采用網(wǎng)格算術(shù)平均法和泰森多邊形法分別對(duì)招遠(yuǎn)市、三峽區(qū)間、上海閔行區(qū)、瀾滄江上游流域和淮河流域面雨量進(jìn)行了計(jì)算結(jié)果對(duì)比分析。第二類采用多種降水時(shí)空特征表征指標(biāo)和時(shí)序性趨勢法對(duì)某一流域區(qū)域或行政區(qū)域面雨量進(jìn)行時(shí)空分布特征和趨勢分析。如姚越等[6]利用降水發(fā)生率和貢獻(xiàn)率分析了貴州省不同歷時(shí)和等級(jí)降水條件下的時(shí)空變化規(guī)律，并用 Mann-Kendall非參數(shù)檢驗(yàn)法(以下簡稱MK法)分析變化趨勢；張潔祥等[7]采用一元線性回歸、MK法和小波分析法分析了上海市年代際降水、年降水、汛期與非汛期降水變化以及降水周期變化和頻率特征；雷婧等[8]從時(shí)間分布、頻次分布及持續(xù)時(shí)間等方面對(duì)湖北省強(qiáng)降水特征進(jìn)行了分析，并重點(diǎn)分析了局地短歷時(shí)強(qiáng)降水時(shí)空分布特征；楊春等[9]從降水比率、強(qiáng)降水頻次、極大強(qiáng)降水及極端強(qiáng)降水閾值等方面分析了重慶地區(qū)降水時(shí)空分布特征；張文朝等[10-11]采用氣候傾向率、小波分析、MK法分析了山東地區(qū)降水分布時(shí)間變化特征和 “一帶一路”西亞主體水資源區(qū)降水時(shí)空變化及其空間均衡特征；董滿宇等[12]運(yùn)用MK法、R/S法分析了太湖流域不同等級(jí)降水時(shí)空變化特征及其對(duì)年降水影響；寧學(xué)鵬[13]利用樣條函數(shù)空間插值、滑動(dòng)平均、距平趨勢及MK法分析了石羊河流域雨季逐月平均降水量時(shí)空分布及趨勢變化特征；徐東坡等[14]采用MK法、Pettitt突變分析和小波分析法分析了全國及分區(qū)域降水量演變特征及相應(yīng)時(shí)空分布規(guī)律；鄒磊等[15]采用創(chuàng)新趨勢分析法、MK法和Pettiti突變檢驗(yàn)法分析了海河流域不同量級(jí)降水量時(shí)空演變特征；李鴻雁等[16]選取降水量、降水日數(shù)和降水強(qiáng)度等指標(biāo)，采用MK法和線性回歸法分析了嫩江流域降水時(shí)空變化特征；王珂等[17]采用趨勢性檢驗(yàn)等方法分析了青藏高原羌塘內(nèi)流區(qū)降水時(shí)空分布特征；高冰等[18]采用線性回歸法進(jìn)行趨勢檢驗(yàn)，分析了鄱陽湖流域極端降水時(shí)空變化特征；榮艷淑等[19]分析了淮河流域極端日降水量、極端最大過程降水量和最大持續(xù)降水日數(shù)3個(gè)極端降水指標(biāo)的時(shí)空變化特征；任國玉等[20]采用平均年降水量距平百分率分析了海河流域1956年、1880年和1736年以來降水量變化的主要特征。與前兩類分析實(shí)際面雨量不同，第三類是分析設(shè)計(jì)面雨量，主要用于工程設(shè)計(jì)領(lǐng)域，當(dāng)缺乏實(shí)測資料時(shí)，采用短歷時(shí)暴雨“時(shí)面深”(時(shí)段-面積-深度)法，由點(diǎn)雨量推求面雨量，進(jìn)而推求設(shè)計(jì)洪水[21]。如郭金燕等[22-27]采用“時(shí)面深”法分別對(duì)北京、山東、浙江、山西等省(市)和宿州、淮北、黃山等市暴雨定點(diǎn)定面關(guān)系進(jìn)行了分析，研究成果為防洪排澇、工程設(shè)計(jì)和規(guī)劃提供了重要的科學(xué)依據(jù)。這些成果距今已近20年，部分地區(qū)由于氣候變化引起的降雨特征已發(fā)生較大改變，原先構(gòu)建的點(diǎn)面關(guān)系已發(fā)生了一定程度的變化，隨著降水量站點(diǎn)不斷加密、系列不斷加長，有必要基于目前豐富的降水?dāng)?shù)據(jù)對(duì)面雨量推算提出一種新方法，作為“時(shí)面深”法的補(bǔ)充。

