山东省水文数据

山东省水文局简介山东省水文局主要负责全省水文行业管理，组织开展并承担全省范围内降水、蒸发、径流、泥沙、水质、地下水、潮汐、墒情、冰情、湿地保护等各种水文水资源基本国土资料的监测、收集、汇总、分析、审查、认定与保存；负责水资源开发利用量、水质的监测及水平衡测试等工作;发布水文情报及洪水预报，编报水资源公报、水质通报、地下水通报、重点饮用水水源地水质通报、泥沙公报等。

经过五十年建设，山东省水文局已初步建成由国家水文站148处，辅助水文站181处，水位站17处，雨量站799处，水质监测站1500处，地下水观测井2670处，泥沙站48处、墒情站350处，共5000多个站点组成的全省水文水资源、水环境监测站网。

山东省水文局现持有甲级资质证书三项：建设项目水资源论证、水文水资源调查评价、水土保持监测。

乙级资质证书四项：开发建设项目水土保持方案编制、测绘、工程勘察、建设项目环境影响评价及土地勘测许可证、水环境监测资质认定计量认证等。

可以承担水资源调查评价、暴水洪水与旱涝灾害调查分析、水质监测、水功能区划分、水域纳污能力核定、地下水超采区、限采区、禁采区划定、有关水利规划编制、水土保持监测与方案编制、重点工程施工期水文监测、水文预报预警系统开发建设维护、建设项目防洪影响评价、环境影响评价、水资源论证、工程勘测、测绘等工作。

《2012年山东省水情年报》编写人员审 定：杨增文审 查：宋少文 王 松技术负责人：陈翠英 庄会波校 核：王海军张胜平 陈常梅 向征 编 写：王军 刘群 郭 成 杜子龙王 沁 刘 薇 王瑞雪目 录一、概 述……………………………………………………………二、降 水……………………………………………………………（一）综 述………………………………………………………（二）汛前降水……………………………………………………（三）汛期降水……………………………………………………（四）降水特点…………………………………………………（五）汛后降水……………………………………………………（六）主要降水过程……………………………………………… 三、水 情………………………………………(一)水库、湖泊水情………………………………………(二)河道水情………………………………………（三）水情特点………………………………………………………四、旱情…………………………………五、平原区地下水…………………………………………………（一）地下水位动态变化……………………………………………（二）地下水蓄水量变化……………………………………………（三）地下水超采区动态变化………………………………………一、概 述2013年山东省年平均降水量672毫米，较常年偏少0.8%，较2012年偏多4.2%。

