陕南地区降雨侵蚀力分析

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摘要 降雨是我国陕南山区土壤侵蚀的主要动力因素，降雨侵蚀力反映了降雨对土壤侵蚀的潜在能力，分析研究降雨侵蚀力的分布变化趋势对我国陕南地区土壤侵蚀的监测、评估、预防和治理等都具有重要的意义。利用汉中、略阳、佛坪、商州、镇安、安康、石泉等7个具有代表性地区的气象站点近60年的日降雨量数据，计算各站台的降雨侵蚀力，分析降雨侵蚀力的统计特征。研究结果表明，陕南地区多年平均降雨侵蚀力属于中等变异，陕南地区降雨侵蚀力从西向东逐渐减少。

关键词 降雨侵蚀力；时空分布特征；陕南地区

中图分类号 S157；P426.6 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2016）17-0161-02

Abstract Rainfall is the main dynamic factors of soil erosion in mountainous areas in China，the rainfall erosion force reflects the potential ability of rainfall on soil erosion，analysis and study on the distribution variation trend of rainfall erosivity plays an important role in monitoring，evaluation，prevention and treatment of soil erosion in southern Shaanxi.Using daily rainfall data from 7 weather stations of representative regions in recent 60 years of including Hanzhong，Lveyang，Foping，Shangzhou，Zhen′an，Ankang and Shiquan，the rainfall erosion force of each platform were computed and statistical characteristic of rainfall erosion force were analyzed. The results showed that average rainfall erosion force belongs to medium variation，southern Shaanxi rainfall erosion force gradually reduces from west to east.

Key words rainfall erosion force；temporal and spatial distribution characteristics；southren Shaanxi area

当前国内对降雨侵蚀力时空变化的研究主要集中在分析过去变化以及未来趋势预测等方面[1-3]。对过去变化的研究方法主要为线性趋势法，因其具有方便简洁直观的特点而在研究中被广泛采用[4-7]。然而降雨侵蚀力作为一类水文气象要素，其时间序列存在着非正态分布特征，对该类数据进行分析和检验，采用非参数检验方法比线性趋势等参数检验方法更为适合[8-9]。降雨侵蚀力是降雨引起土壤侵蚀的潜在的一种能力，降雨侵蚀力R值是评价这种潜在能力的一个指标。利用陕南气象台站近60年的日降雨量数据计算降雨侵蚀力，分析降雨侵蚀力的统计，为陕南防治水土流失严重提供参考依据，保护汉江水源地水质安全。

1 研究区概况

陕南地区包括汉中、安康、商洛等3个市，该区域是由秦岭和期间汉水流域的河流构成高山峡谷以及冲积平原等多样地形地貌。陕南长江流域地处秦巴山地，群山起伏，沟壑纵横，大约有8 554条河流，其中

2 数据来源与研究方法

2.1 数据来源

本研究是利用陕南地区7个具有代表性的地区的气象站点1952―2010年的逐日降雨量数据，数据来源于陕西省气象站数据资料室。借助Matlab对降雨侵蚀力进行了计算，完成了逐月降雨侵蚀力变化参数的计算分析工作和降雨侵蚀力的计算。

2.2 降雨侵蚀力的计算方法

降雨侵蚀力R值计算方法可以分为基于EI30的经典算法和基于常规气象资料的简易算法两大类，其中以日降雨量的简易计算方法最为常用。

3 结果与分析

3.1 降雨侵蚀力的统计特征

区域变化量既具有随机性和结构性等特性，可以用经典的统计学进行描述，降雨侵蚀力在空间上呈随机分布，通常采用SPSS进行统计分析（表1）。对陕南地区站点的降雨侵蚀力平均值、极大值、极小值、标准差进行了统计分析。通过平均值的比较可以分析出，汉中市和安康市降雨侵蚀力相对比较严重，商州市台站降雨侵蚀力相对比较弱。