本文針對(duì)水災(zāi)害防御需求，從歷史長系列降水?dāng)?shù)據(jù)概率分布及其空間變化的角度，分析流域區(qū)域和縣級(jí)行政區(qū)域(以下簡稱縣區(qū))兩種尺度不同時(shí)段和頻率的面雨量及其統(tǒng)計(jì)參數(shù)在不同雨區(qū)、地形區(qū)分布特征和空間變化，建立各流域區(qū)域和縣區(qū)時(shí)段-頻率-面積-深度(duration-frequency-area-depth，DFAD)關(guān)系。

1 研究區(qū)概況

浙江省位于長三角南翼，陸域面積10.56萬 km2，地形為“七山一水二分田”。浙江的山脈屬嶺南山系，分北、中、南3支進(jìn)入浙江，這些山脈構(gòu)成浙江地貌的基本骨架，且多為省內(nèi)各江河的發(fā)源地。天目山脈是長江和錢塘江水系的分水嶺；仙霞嶺山脈是錢塘江與甌江分水嶺；向東北伸展的天臺(tái)山脈是椒江、曹娥江及甬江分水嶺；南雁蕩山脈是甌江與飛云江分水嶺；括蒼山脈是甌江與椒江分水嶺。

浙江省面臨大海，水汽來源豐富，屬于典型的亞熱帶季風(fēng)氣候，降水豐沛，產(chǎn)水量大，多年平均降水量為1 603.8 mm，為全國降水量較多的地區(qū)。浙江省降水時(shí)空分布不均，降水量地區(qū)差異顯著，各降水量站多年平均降水量在1 100～2 400 mm間，多年平均降水量最多站點(diǎn)是最少站點(diǎn)的2.38倍；降水量自西向東、自南向北遞減，山區(qū)大于平原，沿海山地大于內(nèi)陸盆地，主要暴雨區(qū)分布在浙江東部的會(huì)稽山、四明山、大盤山、天臺(tái)山、括蒼山、北雁蕩山、南雁蕩山和浙江西部的天目山等地；降水受季風(fēng)進(jìn)退、臺(tái)風(fēng)活動(dòng)的影響，年內(nèi)分配很不均勻，主要集中在4—9月的梅汛期和臺(tái)汛期，降水量占全年的65%，易發(fā)生洪澇、洪潮災(zāi)害；降水量年際變化較大，有連續(xù)豐水年、枯水年，豐、平、枯交替發(fā)生，各降水量站歷年最大降水量與最小降水量的比值為1.59～3.38，平均為2.23。

按降水成因大致可將全省分為梅雨主控區(qū)、臺(tái)風(fēng)雨主控區(qū)和梅雨臺(tái)風(fēng)雨兼容區(qū)3大雨區(qū)。梅雨主控區(qū)主要包括苕溪(含長興平原)、錢塘江中上游、甌江中上游麗水以上地區(qū)，降水年內(nèi)分配呈單峰型，雨峰出現(xiàn)在3—6月或4—7月。臺(tái)風(fēng)雨主控區(qū)主要包括甬江、曹娥江下游、椒江中下游、甌江下游及飛云江、鰲江一帶，降水年內(nèi)分配呈雙峰型，雨峰分別出現(xiàn)在3—6月和8—9月。梅雨臺(tái)風(fēng)雨兼容區(qū)主要包括錢塘江下游、椒江上游、甌江中游麗水以下地區(qū)，降水年內(nèi)分配呈雙峰型，雨峰分別出現(xiàn)在3—6月和8—9月。