第31卷第1期2024年2月水土保持研究R e s e a r c ho f S o i l a n d W a t e rC o n s e r v a t i o nV o l .31,N o .1F e b .,2024收稿日期:2022-10-24 修回日期:2022-12-09资助项目:国家自然科学基金项目(41401103);山东省气象局科学研究项目(S D Y B Y 2020-11) 第一作者:任建成(1984 ),男,山东潍坊人,硕士,工程师,主要研究方向为农业气象㊁应用气象等㊂E -m a i l :19129512@q q .c o m 通信作者:谷山青(1983 ),女,青海海东人,学士,工程师,主要研究方向为大气科学㊁大气探测等㊂E -m a i l :g u o g u o _s h a n q i n g@126.c o m h t t p :ʊs t b c y j .p a p e r o n c e .o r gD O I :10.13869/j.c n k i .r s w c .2024.01.018.任建成,谷山青,卢晓宁.基于R E O F 分析的山东省年降水区域特征及趋势分析[J ].水土保持研究,2024,31(1):224-231.R e n J i a n c h e n g ,G uS h a n q i n g ,L uX i a o n i n g .R e g i o n a lC h a r a c t e r i s t i c s a n dT r e n dA n a l y s i so fA n n u a lP r e c i p i t a t i o n i nS h a n d o n g P r o v i n c eB a s e do n R E O F [J ].R e s e a r c ho f S o i l a n d W a t e rC o n s e r v a t i o n ,2024,31(1):224-231.基于R E O F 分析的山东省年降水区域特征及趋势分析任建成1,2,谷山青1,2,卢晓宁3(1.山东省气象防灾减灾重点实验室,济南250031;2.滨州市气象局,山东滨州256612;3.成都信息工程大学,成都610225)摘 要:[目的]探究山东省不同气候分区年降水量的时空特征,为该地区气候分析㊁防灾减灾提供更加区域性的参考依据㊂[方法]根据山东省95个国家地面气象观测站1991 2020年降水年值数据,首先对山东省年降水场进行气候分区,然后通过相关统计方法分析各分区降水的时空变化特征㊂[结果](1)山东省各降水模态降水偏少的年份更多,降水偏多的年份降水强度更大,年代际变化均较为明显,但各模态降水偏多偏少的年份分布及强度变化有所不同㊂(2)山东省年降水量大致由东南向西北递减,年降水场划分为东南沿海区(Ⅰ区)㊁西北平原区(Ⅱ区)和中部山地区(Ⅲ区)3个区域,各降水分区年降水均呈不显著增加趋势,趋势率各不相同,突变均不明显㊂(3)山东省各降水分区年降水量均具有较为明显的周期性特征,东南沿海区年降水场存在2个较为明显的能量中心,中心尺度均为2~3a ,未来变化具有强持续性;西北平原区年降水场存在3个较为明显的能量中心,中心尺度分别为5~7a ,3a 和2~3a ,未来变化具有持续性;中部山地区年降水场存在2个较为明显的能量中心,中心尺度分别为2~3a ,6a ,未来变化具有强持续性㊂[结论]山东省降水偏少的年份更多,降水偏多的年份降水强度更大,年降水场大致可分为3个分区,各分区年降水量均呈不显著增加趋势,均具有较为明显的周期性特征,且未来变化均具有持续性㊂关键词:年降水;区域特征;旋转经验正交函数;重标极差分析法;山东省中图分类号:P 426.6 文献标识码:A 文章编号:1005-3409(2024)01-0224-08R e g i o n a l C h a r a c t e r i s t i c s a n dT r e n dA n a l y s i s o fA n n u a l P r e c i pi t a t i o n i n S h a n d o n g Pr o v i n c eB a s e do nR E O F R e n J i a n c h e n g 1,2,G uS h a n q i n g 1,2,L uX i a o n i n g3(1.S h a n d o n g K e y L a b o r a t o r y o f M e t e o r o l o gi c a lD i s a s t e rP r e v e n t i o na n dR e d u c t i o n ,J i n a n 250031,C h i n a ;2.B i n z h o u M e t e o r o l o g i c a lB u r e a u ,B i n z h o u ,S h a n d o n g 256612,C h i n a ;3.C h e n g d uU n i v e r s i t y o f I n f o r m a t i o nT e c h n o l o g y ,C h e n gd u 610225,C h i n a )A b s t r a c t :[O b je c t i v e ]E x p l o r i n g t h e s p a t i o t e m p o r a l c h a r a c t e r i s t i c s of a n n u a l p r e c i pi t a t i o n i nd i f f e r e n t c l i m a t e z o n e s i nS h a n d o n g P r o v i n c e i s e x p e c t e d t o p r o v i d e am o r e r e g i o n a l r e f e r e n c e b a s i s f o r c l i m a t e a n a l y s i s ,d i s a s -t e r p r e v e n t i o na n d r e d u c t i o n i n t h e r e g i o n .[M e t h o d s ]A c c o r d i n g t o t h ea n n u a l p r e c i pi t a t i o nd a t ao f g r o u n d m e t e o r o l o g i c a l o b s e r v a t o r i e si n95c o u n t r i e so fS h a n d o n g Pr o v i n c ei nt h e p e r i o df r o m 1991t o2020,t h e a n n u a l p r e c i p i t a t i o nd a t a i nS h a n d o n g P r o v i n c ew e r e d i v i d e d i n t o c l i m a t e r e g i o n s ,a n d t h e n t h e s p a t i o t e m p o -r a l v a r i a t i o n c h a r a c t e r i s t i c s o f p r e c i p i t a t i o n i n e a c h r e g i o nw e r e a n a l y z e d b y u s i n gr e l e v a n t s t a t i s t i c a lm e t h o d s .