湖南省柘溪水库库区空中过境水资源分析Ⅰ柘溪水库自然云和地面降水的时空分布特征.pdf

·562· 第十四届全国云降水物理和人工影响天气科学会议(上册) 湖南省柘溪水库库区空中过境水资源分析I： 柘溪水库自然云和地面降水的时空分布特征 王治平 唐林 丁岳强 高用刚 张中波 (湖南省人工影响天气办公室，长沙410007) 摘要：根据1999--2003年的资料分析了湖南省柘溪水库库区自然云和地面降水的时空分布特征，结 果表明库区及集水流域主要降水过程的年际分布很不均匀；柘溪水库集雨面积境内总云量和低云量地理分 布特征基本呈经向分布，总云量高值区的北部区域，其低云量并不是高值区。而中部地区的邵阳至新邵一带 总云量为相对高值区，其低云量是高值区，这一带总云量和低云量都较多。柘溪水库降水量的分布呈双峰 型，峰值区对应主汛期和秋季多雨期，降水主要集中在汛期。7、8、9月降水蒸发差相对较小，甚至出现负值， 自然降水少，蒸发量大，水汽多，是充分利用人工增雨手段，有效拦截，利用空中云水资源的大好时机。 关键词：自然云地面降水云状云量时空分布 鄹罱 柘溪水库位于湘中资水中游干流，库区流域还包括经邵阳纳邵水，新化以下纳石马江、大洋江、渠 柘溪水库调度就是运用水库的调蓄能力，通过水利枢纽和各种水利设施，有目的，有计划地调节， 控制河流的天然来水，合理安排水库的蓄泄、满供，使之达到多发电，多灌溉，多受益的目的。因此，弄 清空中过境云水资源，合理利用和开发空中云水资源，找出人工增雨作业的最佳方案(即地点、时间、 作业方式等)就迫在眉睫。 为了进一步对柘溪库区空中过境云水资源进行开发利用，首先必须分析和了解柘溪水库库区及 流域全年的大气中垂直气柱水汽资源量和水汽量特征变化规律，找出包括云状、云量、含水量与降至 地面水的比例，对分析水分平衡和研究干旱机制以及人工增雨作业效益等十分重要。同时，对改进柘 溪库区的催化作业方式，找出适合增雨作业的地域、时段，以及如何合理布设作业炮点位置，使炮点作 业机率达到最大，从而使库区多增加天空来水，并使作业后增雨效果与产生的经济效益达到最佳。为 此，2004年，湖南省柘溪水电站与湖南省人影办合作开展“湖南省柘溪水库库区空中过境水资源分 析”项目。 1柘溪水库库区及集水流域上空造成降雨的基本天气过程及其时空分布 特征 1．1库区及集水流域多年平均年降水量与近年主要降水过程 是由主要天气过程，即比较大的天气系统造成，对年降水量的贡献可用占年降水量的百分比来说明； 而其他降雨过程大部分由局地气候、地形的差异，局地对流，或者说与中小尺度天气过程配合产生。 分析库区及集水流域5站主要降水过程的地面降水量与年降水量之比可知，其比值在0．133～0．413 · · S6一天气、气候、水资源 563 之间，也就是说，一次降雨天气过程被看作一次作业有利机会，则由较大天气过程造成的作业机会的 机率为13．3％～28．6％。同理，由其它中小天气过程，局地气候、局地对流、层状云等造成的可作业 机率高达71％以上。 1．2柘溪库区及集水流域主要降水过程的时空分布特征 1．2．1柘溪库区及集水流域主要降水过程的空间分布特征 有关资料表明，库区及集水流域5站主要降水过程的分布很不均匀。最多的是安化和新宁分别 有29和28次。最少的隆回和新化分别只有14和15次，只有安化和新宁的一半，安化和新宁分别位 于库区及集水流域的南北两侧。主要降水过程偏少的三站位于库区及集水流域的中部。安化的最大 水流域五站中最小的；安化平均日雨量也是最大，为80．33mml新化最小，为62．81mm，见表l。 裹1 1999m2003年主要降水总过程和日雨量极值、平均值 1．2．2柘溪库区及集水流域主要降水过程的时间分布特征 库区及集水流域主要降水过程的年际分布也是很不均匀的，最多的2002年为28次，最少的 2000年和2003年只有16次，最少的只有最多的57％，近乎一半。 冬季，但在一定的天气条件下，仍然有充足的水汽向库区及集水流域聚集，形成强降水。5～8月份集 中了库区及集水流域全年主要降水过程的82％，是主要降水过程相当集中的时段。 2 降水日总云量与低云量时空分布特征 2．1 降水日总云