浙江省獨(dú)特的地形地貌形成發(fā)達(dá)的水系、眾多的河湖，主要有錢塘江、甌江、椒江、苕溪、甬江、飛云江、鰲江和運(yùn)河(杭嘉湖東部平原)八大水系[28]，集水面積均在1 000 km2以上，其中錢塘江為浙江“母親河”。八大水系中，除苕溪及長興平原流入太湖，其余均流入東海。浙江山溪性河流多呈羽狀分布，源短、坡陡、流急，下游感潮，遇大暴雨時(shí)，山溪性河流的洪峰流量極大，其洪峰模數(shù)在全國屬高值區(qū)。平原河網(wǎng)主要分布于杭嘉湖、蕭紹甬及溫臺(tái)等地。

浙江省洪澇臺(tái)災(zāi)害主要呈現(xiàn)4大特點(diǎn)：暴雨強(qiáng)度大，災(zāi)害嚴(yán)重；旱澇急轉(zhuǎn)近年多發(fā)，災(zāi)害防御難度大；局地降雨頻發(fā)，小流域山洪災(zāi)害損失大；城鄉(xiāng)一體化進(jìn)程快，流域內(nèi)硬化面積比例大，大中城市及中小城鎮(zhèn)內(nèi)澇損失嚴(yán)重。

2 研究方法

2.1 對(duì)象選取及數(shù)據(jù)來源

研究區(qū)域包含流域區(qū)域和縣區(qū)，以每個(gè)區(qū)域所含降水量站作為計(jì)算依據(jù)站點(diǎn)集。流域區(qū)域選取山區(qū)流域、平原不同地形條件共48個(gè)重要區(qū)域作為研究對(duì)象，其中，山區(qū)流域區(qū)域包含干支流上中下游重要控制斷面以上各區(qū)域；縣區(qū)選取全省82個(gè)區(qū)域(部分合并)作為研究對(duì)象。流域區(qū)域面積大、站點(diǎn)多，以系列較長的322個(gè)省級(jí)報(bào)汛站作為計(jì)算依據(jù)站；縣區(qū)多數(shù)面積較小，涵蓋省級(jí)報(bào)汛站少，故采用資料系列較長、分布密度更高的600余個(gè)國家基本降水量站(含省級(jí)報(bào)汛站)作為計(jì)算依據(jù)站。資料均選自《中華人民共和國水文年鑒》，實(shí)測資料大多60年以上，系列長，涵蓋豐、平、枯水年，具有較好的可靠性、代表性和一致性。

2.2 時(shí)段及頻率選取

浙江省主要降水類型為梅雨和臺(tái)風(fēng)雨，臺(tái)風(fēng)雨時(shí)間短、強(qiáng)度大，梅雨強(qiáng)度相對(duì)較小，但持續(xù)時(shí)間長，因此降水頻率分析時(shí)段須根據(jù)防汛所關(guān)注的降水對(duì)研究區(qū)影響的時(shí)間跨度進(jìn)行選擇，流域區(qū)域選取1 d、3 d、5 d、7 d和15 d，縣區(qū)選取1 d、3 d、7 d和15 d；頻率選取較常用的1%、2%、5%、10%、20%和50%。

2.3 分析方法

因防汛時(shí)需同時(shí)關(guān)注流域區(qū)域和縣區(qū)水雨情，本文從流域區(qū)域和縣區(qū)兩種尺度進(jìn)行分析。

a.面雨量計(jì)算。采用年最大值法取樣，得出各區(qū)域歷年不同時(shí)段最大面雨量，組成數(shù)據(jù)系列，即用算術(shù)平均和滑動(dòng)統(tǒng)計(jì)法得出各區(qū)域最大1 d、3 d、5 d、7 d和15 d面雨量系列，然后采用P-Ⅲ型頻率曲線適線，得出各區(qū)域不同時(shí)段和頻率的面雨量，并將結(jié)果與相關(guān)規(guī)劃設(shè)計(jì)值和《浙江省短歷時(shí)暴雨》(以下稱暴雨圖集)相關(guān)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，驗(yàn)證結(jié)果的合理性。

b.降水特征和統(tǒng)計(jì)參數(shù)空間變化分析。分別從流域區(qū)域和縣區(qū)兩種尺度分析各區(qū)域不同時(shí)段和頻率面雨量及其統(tǒng)計(jì)參數(shù)——變差系數(shù)Cv和偏態(tài)系數(shù)Cs的空間分布特征，在此基礎(chǔ)上，建立各流域區(qū)域和縣區(qū)面雨量的DFAD關(guān)系。