[R e s u l t s ](1)I nS h a n d o n g P r o v i n c e ,t h e r ew e r e m o r e y e a r sw i t hl e s s p r e c i p i t a t i o n m o d a l i t i e s ,a n d m o r e p r e c i p i t a t i o n i n t e n s i t y i n y e a r sw i t h m o r e p r e c i p i t a t i o n ,a n d t h e i n t e r d e c a d a l v a r i a t i o nw a so b v i o u s ,b u t t h e d i s t r i b u t i o na n di n t e n s i t y c h a n g e so f y e a r s w i t h m o r ea n dl e s s p r e c i p i t a t i o ni ne a c h m o d e w e r ed i f f e r e n t .(2)T h ea n n u a l p r e c i p i t a t i o ni n S h a n d o n g Pr o v i n c ed e c r e a s e sf r o m s o u t h e a s tt o n o r t h w e s t .T h ea n n u a lp r e c i p i t a t i o nd a t aw e r ed i v i d e di n t ot h r e er e g i o n s:s o u t h e a s tc o a s t a la r e a(Z o n eI),n o r t h w e s t p l a i na r e a (Z o n eⅡ)a n d c e n t r a l h i l l y a r e a(Z o n eⅢ).T h e a n n u a l p r e c i p i t a t i o n i ne a c h p r e c i p i t a t i o nr e g i o ns h o w e dn o s i g n i f i c a n t i n c r e a s e t r e n d,w i t hd i f f e r e n t t r e n d r a t e s a n d n o o b v i o u sm u t a t i o n.(3)T h e a n n u a l p r e c i p i t a t i o n o f e a c h p r e c i p i t a t i o n s u b a r e a i nS h a n d o n g P r o v i n c e h a d o b v i o u s p e r i o d i c c h a r a c t e r i s t i c s.T h e r ew e r e t w o o b v i o u s e n e r g y c e n t e r s i n t h e a n n u a l p r e c i p i t a t i o nd a t ao f t h es o u t h e a s t c o a s t a l a r e a,w i t ht h ec e n t r a l s c a l eo f2~3 y e a r s,a n d t h e f u t u r e c h a n g e h a s s t r o n g s u s t a i n a b i l i t y.T h e r ew e r e t h r e e o b v i o u s e n e r g y c e n t e r s i n t h e a n n u a l p r e c i p i t a t i o nd a t a i n t h en o r t h w e s t p l a i n,w i t h t h e c e n t r a l s c a l e s o f5~7y e a r s,3a a n d2~3y e a r s,r e s p e c-t i v e l y.T h e r ew e r e t w o o b v i o u s e n e r g y c e n t e r s i n t h e a n n u a l p r e c i p i t a t i o n d a t a i n t h e c e n t r a l h i l l y r e g i o n,w i t h t h e c e n t r a l s c a l e so f2~3y e a r sa n d6y e a r s,r e s p e c t i v e l y.T h e f u t u r ec h a n g e sa r eo f s t r o n g s u s t a i n a b i l i t y.[C o n c l u s i o n]S h a n d o n g P r o v i n c e h a sm o r e y e a r sw i t h l e s s p r e c i p i t a t i o n a n dm o r e p r e c i p i t a t i o n i n t e n s i t y,a n d t h e a n n u a l p r e c i p i t a t i o nf i e l dc a nb er o u g h l y d i v i d e d i n t ot h r e ez o n e s,a n dt h ea n n u a l p r e c i p i t a t i o n i ne a c h r e g i o nh a s o b v i o u s c y c l i c a l c h a r a c t e r i s t i c s,a n d f u t u r e c h a n g e s a r e c o n t i n u o u s.K e y w o r d s:p r e c i p i t a t i o n;r e g i o n a lc h a r a c t e r i s t i c s;r o t a t i n g e m p i r i c a lo r t h o g o n a lf u n c t i o n;r e s c a l e d r a n g ea n a l y s