3.2 降雨侵蚀力的空间分布特征

利用陕南地区7个气象站点1952―2010年的降雨量资料统计出降雨侵蚀力的分布情况。汉中和安康等地盆地相对较高，大致的趋势是从西向东逐渐降低，大部分值在130 Ft・T・In/A・h以上，其中安康市达到202.124 1 Ft・T・In/A・h，西部地区值大部分在150 Ft・T・In/A・h左右，东部地区值在220～240 Ft・T・In/A・h。降雨侵蚀力的空间分布特征与陕南地区降雨分布规律相似，降雨侵蚀力与年降水量呈正相关，从盆地到山区降雨侵蚀力会随着降水量的减少而降低，从安康、汉中地区大于50 Ft・T・In/A・h降低到40 Ft・T・In/A・h，这种情况的出现主要是由降雨强度引起的。

3.3 降雨侵蚀力年际变化特征

通过计算出各月多年平均降雨侵蚀力R值，并以此绘制出陕南地区多年平均降雨侵蚀力R值的分配曲线。各个站点都有明显的最大值和最小值，年均降雨侵蚀力大致在130 Ft・T・In/A・h上下浮动。7个站点年降雨侵蚀力都出现了最大值，在汉中1983年为243.501 4 Ft・T・In/A・h，是当地年平均降雨侵蚀力平均值的1.8倍。佛坪、镇安、石泉都在1983年出现最大值，佛坪最大值为229.075 8 Ft・T・In/A・h，是该地区平均年降雨侵蚀力的1.6倍，镇安最大值为204.292 4 Ft・T・In/A・h，是该地区平均年降雨侵蚀力的1.7倍，石泉最大值为239.326 Ft・T・In/A・h，是该地区年平均降雨侵蚀力的1.7倍。略阳最大值出现在1983年，最大值为223.897 Ft・T・In/A・h，是该地区年降雨侵蚀力的1.8倍，商州年降雨侵蚀力最大值出现在1958年，最大值为182.967 6 Ft・T・In/A・h，是该地区年降雨侵蚀力的1.7倍，安康年降雨侵蚀力在2010年出现最大值，最大值为202.124 1 Ft・T・In/A・h，是该地区平均年降雨侵蚀力的1.6倍。由降雨侵蚀力的最值与均值的比较分析，可以发现各站点降雨侵蚀力值在年际变化上波动范围比较大，有明显的增长和下降趋势。

比较7个站点降雨侵蚀力和降水量的年际变化图可以发现，降雨侵蚀力与降水量的年际变化的趋势是基本一致的，但也有部分年降水量出现相对高的值而同期降雨侵蚀力相反，出现低值的情况。年降雨量同样出现在汉中1983年，最大值为1462.8 mm，佛坪、镇安、石泉同样也在1983年出现了最大值，佛坪最大值为1 382.3 mm，镇安最大值为1 462.8 mm，石泉最大值为1 439.5 mm。各站点降雨侵蚀力与降水量的最大值大致在相同时期出现，降雨侵蚀力与降水量呈现出密切相关性，年际变化趋势也呈现出较好的一致性。

3.4 降雨侵蚀力年内分布特征

鉴于不同区域的多年平均降雨侵蚀力年内分配不一致，所以对陕南地区逐日降雨资料进行了筛选，将≥12 mm的日降雨量列入侵蚀力计算，将

4 结论与讨论

陕南降雨侵蚀力的空间分布和降雨量的空间分布基本一致，降雨侵蚀力与降雨量、侵蚀性降雨量均达极显著相关水平。降雨侵蚀力年内集中度高，夏秋季降雨侵蚀力较大，冬春季降雨侵蚀力较小，陕南地区5―10月可能发生较大的水土流失，侵蚀潜在危险性由北向南递增，因此在进行水土保持工作时，应重点加强对石泉以及周边地区的水土流失监测预报工作，并及时采取措施治理水土流失。陕南地区降雨侵蚀力的年际变化也较为明显，不同地区年降雨侵蚀力差异及波动程度都比较大，西部地区降雨侵蚀力的年际变化大于东部地区的分布。精确估算降雨侵蚀力的方法和算法是本研究仍需进一步探讨的问题，在计算降雨侵蚀力时应该考虑到降雨强度和降雨时间等因素。

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