DFAD法運(yùn)用于流域區(qū)域尺度時(shí)，將同一干流或支流從上游至下游各斷面以上區(qū)域不同時(shí)段和頻率的面雨量與集水面積點(diǎn)繪于圖中，防汛應(yīng)急分析時(shí)可根據(jù)DFAD關(guān)系由已知區(qū)域面雨量推斷未知區(qū)域面雨量或重現(xiàn)期。若已知兩控制斷面間任一區(qū)間的集水面積，可推求相應(yīng)區(qū)域不同時(shí)段和頻率的面雨量；若已知某一斷面以上區(qū)域的集水面積及某時(shí)段實(shí)時(shí)面雨量，可快速判斷其相應(yīng)頻率或頻率區(qū)間，預(yù)估可能發(fā)生的水雨情和災(zāi)情嚴(yán)重程度。DFAD法運(yùn)用于縣區(qū)尺度時(shí)，基于DFAD關(guān)系和ArcGIS技術(shù)，構(gòu)建全省縣區(qū)各時(shí)段面雨量等值面分布圖，直觀地展現(xiàn)各縣區(qū)不同時(shí)段和頻率面雨量和參數(shù)的空間分布，可預(yù)報(bào)一定時(shí)段類似重現(xiàn)期暴雨的空間分布情況(高值區(qū)、低值區(qū)空間變化趨勢)，為分析和預(yù)報(bào)暴雨可能影響范圍及致災(zāi)嚴(yán)重程度并采取適度防災(zāi)救災(zāi)措施提供科學(xué)依據(jù)。該方法有望為防汛提供較為有效、便捷的汛情預(yù)判手段，支撐調(diào)度決策。

3 結(jié)果與分析

3.1 流域區(qū)域面雨量特征及其統(tǒng)計(jì)參數(shù)空間變化

3.1.1面雨量計(jì)算

對(duì)48個(gè)重要流域區(qū)域不同時(shí)段面雨量作頻率適線和統(tǒng)計(jì)參數(shù)空間協(xié)調(diào)分析，得出各流域區(qū)域不同時(shí)段和頻率面雨量結(jié)果。表1為梅雨臺(tái)風(fēng)雨兼容區(qū)的運(yùn)河流域區(qū)域不同頻率面雨量和統(tǒng)計(jì)參數(shù)計(jì)算結(jié)果。

表1 運(yùn)河流域區(qū)域面雨量和統(tǒng)計(jì)參數(shù)計(jì)算結(jié)果

流域區(qū)域面雨量分析中，Cv、Cs取值有以下特點(diǎn)：隨時(shí)段從1 d增長至15 d，Cv逐漸減小或相同；為遵循浙江省地區(qū)規(guī)律和工程設(shè)計(jì)值分布規(guī)律，且適線方便，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，Cs一般取Cv的倍數(shù)(為0.5的若干倍)。基于各流域區(qū)域不同時(shí)段和頻率的面雨量統(tǒng)計(jì)參數(shù)空間協(xié)調(diào)性分析，確定除甌江流域上顯灘以上區(qū)域Cs值取3.5Cv外，其他流域區(qū)域的Cs值均取4.0Cv。

將流域區(qū)域面雨量分析結(jié)果與流域綜合規(guī)劃、防洪規(guī)劃、排澇工程規(guī)劃設(shè)計(jì)值以及暴雨圖集相關(guān)結(jié)果進(jìn)行比較，一致性較好，故流域區(qū)域不同時(shí)段和頻率的面雨量計(jì)算結(jié)果總體較合理。