i s;S h a n d o n g P r o v i n c e气候变化已成为科学界的共识㊂I P C C第五次评估报告[1]指出,近百年来温室气体浓度的增加导致了全球大气和海洋变暖是毋庸置疑的㊂I P C C第六次评估报告[2]进一步指出,气候变化加快了水循环,并对降水特征产生明显影响㊂‘中国气候变化蓝皮书(2022)“[3]指出:全球变暖趋势仍在持续,2012年以来中国年降水量持续偏多,中国平均年降水量总体呈较明显增加趋势,且不同区域间降水特征差异明显,全球范围内的极端降水事件频发㊂全球变暖背景下各地降水变化的研究也早已成为了国内外的研究热点[4-6]㊂目前,全球范围内对于降水研究主要集中于降水变化特征及地域性差异㊁季风区和非季风区降水特征对比㊁极端降水变化等方面㊂如D o n a t等[7]的分析认为全球干旱区降水明显增加,且受温度升高的影响比较明显,但湿润区降水量变化并不显著㊂W a n g等[8]的研究表明季风降水不仅与太阳辐射能量有关,跟地球内部的反馈机制也密切相关,南方涛动增强了全球季风降水,热带和亚热带地区极端降水强度增加速度大大高于全球,但是在其他地区模拟的物理机制尚存在不确定性㊂国内对于降水变化特征及影响机制㊁极端降水也进行了大量的研究㊂过去几十年,国内降水量整体变化不显著[9],但东南沿海㊁长江下游㊁青藏高原和西北地区年降水量呈增加趋势,东北㊁华北和西南地区降水量呈减少趋势,特别是东北地区和华北地区年降水量呈显著减少趋势,尤其是夏季降水[10-12]㊂近年来及未来一段时间,我国极端降水普遍呈增多趋强趋势,其中极端降水事件增幅最大的地区为华北和东北[13]㊂山东省是中国华东地区的一个沿海省份,气候属暖温带季风气候类型,境内存在山地㊁丘陵㊁平原㊁盆地等多种地貌㊂对于山东省降水特征的研究,有徐泽华等[14]研究认为,1981 2010年期间,山东省年降水量呈现上升趋势,降水的振荡周期与南方涛动和东亚夏季风存在一定的响应关系㊂卢仲翰等[15]的研究则表明1961 2017年期间,山东省降水量年降水量呈不显著减少趋势,降水的空间高值中心出现在泰山山脉的周边㊂刘玄[16]的研究表明:山东省多个极端降水指数呈显著上升趋势,且地域差别较大㊂上述研究均从整体上分析了山东省的降水特征㊂地形㊁海陆位置等因素会对地区气候产生比较明显的影响[17-18],鉴于山东省海陆并存㊁地貌复杂的地理特点,仅从整体上对山东省降水进行研究,不能很好地体现山东省降水的区域特征㊂因此,本文首先对山东省年降水场进行气候分区,并对各区域的年降水时空分布特征进行更加深入的研究,为山东省气候分析㊁防灾减灾提供更加区域性的参考依据㊂1研究资料和方法1.1研究资料根据世界气象组织的建议,到2021年应使用1991 2020年的新气候基准线,而高质量气候值是应对气候变化亟需的重要科学数据之一㊂得益于中国地面自动观测系统的发展及观测数据完整性和质量的提升,本文研究资料采用中国气象局研制的1991 2020年中国地面气候数据集,该数据集基于国家气象信息中心归档的中国地面观测数据,对1991年以来的地面台站观测数据集元数据进行了系统的质量检查和核实订正㊂在基于站址迁移信息对所有要素进行了分段处理基础上,采用傅里叶级数理论对气温㊁降水等累年日值序列进行了谐波处理,在522第1期任成建等:基于R E O F分析的山东省年降水区域特征及趋势分析体现气象变量季节性转换的同时,避免了日与日之间的异常突变特征,具有更好的气候代表性㊂最终建立的1991 2020年中国地面气候值数据集提供了中国2438个站点的气候背景信息,为天气气候业务提供了数据支撑㊂本文选用山东省95个气象站点1991 2020年降水年值数据进行分析研究,选用的站点全部为山东省气象局当前业务观测站点,降水数据可以较好地体现山东省年降水变化特征,站点空间分布详见图1,各气象站点年平均降水量(mm )描述统计特征见表1㊂图1 山东省气象站点分布F i g .1 D i s t r i b u t i o nm a p o fm e t e o r o l o gi c a l s t a t i o n s i n S h a n d o n gpr o v i n c e 表1 山东省各气象站点年平均降水量描述统计特征T a b l e 1 T h e s t a t i s t i c a l c h a r a c t e r i s t i c s o f t h e a n n u a l a v e r a g e p r e c i pi t a t i o no f e a c h m e t e o r o l o g i c a l s t a t i o n i nS h a n d o n gpr o v i n c e a r e d e s c r i b e d 观测数/个平均/mm标准误差中位数/mm标准差方差峰度偏度区域最小值/mm最大值/mm置信度(95.0%)95673.339.94659.9096.899388.621.230.90532.40518.101050.5019.741.2 研究方法1.2.1 E O F 及R E O F 方法 经验正交函数(E m p i r i -c a lO r t h o g o n a lF u n c t i o n ,简称E O F )通过N o r t h 显著性检验,把时间序列中集中到少数几个显著的时空模态上,已在气候等领域应用较多[19-21]㊂主要计算过程分为3步:首先标准化处理原始数据矩阵,求得标准化矩阵X ㊂然后通过矩阵X 及其转置矩阵X T ,得到相关系数矩阵A ㊂最后求矩阵A 的特征值λ㊁特征向量V 和时间系数Z ,并计算可以通过N o r t h 显著性检验的前P 个特征向量的方差贡献率㊂N o r t h 显著性检验具体过程如下:λi -λi -1ȡλi2/n ,模态显著λi -λi -1ȡλi2/n ,模态不显著{(1)式中:λ表示矩阵A 的特征值;λi -λi -1表示相邻两特征值的差值;λi2/n 表示允许误差㊂旋转经验正交函数(R o t a t i n g E m p i r i c a lO r t h o g-o n a l F u n c t i o n ,简称R E O F )方法是在E O F 分解的基础上通过特征向量V 进行最大方差旋转,当满足精度要求时则停止旋转,得到(2)式㊂X =B G (2)式中:X 为旋转后的标准化矩阵;B 为旋转后的特征向量;G 为旋转后的时间系数㊂旋转后的特征向量可以更加清晰地体现研究要素空间分布结构[22-23]㊂因此,本文采用R E O F 对山东省年降水场进行气候分区,并进一步分析研究各分区降水的时空特征㊂1.2.2 赫斯特指数和重标极差分析法 赫斯特指数(下称H u r s t 指数)用于定量描述时间序列信息对未来对过去的长期依赖性,由英国水文专家H.E .H u r s t 提出㊂H u r s t 指数的计算方法称为重标极差分析法(下称R /S 分析法)[24],主要计算过程如下:(1)将时间序列x i (长度为N )均分为A 个相邻的子区间(长度为n ),表示为e a ,a =1,2, ,A ,e a 为长度为N /A 的子区间㊂(2)求出e a 对于其均值的累积截距:x k ,a ðki =1N i ,a -E a ()k =1,2, ,n ,x k ,a 为e