基于Monte Carlo模拟的浙江省偏西北部梅雨期降雨时空特征及其梅涝预测研究

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每年的6月中旬至7月上旬浙江都会经历一段梅雨天气,期间阴雨连绵,降雨持续时间长且降雨集中,极易产生严重的洪涝灾害,甚至造成山体滑坡、泥石流等自然灾害,使人民生命安全受到威胁,并会造成严重的经济财产损失。文中的研究区为浙江省偏西北部地区,该研究区大部分属钱塘江流域,钱塘江是浙江省最大的水系,也是浙江的“母亲河”,流域内人口众多、自然资源丰富,梅雨期的频繁降雨易使该区域的生态、经济及人民的生产生活受到严重影响,因而有必要掌握其梅雨期的降雨及洪涝特征,提前了解未来变化趋势,以便提早做好防汛准备工作。本文首先通过对比分析选择出合适的洪涝评价指标,以对浙偏西北部地区梅雨期的洪涝等级进行评价;而后重点运用蒙特卡罗模拟方法对研究区内八个站点1971~2017年梅雨期的洪涝指标分布型进行模拟分析,得到各站点的洪涝指标分布规律,再对有着四种不同分布型的代表站点进行分布分析,从概率角度归纳其发生不同等级洪涝事件的特征。其次,从时间和空间角度揭示浙偏西北部整体的梅雨期降雨及洪涝指标变化情况,了解其时空特征。最后,通过R/S分析及平稳时间序列预测法对各站未来梅雨期的降雨及洪涝情况进行预测。主要研究结果:1.降水距平百分率对浙偏西北部地区近47年梅雨期的洪涝等级评价效果相对较好;八个站点共出现四种不同的洪涝指标分布型,其中临安、杭州、金华和衢州站为极大值分布,淳安为三角分布,上虞呈Logistic分布,嵊州和义乌站呈正态分布;在具有四种不同分布型的代表站中,分布在研究区西南部的衢州站在梅雨期发生洪涝灾害事件的概率最高,东北部的上虞站发生梅雨期洪涝灾害事件的概率最低。2.时间上,研究区近47年的年梅雨期降雨量、年梅雨期暴雨日数分别在0.1、0.05的显著性水平下呈显著上升趋势;各站洪涝指标变化中,除金华站的洪涝指标呈显著上升外(?=0.05),其余各站的洪涝指标年际变化均呈不显著上升趋势;空间上,研究区西部、西南部相对最易受梅雨的影响。3.未来洪涝指标变化趋势中,金华站点的洪涝指标总序列将呈显著下降趋势,其余站点都将呈现出不显著地下降趋势;达到偏涝及以上等级的指标变化中,临安、义乌、淳安、衢州及嵊州站未来将呈现出不显著增加趋势,杭州和金华站将呈不显著下降趋势,上虞站则无显著趋势。总体而言,未来梅雨期依然应注意做好该研究区西部、西南部及偏中部地区的防洪防汛工作。
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