3.1.2面雨量特征及其統(tǒng)計(jì)參數(shù)空間變化分析

表2為流域區(qū)域不同時(shí)段面雨量統(tǒng)計(jì)參數(shù)按不同雨區(qū)分析的結(jié)果。從表2可以看出，流域區(qū)域臺(tái)風(fēng)雨主控區(qū)和梅雨臺(tái)風(fēng)雨兼容區(qū)各時(shí)段面雨量的Cv平均值，即面雨量的平均相對(duì)離散程度，總體比梅雨主控區(qū)大。Cv主要表征降雨的年際變化，而這又與降雨籠罩面積和空間分布均勻性的年際間變化有關(guān)。相對(duì)于臺(tái)風(fēng)雨而言，梅雨往往空間覆蓋面更廣，降雨空間分布更均勻，持續(xù)時(shí)間更長，年際變化更?。欢_(tái)風(fēng)雨影響范圍主要受臺(tái)風(fēng)活動(dòng)路徑及風(fēng)圈規(guī)模、活動(dòng)方式影響，一般降雨影響范圍較集中，空間分布不均勻，持續(xù)時(shí)間較短，年際間變化較大，因此，梅雨主控區(qū)Cv相對(duì)較小，其余兩個(gè)區(qū)較大。

表2 流域區(qū)域不同雨區(qū)面雨量統(tǒng)計(jì)參數(shù)變化范圍

利用DFAD法對(duì)不同時(shí)段和頻率的面雨量及其統(tǒng)計(jì)參數(shù)按山區(qū)流域、平原不同地形區(qū)進(jìn)行空間變化分析，其中，山區(qū)流域區(qū)域以控制斷面較多的錢塘江流域?yàn)槔皆瓍^(qū)域以典型平原為例，結(jié)果(以時(shí)段為1 d不同頻率的面雨量為例) 如圖1所示，圖1(a)橫軸用開化、常山、衢州、洋港、蘭溪、富春江電站和閘口7個(gè)錢塘江干流斷面代表相應(yīng)斷面以上區(qū)域；圖1(b)橫軸表示典型平原。由圖1(a)可知，山區(qū)流域一方面受暴雨中心分布和兩側(cè)山脈等自然地理?xiàng)l件影響，面雨量及其參數(shù)高值區(qū)分布在新安江水庫和湖南鎮(zhèn)水庫大壩以上區(qū)域，低值區(qū)在金華以上區(qū)域。其中，高值區(qū)新安江水庫地處浙江北支的白際山脈和千里崗山脈之間，湖南鎮(zhèn)水庫地處浙江中支的仙霞嶺山脈處，因此，高值區(qū)分布與其地勢有密切關(guān)系。另一方面，對(duì)同一干流或支流，從上游至下游隨著集水面積空間尺度逐漸增大，地勢逐漸低平，面雨量離散程度逐漸坦化，因此，同一時(shí)段各頻率各區(qū)域面雨量從上游至下游逐漸減小，與集水面積呈負(fù)相關(guān)關(guān)系；相應(yīng)面雨量的Cv值總體與集水面積呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，僅錢塘江干流蘭溪以上區(qū)域Cv值(0.51)稍大于洋港以上區(qū)域Cv值(0.50)。洋港以上區(qū)域僅涵蓋衢江大部，而蘭溪以上區(qū)域除包含干流衢江區(qū)域外，還涵蓋另一大支流金華江區(qū)域，因此，洋港—蘭溪間大面積區(qū)間入流一定程度加大了蘭溪以上區(qū)域面雨量的相對(duì)離散程度。由圖1(b)可知，平原區(qū)域因受山脈和暴雨中心分布影響，降水量高值區(qū)分布在雁蕩山以東、臺(tái)風(fēng)雨主控的瑞平平原；受臺(tái)風(fēng)雨、南部會(huì)稽山和龍門山山脈分布及瀕臨杭州灣等因素的影響，Cv高值區(qū)分布在臺(tái)風(fēng)雨主控的蕭紹平原；從北部梅雨主控的長興平原到梅雨臺(tái)風(fēng)雨兼容的杭嘉湖東部平原，再到東部、東南部臺(tái)風(fēng)雨主控的蕭紹、溫黃、溫瑞、瑞平平原，面雨量呈逐漸上升趨勢。因此平原區(qū)域面雨量和Cv空間分布主要與主控雨型分布有關(guān)。

圖1 錢塘江干流區(qū)域和典型平原時(shí)段為1 d不同頻率的面雨量及Cv分布

根據(jù)面雨量參數(shù)空間分布及影響因子，采用DFAD法分析各流域區(qū)域DFAD關(guān)系，以錢塘江干流為例，分析自上游至下游7個(gè)斷面以上區(qū)域時(shí)段為1 d不同頻率的面雨量與集水面積的關(guān)系，結(jié)果如圖2所示。從圖2可看出，時(shí)段為1 d的面雨量和集水面積呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，尤其是上游河段(開化—衢州)面雨量下降趨勢較為明顯，下游河段(洋港—閘口)面雨量下降趨勢減緩，其他時(shí)段有類似的規(guī)律。