a 对于其均值的累积截距,N i ,a 为子区间e a 的均值㊂(3)定义极差:R a =m a x x i ,a ()-m i n x k ,a (),R a 为极差,即第(2)步中累积截距最大值和最小值的差值㊂(4)计算标准差:S a =ðnk =1N k ,a -E a ()2nS A 为子区间e a 的标准差㊂(5)极差的标准化处理,得到重标极差,(R /S )n=1A ðA a =1R aS a R /S ()n 为序列在长度为的时间跨度上的重标极差㊂(6)n 从3开始,并重复1 5步,直到n =4,得到序列R /S []n ,n =3, ,N ㊂H u r s t 指数用以描述R /S ()n 和n H 的正比关系,即R /S ()n =C ˑn H (3)式中:C 为常数㊂以l g (n )为解释变量,l g(R /S )为被解释变量进行线性回归:l g (R /S )=l gC +H ㊃l n n +ε(4)式中:ε为常数;H 为H u r s t 指数的估值,即(4)式的斜率,其具体形式见表2[25]㊂研究的时间序列是否为周期性循环及其平均循622 水土保持研究 第31卷环长度可通过统计量V 进行判断,统计量V 的计算公式为:V n =(R /S )n/n (5)在V n ~l n n 的曲线上,若H =0.5,V 统计量应该为一条水平线,若H <0.5,曲线向下倾斜,若H >0.5,曲线向上倾斜㊂曲线第一次出现的明显转折点对应的时间长度n 就是未来对过去的依赖长度㊂表2 H u r s t 指数具体表现形式T a b l e 2 S p e c i f i cm a n i f e s t a t i o n s o f t h eH u r s t i n d e x H u r s t 指数范围表示的意义0.65<H ɤ1强持续性序列,未来与过去的变化趋势一致 0.5<H ɤ0.65弱持续性序列,未来与过去的变化趋势一致 H =0.5随机序列,未来与过去的变化趋势无关 0.35<H <0.5弱反持续性序列,未来与过去的变化趋势相反0<H ɤ0.35强反持续性序列,未来与过去的变化趋势相反1.2.3 其他方法 运用A r c G I S 软件,对统计量进行克里金插值分析,用以分析统计量空间分布特征;应用线性回归分析法分析降水的趋势性特征;应用M a n n -K e n d a l l (下称M -K )突变检验法分析降水的突变特征;应用M o r l e t 小波分析降水的周期性特征;趋势分析㊁突变分析均采用α=0.05置信水平㊂2结果与分析2.1 山东省年降水场E O F 特征对山东省年降水场进行E O F 时空分解,并经N o r t h 显著性检验,只有前2个降水模态显著,对应的特征值λ累计方差贡献率达到56.53%,能较好地代表山东省年降水的空间特征㊂对前2个降水模态进行R E O F 旋转后的方差贡献率和特征值均较旋转前更加均匀,详见表3㊂表3 山东省年降水场E O F ,R E O F 特征值及特征向量统计T a b l e 3 A n n u a l p r e c i p i t a t i o n f i e l dE O F ,R E O Fe i g e n v a l u e s a n d e i g e n v e c t o r s t a t i s t i c s i nS h a n d o n gpr o v i n c e 特征向量序号特征值旋转前方差贡献率/%前后两特征值差值允许误差范围显著性旋转后特征值旋转后方差贡献率/%144.3446.6734.976.43显著27.7029.1529.379.862.761.36显著26.0127.3836.616.960.920.96不显著2.2 山东省年降水场R E O F 空间分布特征对1991 2020年山东省年降水场R E O F 分解后,得到2个模态:第1模态空间分布表现为高值区主要集中在鲁东南沿海和泰沂山脉的迎风坡,该地区受海洋气候和西南暖湿气流影响比较明显,年降水量为729mm ,降水比较丰沛;第2模态的高值主要集中在鲁西北地区,该区主要位于泰沂山脉的背风坡,地形以平原为主,受大陆性气候的影响比较明显,年降水量616mm ,降水相对较少,其他地区主要为中部及南部部分山地丘陵地区,年降水量为717mm ,根据各模态荷载值大于0.6地区分布范围,经整理后可将山东划分为3个气候区(图2),按照模态顺序分别命名为东南沿海区(Ⅰ区)㊁西北平原区(Ⅱ区)㊁中部山地区(Ⅲ区)㊂图2 山东省年降水R E O F 分解后得到的2个特征向量场空间分布(荷载值ȡ0.6)及降水分区F i g .2 S p a t i a l d i s t r i b u t i o n (l o a d v a l u e ȡ0.6)a n d p r e c i p i t a t i o n z o n e s o f t w o e i ge n v e c t o rf i e l d s o b t a i n e da f t e r t h e d e c o m p o s i t i o no f a n n u a l p r e c i p i t a t i o nR E O F i nS h a n d o n gpr o v i n c e 2.3 各降水模态的时间系数特征从模态1和模态2的时间系数(图3)看出,其共同特征为:(1)正值年份数少于负值,说明各模态降水偏少的年份更多㊂(2)正值振幅相对较大,说明各模态降水偏多的年份降水强度更大㊂(3)降水的年代际变化均较为明显,其中1990年代以降水偏少为主,2000年代以降水偏多为主,且偏多的强度较大,2010年代以降水偏少为主,且偏少的强度较大㊂但2个模态降水偏多偏少的年份分布及强度变化有所不同㊂2.4 各分区降水的线性趋势及突变特征图4A 表明,东南沿海区(Ⅰ区)年降水呈不显著增加趋势(p >0.05),趋势率为11.5mm /10a ,U F 和U B 曲线存在多个交点,主要发生在2000年代,各交点以后U F 曲线变化均未通过α=0.05显著性水平,说明该区年降水突变不明显㊂722第1期 任成建等:基于R E O F 分析的山东省年降水区域特征及趋势分析图3山东省年降水场各模态特征向量时间系数F i g.3T i m e c o e f f i c i e n t o f c h a r a c t e r i s t i c v e c t o r s o f e a c h z o n eo f a n n u a l p r e c i p i t a t i o n f i e l d i nS h a n d o n gp r o v i n c e图4B表明,西北平原区(Ⅱ区)年降水量呈不显著增加趋势(p>0.05),趋势率为22.7mm/10a,U F 和U B统计量存在多个交点,这些交点在各个年达均有发生,各交点以后U F曲线变化均未通过α=0.05显著性水平,说明该区年降水突变不明显㊂图4C表明,中部山地区(Ⅲ区)年降水呈不显著增加趋势(p>0.05),趋势率为10.7mm/10a,U F和U B统计量存在多个交点,主要发生在1990年代前期㊁2003年及2010年代,各交点以后U F曲线变化均未通过显著性水平,说明该区年降水突变不明显㊂综上,山东省年降水量大致由东南向西北递减,各降水分区年降水均呈不显著增加趋势,且突变均不明显㊂山东省各分区年降水量主要为量的区别,变化趋势差别不大㊂2.5各分区降水的周期性特征从图5可以看出:东南沿海区(Ⅰ区)年降水场存在2个较为明显的能量中心,中心尺度均为2~3a,分别在2000年代中前期和2010年代后期表现最明显;西北平原区(Ⅱ区)年降水场存在3个较为明显的能量中心,中心能量从大到小依次为:中心尺度5~ 7a,在1990年代后期和整个2000年代表现最强烈,中心尺度3a,在1990年代后期到2000年代前期表现最强烈,中心尺度2~3a,在2010年代后期表现最强烈;中部山地区(Ⅲ区)年降水场存在2个较为明显的能量中心,中心能量从大到小依次为:中心尺度2 ~3a,在1990年代后期到2000年代中前期表现最强烈,中心尺度6a,在2000年代中前期表现最强烈㊂图4山东省年降水各分区降水量线性趋势及M-K检验曲线F i g.4L i n e a r t r e n do f p r e c i p i t a t i o n i n e a c h s u b-d i s t r i c to f a n n u a l p r e c i p i t a t i o n i nS h a n d o n gp r o v i n c ea n dM-Kt e s t c u r v e2.6各分区降水的未来趋势预测对山东省各降水分区年降水未来趋势运用R/S 分析法进行预测,东南沿海区(Ⅰ区)降水时间序列的H u r s t指数0.72>0.65,表明Ⅰ区降水时间序列前后具有强持续性,即未来Ⅰ区年降水将继续呈现比较明显的不显著上升趋势;西北平原区(Ⅱ区)降水时间序列的H u r s t指数0.5<0.59<0.65,表明Ⅱ区年降水量时间序列前后具有持续性,即未来Ⅱ区年降水量将822水土保持研究第31卷继续呈现不显著上升趋势;中部山地区(Ⅲ区)降水时间序列的H u r s t指数0.76>0.65,表明Ⅲ区降水时间序列前后具有强持续性,即未来Ⅲ区年降水将继续呈现比较明显的不显著上升趋势㊂图5山东省年降水场各分区小波系数模部平方等值线F i g.5W a v e l e t c o e f f i c i e n tm o d u l e s q u a r e c o n t o u r p l o t o f e a c hd i v i s i o no f a n n u a l p r e c i p i t a t i o n f i e l d i nS h a n d o n gp r o v i n c e从图6可以看出:东南沿海区(Ⅰ区)降水V统计量第一个拐点的l n nʈ1.79,对应的时间长度nʈ6,说明Ⅰ区降水时间序列过去状态对未来状态的影响时间约为6a,6a后持续性将慢慢减弱直至消失;西北平原区(Ⅱ区)降水V统计量第一个拐点的l n N ʈ2.08,对应的时间长度nʈ8,说明Ⅱ区年降水量时间序列过去状态对未来状态的影响时间约为8a,8a 后持续性将慢慢减弱直至消失;中部山地区(Ⅲ区)降水V统计量第一个拐点的l n nʈ2.30,对应的时间长度nʈ10,说明Ⅱ区年降水量时间序列过去状态对未来状态的影响时间为约10a,10a后持续性将慢慢减弱直至消失㊂图6山东省各降水分区年降水变化曲线F i g.6A n n u a l p r e c i p i t a t i o nV-l n(n)v a r i a t i o n c u r v e o f e a c h p r e c i p i t a t i o n s u b d i v i s i o n i nS h a n d o n gp r o v i n c e3讨论山东省各个降水分区降水均呈不显著增加趋势,这与‘中国气候变化蓝皮书(2022)“[3]以及徐泽华等[14]的研究结论比较一致,但与卢仲翰[15]㊁程增辉等[26]的研究不一致,这与降水资料序列的时间范围差别较大㊁降水数据来源㊁站点密度等有较大关系㊂由于本文的降水序列时间尺度较短,降水的变化周期也相对较小,但10a以下的降水周期与徐泽华[14]㊁程增辉等[26]的研究较为一致㊂本文选用的站点密度较大,资料序列较新,可以对山东省年降水场进行较为准确的分区,相关的分区结论可作为对前人研究成果继承和补充㊂I P C C[1-2]和‘中国气候变化蓝皮书(2022)“[3]都指出,中国高温㊁强降水等极端天气气候事件趋多㊁趋强的趋势更加明显㊂对于降水的研究也在逐渐从降水量转移到极端降水方面,未来应结合全球气候模型(G C M)及区域气候模式(R C M),利用观测数据对G C M/R C M基线期降水进行偏差矫正,开展对山东省极端降水事件的统计研究㊂4结论(1)山东省各降水模态降水偏少的年份更多,降水偏多的年份降水强度更大,年代际变化均较为明显,其中1990年代以降水偏少为主,2000年代以降水偏多为主,且偏多的强度较大,2010年代以降水偏少为主,且偏少的强度较大,但各模态降水偏多偏少的年份分布及强度变化有所不同㊂(2)山东省年降水场划分为东南沿海区(Ⅰ区)㊁西北平原区(Ⅱ区)和中部山地区(Ⅲ区)3个区域㊂922第1期任成建等:基于R E O F分析的山东省年降水区域特征及趋势分析山东省年降水量大致由东南向西北递减,各降水分区年降水均呈不显著增加趋势,但趋势率各不相同,且突变均不明显㊂(3)山东省各降水分区年降水量均具有较为明显的周期性特征,其中东南沿海区年降水场存在2个较为明显的能量中心,中心尺度均为2~3a,分别在2000年代中前期和2010年代后期表现最明显;西北平原区年降水场存在3个较为明显的能量中心,中心尺度分别为5~7a,3a和2~3a,分别在1990年代后期和整个2000年代㊁1990年代后期到2000年代前期㊁2010年代后期表现最强烈;中部山地区年降水场存在2个较为明显的能量中心,中心尺度分别为2 ~3a,6a,分别在1990年代后期到2000年代中前期㊁2000年代中前期表现最强烈㊂(4)山东省各降水分区年降水量未来变化均具有持续性,其中东南沿海区(Ⅰ区)年降水量未来变化具有强持续性,过去状态对未来状态的影响时间约为6a;西北平原区(Ⅱ区)年降水量未来变化具有持续性,过去状态对未来状态的影响时间约为8a;中部山地区(Ⅲ区)年降水量未来变化具有强持续性,过去状态对未来状态的影响时间约为10a.参考文献:[1]姜彤,李修仓,巢清尘,等.‘气候变化2014:影响㊁适应和脆弱性“的主要结论和新认知[J].气候变化研究进展, 2014,10(3):157-166.J i a n g T,L iX C,C h a oQ C,e t a l.H i g h l i g h t sa n du n-d e r s t a n d i n g o fc l i m a t ec h a n g e2014:i m p a c t s,a d a p t a-t i o n,a n 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山东省水文文化建设现状及建议
刘志凯;赵喜富;邢先双
【期刊名称】《山东水利》
【年(卷),期】2024()1
【摘要】水文文化是水文化的重要组成部分,是历代水文工作者在长期水文实践中积累的精神财富,是水文事业发展的重要成果,是水文行业文明程度的重要标志。