圖2 錢塘江干流不同斷面以上區(qū)域時(shí)段為1 d不同頻率的面雨量與集水面積的關(guān)系

3.2 縣區(qū)面雨量特征及其統(tǒng)計(jì)參數(shù)空間變化

3.2.1面雨量計(jì)算

對(duì)82個(gè)縣區(qū)不同時(shí)段面雨量作頻率適線和統(tǒng)計(jì)參數(shù)空間協(xié)調(diào)分析，得出各縣區(qū)不同時(shí)段和頻率面雨量計(jì)算結(jié)果，見表3(以杭州主城區(qū)為例)。

表3 杭州主城區(qū)面雨量和統(tǒng)計(jì)參數(shù)計(jì)算結(jié)果

縣區(qū)面雨量分析中，參數(shù)Cv、Cs取值主要遵循以下規(guī)律：隨著時(shí)段從1 d增長至15 d，Cv逐漸減小或相同；Cs一般取Cv的倍數(shù)，全省范圍取3.0Cv、3.5Cv或4.0Cv，其中，取4.0Cv的縣區(qū)占縣區(qū)總數(shù)的70%。

將縣區(qū)不同頻率面雨量分析結(jié)果與暴雨圖集中相關(guān)結(jié)果、規(guī)劃中鄰近流域區(qū)域和重要大中型水庫面雨量設(shè)計(jì)值和前述流域區(qū)域面雨量計(jì)算值相比較可知，縣區(qū)各時(shí)段和頻率的面雨量空間分布與相應(yīng)時(shí)段點(diǎn)雨量經(jīng)點(diǎn)面關(guān)系轉(zhuǎn)換后得到的面雨量空間分布趨勢基本吻合，且與流域區(qū)域面雨量及其統(tǒng)計(jì)參數(shù)空間分布趨勢相符。

3.2.2面雨量特征及其統(tǒng)計(jì)參數(shù)空間變化分析

各縣區(qū)不同時(shí)段面雨量統(tǒng)計(jì)參數(shù)按不同雨區(qū)的分析結(jié)果如表4所示，其變化情況與流域區(qū)域相同，梅雨臺(tái)風(fēng)雨兼容區(qū)和臺(tái)風(fēng)雨主控區(qū)各時(shí)段面雨量的Cv平均值比梅雨主控區(qū)大。

表4 縣區(qū)不同雨區(qū)面雨量統(tǒng)計(jì)參數(shù)變化范圍

利用DFAD法對(duì)全省各縣區(qū)面雨量特征進(jìn)行分析。各縣區(qū)相互獨(dú)立、面積無套合關(guān)系。為更好地反映縣區(qū)面雨量空間分布，采用ArcGIS技術(shù)制作縣區(qū)不同時(shí)段和頻率的面雨量等值面圖，利用DFAD關(guān)系對(duì)面雨量空間變化進(jìn)行分析，以時(shí)段分別為1 d和3 d 、頻率為1%的面雨量為例，結(jié)果如圖3所示(嵊泗及一些小海島未顯示)。