文章通过文献查阅、资料收集、现场查勘、座谈交流、专家咨询等方式进行调研,详细梳理山东水文文化建设现状。

当前山东水文文化建设还存在文化资源家底不清、顶层设计不够健全、文化融合不够密切、资源投入相对不足、文化成果不够丰富、宣传推广力度不大等问题。

结合山东省内省、市、县三级水文中心实际情况,提出加强顶层设计谋划、构建教育传承体系、深化文化工程融合、拓展传播展示渠道、健全运行保障机制5条对策建议,以期为全国水文文化建设提供参考。

【总页数】4页(P74-76)
【作者】刘志凯;赵喜富;邢先双
【作者单位】山东省水文中心
【正文语种】中文
【中图分类】G271;TV21
【相关文献】
1.山东省水文信息化建设构想及建议
2.历史坐标中的水文化定位——关于山东省水文化建设的思考之一
3.大文化架构下的山东水文化建设战略设计——关于山东
省水文化建设的思考之二4.从现实出发在创新的路上奋力前行——关于山东省水文化建设的思考之三5.山东省水文水质监测面临的形势与建议
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山东省年降水量系列代表性及多年变化的初步分析
邹连文;陈干琴;王娟;王正红
【期刊名称】《水文》
【年(卷),期】2005(25)6
【摘要】利用长系列雨量站和山东省1916～2000年年降水量资料,采用数理统计法,对山东省1956～2000(45)年、1956～1979(24)年、1971～2000(30)年和1980～2000(21)年四个短系列年降水量的系列代表性,做出了初步的分析与评价,并分析了山东省年降水量的多年变化,对山东省水资源评价和水资源综合规划具有参考价值.
【总页数】4页(P58-61)
【作者】邹连文;陈干琴;王娟;王正红
【作者单位】山东省水文水资源勘测局,山东,济南,250014;山东省水文水资源勘测局,山东,济南,250014;山东省水文水资源勘测局,山东,济南,250014;山东省水文水资源勘测局,山东,济南,250014
【正文语种】中文
【中图分类】P333.1
【相关文献】
1.渭河上游地区年降水量系列代表性和多年变化分析 [J], 牛文虎;吕刚;彭飞;张俊峰;孔德峰
2.澧水干流石门站年降水量的系列代表性和多年变化初步分析 [J], 匡永清
3.三明沙溪下游地区年降水量系列代表性及多年变化分析 [J], 姜亚林
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黄河山东段水化学特征及其控制因素宋颖;李永军;李华栋【摘要】以黄河山东段为研究区域,于2017年采集高村和利津2个断面的枯水期、平水期及丰水期水样,分析了河水水化学参数的时空变化特征,同时运用Piper三线图、Gibbs图及离子比,分析了河水的水化学类型、水化学控制因素及离子来源.结果表明,黄河山东段河水呈弱碱性,TDS范围为578～650 mg/L,河水TDS从上游到下游呈升高趋势.河水水化学类型为HCO3-SO4-Na-Ca型.河水水化学参数,在空间上,除pH外,其余参数从上游到下游均呈上升趋势;在时间上,除Cl-和K++Na+2项参数外,其余参数含量大都符合ω枯水期>ω平水期>ω丰水期.河水水化学的主要控制因素为岩石风化,受人为活动影响较小.河水中离子的主要来源为碳酸盐岩、硅酸岩盐、石膏、泻盐矿物风化、蒸发岩盐溶解和大气降水.【期刊名称】《人民珠江》【年(卷),期】2019(040)004【总页数】9页(P87-95)【关键词】水化学特征;时空变化;控制因素;来源分析;黄河山东段【作者】宋颖;李永军;李华栋【作者单位】黄河水利委员会山东水文水资源局,山东济南 250100;黄河口水文水资源勘测局,山东东营 257091;黄河水利委员会山东水文水资源局,山东济南250100【正文语种】中文【中图分类】X142;P342河流是陆地与海洋间物质、能量交换的重要通道，它在全球水循环及地球化学循环中起着重要作用，其水化学特征受流域气候、地质特性等自然因素及工农业生产等人为因素的多重影响[1]。

研究河流体系水化学特征能够反映地表岩石风化作用、大气降水输入及人类生产活动对流域水体环境的影响，从而可以了解河流水体元素分布及迁移转化规律[2]，为水质管理和生态环境保护与建设提供科学依据。

国外学者最早于20世纪中期开展水化学研究，Piper[3](1953年)用阴阳离子三角图分析了水体的地球化学组成，Gibbs[4](1970年)通过研究溶解性总固体(TDS)与阴阳离子浓度比的关系，得出大气降水、岩石风化和蒸发-结晶过程是控制全球地表水水化学特征的三大因素。

2006年山东省水资源公报前言水资源紧缺是我省的基本省情，并已经成为我省国民经济和社会发展的重要制约因素。

为了加强水资源统一管理，促进水资源的合理开发、利用、节约与保护，为领导决策和有关部门制定发展规划提供科学依据，特编制《2006年山东省水资源公报》，旨在向各级领导、有关部门和社会公告山东省年度水资源情势，以便通过综合措施，协调水资源供需关系，缓解供需矛盾，使有限的水资源发挥最大效益，并得以可持续利用。