從圖3可看出全省各縣區(qū)面雨量共分4個(gè)等級(jí)。時(shí)段為1 d、頻率為1%的面雨量在450 mm以上(一級(jí))和350～450 mm(二級(jí))的區(qū)域主要分布在臺(tái)風(fēng)雨主控的沿?？h區(qū)，從南至北涉及溫州、臺(tái)州和寧波部分縣區(qū)，主要位于雁蕩山、括蒼山、天臺(tái)山、四明山附近，Cv值分別為0.57～0.72和0.49～0.73，相對(duì)較高；面雨量為250～350 mm(三級(jí))的區(qū)域在3種雨區(qū)均有分布，主要集中在面雨量一、二級(jí)分布區(qū)域西側(cè)和浙江北部，位于洞宮山、會(huì)稽山、龍門山、天目山附近，從南到北涉及麗水、臺(tái)州、金華、紹興、寧波、杭州、湖州、嘉興、舟山的部分縣區(qū)；面雨量為170～250 mm(四級(jí))的區(qū)域主要集中在浙江西部和中部，屬梅雨主控和梅雨臺(tái)風(fēng)雨兼容區(qū)，涉及麗水、衢州、金華、紹興、杭州、寧波、湖州、舟山的部分縣區(qū)，Cv值為0.36～0.57，相對(duì)較低。因此，時(shí)段為1 d、頻率為1%的面雨量與Cv的空間分布呈現(xiàn)高值區(qū)集中在臺(tái)風(fēng)雨主控區(qū)，且從東部沿海臺(tái)風(fēng)雨主控區(qū)到梅雨臺(tái)風(fēng)雨兼容區(qū)、北部梅雨主控區(qū)再到西部內(nèi)陸梅雨主控區(qū)逐漸遞減的規(guī)律。時(shí)段為3 d、頻率為1%的面雨量與Cv空間分布呈現(xiàn)出臺(tái)風(fēng)雨主控區(qū)最高，北部、西部和南部梅雨主控區(qū)次之，中部梅雨臺(tái)風(fēng)雨兼容區(qū)最小的分布規(guī)律。因臺(tái)風(fēng)雨主控區(qū)最鄰近東海、位于幾大山脈所處的暴雨區(qū)，降水年內(nèi)分配呈雙峰型且降水變率大，因此，不同時(shí)段和頻率的面雨量和Cv的空間分布均呈現(xiàn)臺(tái)風(fēng)雨主控區(qū)最高，其余降雨主控區(qū)次之的空間分布規(guī)律。由此可知，各縣區(qū)不同時(shí)段和頻率的面雨量及Cv的空間分布主要受主控雨型時(shí)空分布、下墊面山脈地形分布、距離東海遠(yuǎn)近等因素的綜合影響。

(a)時(shí)段1 d

4 結(jié) 論

a.面雨量及其統(tǒng)計(jì)參數(shù)計(jì)算結(jié)果與相關(guān)規(guī)劃設(shè)計(jì)值、暴雨圖集相關(guān)結(jié)果一致性較好，流域區(qū)域和縣區(qū)面雨量計(jì)算結(jié)果空間分布趨勢相符，驗(yàn)證了結(jié)果的合理性。

b.在流域區(qū)域中，梅雨臺(tái)風(fēng)雨兼容區(qū)和臺(tái)風(fēng)雨主控區(qū)各時(shí)段面雨量的Cv平均值大于梅雨主控區(qū)。對(duì)于山區(qū)流域區(qū)域，在同一干流或支流上，相同時(shí)段和頻率各區(qū)域的面雨量及其Cv值與集水面積呈負(fù)相關(guān)關(guān)系；對(duì)于平原區(qū)域，面雨量從北部梅雨主控區(qū)、梅雨臺(tái)風(fēng)雨兼容區(qū)到東部、東南部臺(tái)風(fēng)雨主控區(qū)呈逐漸上升的趨勢，而Cv高值區(qū)分布在臺(tái)風(fēng)雨主控的蕭紹平原。山區(qū)流域區(qū)域面雨量及其Cv高值區(qū)分布與地勢有密切關(guān)系，平原區(qū)域面雨量及其Cv空間分布主要與主控雨型分布有關(guān)。

c.各縣區(qū)各時(shí)段面雨量的Cv平均值隨雨區(qū)的空間變化與流域區(qū)域相同，縣區(qū)不同時(shí)段和頻率的面雨量及其Cv空間分布均為臺(tái)風(fēng)雨主控區(qū)最高，梅雨主控區(qū)和梅雨臺(tái)風(fēng)雨兼容區(qū)次之，其空間分布主要受主控雨型時(shí)空分布、下墊面山脈地形分布、與東海距離遠(yuǎn)近等因素綜合影響。

d.通過建立各流域區(qū)域和縣區(qū)DFAD關(guān)系，防汛時(shí)可由已知流域區(qū)域面雨量快速預(yù)報(bào)其他流域區(qū)域面雨量或重現(xiàn)期，預(yù)報(bào)一定時(shí)段類似重現(xiàn)期暴雨在縣區(qū)尺度上的可能分布情況。