《公报》是按年度反映水资源情势的综合性年报，内容包括降水量、地表水资源量、地下水资源量、水资源总量、蓄水动态、供水量、用水量、耗水量、水质概况等。

分别按行政分区和流域分区进行调查统计和分析计算，提出数据和信息。

《公报》来水、水质分析计算采用了2006年雨量站、水文站、地下水观测井网以及水质监测的实测资料；用水部分采用当年各市统计资料。

本期公报由山东省水文水资源勘测局编制完成。

一、综述2006年，全省平均降水量570.1mm，比上年810.7mm偏少29.7％，比多年平均679.5mm偏少16.1％，属偏枯年。

2006年全省水资源总量为199.78亿m3，其中地表水资源量为109.56亿m3、地下水资源与地表水资源不重复量为90.22亿m3。

2006年年末全省大中型水库蓄水总量为37.64亿m3，比年初蓄水总量51.47亿m3减少13.83亿m3。

2006年年末与年初相比，全省平原区浅层地下水位动态变化总体呈下降趋势，平均下降幅度为0.76m，地下水蓄水变量减少14.44亿m3。

2006年末全省平原区浅层地下水位漏斗区面积为14517.6km2，比上年同期扩大1503.3km2。

2006年，全省总供水量为255.83亿m3，其中当地地表水供水量占总供水量的26.80％、引黄供水量占总供水量的26.23%，地下水供水量占总供水量的46.01％、其它水源供水量占总供水量的0.96％。

海水直接利用量为26.33亿m3。

研究探讨STUDIES AND DISCUSSIONSFeb.2020NO.2VOL.302020年2月第2期第30卷水资源是一种不可替代的基础性自然资源和战略资源[1]。

雨水资源作为一种较丰富的水资源，应加强对其的合理利用，使城市用水不会发生战略性浪费。

另外，对降水量变化特征的分析和预测不仅可以校准其他多源遥感数据[2]，还可以对精准地提出雨水资源合理利用的方法提供指导。

1黄台桥水文站区域概况黄台桥水文站位于济南市历城区华山镇前进桥，地理位置为东经117°04′、北纬36°44′，控制流域面积321km 2，是泰沂山北漏水区区域代表站，还是济南市重要防洪除涝河道小清河干流上的省级重点水文站。

黄台桥水文站所处地理位置属于大陆性季风气候，雨热同季。

夏季盛吹西南、南和东南风，促成了夏季湿热，雨量集中，多雷暴天气的特点，形成明显的湿季；冬季盛行北风，形成了冬季干冷、晴朗且降水少的天气；春、秋两季风向多变，为冬季风和夏季风过渡的时段。

由于冬季风和夏季风的存在，形成了四季气温变化明显、雨量分布不均的气候特点。

2数据来源与分析方法2.1数据资料早在1916年，黄台桥就正式设立了第1个雨量站，至今已有百年历史。

本文分析数据采用1950—2016年长达67年的实测降水观测资料。

2.2分析方法本文综合利用降水距平、线性回归分析和Mann-Kendall 检验等方法，分析了年、季降水量变化特征，揭示了黄台桥站多年降水量的时程变化，并利用人工神经网络非线性时序模型对未来几年的年降水量进行预测。

2.2.1Mann-Kendall 检验方法为了有效辨别某一个时间序列是波动状态还是存在山东济南市小清河黄台桥水文站降水量多年变化特征及趋势分析王志远1相华1郭禹含2,3梁玉荣1（1.山东省济南市水文局，济南250014；2.中国科学院地理科学与资源研究所，北京100101；3.中国科学院大学，北京100049）摘要：应用Mann-Kendall 趋势检验方法对济南市小清河黄台桥站降水量多年变化特征及趋势进行分析，并用单变量人工神经网络非线性时序模型对黄台桥站年降水量进行预测。

山东水利水电计算规则一、引言山东省位于我国的东部沿海地区，地势起伏较大，水资源丰富，是一个水利水电发展的重要区域。

为了合理利用和管理水资源，山东水利部门制定了一系列的水利水电计算规则，以确保水资源的合理利用与安全运营。

本文将介绍山东水利水电计算规则的主要内容和要点。

二、水文数据采集与计算1. 水文数据采集水文数据的采集是水利水电计算的基础。

山东水利部门建立了一套完善的水文数据采集系统，通过水文站点、遥感技术等手段，定期收集和监测河流、湖泊、水库等水域的水位、流量、降雨等数据。

2. 水文数据计算根据采集到的水文数据，山东水利部门进行水文数据计算，包括流量计算、径流计算等。

流量计算是指根据水位观测数据和河道断面特征，通过经验公式或数值模拟方法计算河流的流量。

径流计算是指根据降雨观测数据和流域特征，通过水文模型计算流域的径流量。

三、水库调度与洪水预警1. 水库调度山东省拥有众多的水库，水库调度是实现水资源的有效调配和利用的重要手段。

根据水库的蓄水容量、下游需水情况和降雨预报等因素，山东水利部门制定水库调度方案，确保水库的蓄水量在合理范围内，同时满足下游的需水要求。

2. 洪水预警山东省地势起伏较大，容易发生洪涝灾害。

为了及时防范和应对洪水灾害，山东水利部门建立了洪水预警系统。

该系统通过监测降雨数据、河流水位等信息，及时预警并发布洪水预警信息，以便相关部门和群众采取应急措施，减轻洪水灾害的损失。

四、水电站运行与维护1. 水电站运行山东省拥有多个水电站，水电站的运行管理对于保障电力供应和水利安全至关重要。

山东水利部门制定了水电站运行管理规定，包括水位控制、发电调度、设备维护等方面的要求，确保水电站的安全稳定运行。

2. 水电站维护为保证水电站设备的正常运行和寿命的延长，山东水利部门要求对水电站进行定期维护和检修。

维护包括设备的清洗、润滑、检查等工作，以确保设备的正常运转，并及时处理设备故障，防止事故的发生。

五、节水与水资源保护山东省水资源丰富，但也面临着水资源的有限和不均衡利用的问题。