雨水文案
雨水文案范文第1篇
【关键词】雨水；雨水利用；初期雨水；人工湿地
1 引言
雨水是自然界水循环系统中的重要环节，对调节、补充地区水资源和改善及保护生态环境起着极为关键的作用。在城市范围内，可有目的地采用各种措施对雨水资源进行保护利用，主要包括收集、储存和净化后的直接利用：利用各种人工或自然水体、池、湿地或低洼地对雨水径流实施调蓄、净化和利用，改善城市水环境和生态环境；通过各种人工和自然渗透设施使雨水渗入地下，补充地下水资源。
从广义上讲，陆地上一切形式的水资源利用都是雨水利用，而我们所说的雨水利用是特指有目的地对降雨资源进行收集、调配和利用等过程。城市雨水利用包括雨水的收集、储存、控制并高效利用等过程。雨水用途包括：补充地下水、绿化用水、景观用水、城市杂用(洗车、冲洗道路及建筑物、消防等)、居民杂用、工业用水，深度处理后甚至还可以用作饮用。
由此可见，雨水是一种极有价值的水资源。近年来，一些发达国家城市雨水的资源化和雨水的收集利用技术发展很快。但是我国在以往的城镇雨水排水工程中主要以排放为主，基本上没有考虑雨水的利用。大量雨水通过管道直接排入水体，这对于中国这个世界上严重缺水的国家来说是一种极大的资源浪费，同时也造成了初期雨水对水体的污染。随着国家的发展、社会的进步和公民素质的逐步提高，环保理念逐步深入人心，政府对环境污染防治的投入也在逐渐的增加。雨水利用技术在我国一些区域逐渐发展起来。目前国内对雨水的利用主要集中在社区、广场及公共绿地等范围内，对于城市市政雨水的收集与利用工程在国内还处于起步阶段[1,2]。
2 方案介绍
本文所要论述的雨水利用主要是对市政道路系统径流的雨水以及各细胞社区弃流或外排雨水(本文将这部分雨水通称为“市政雨水”)的收集与利用。需要强调和说明的是，对于市政雨水，无论是否采取收集利用措施，都必须设置完备的市政雨水的收集与排放系统。我们所讨论的雨水利用，应该是在避免洪涝灾害的发生，保障城市安全的前提下，适当的考虑对市政雨水进行收集与利用。笔者曾有幸参与了市政基础设施方案设计工作，借此文提出该工程在市政雨水收集利用方面的一些粗浅的思路和设计方案，供广大排水专业人员批评指正，以起到抛砖引玉的作用。
2.1 市政雨水渗透、滞蓄利用方案
雨水的收集与利用方式呈多样化，技术经济分析显示，雨水渗透、滞蓄方案设计简单、可操作性强、效果显著。通过在机非隔离带内设置渗透、滞蓄设施对市政雨水进行控制，达到雨水渗地下和滞留灌溉等利用目的。
本方案成立的前提条件是须在道路两侧设置有隔离带，且宽度尽量不小于3米。这样，可将隔离带设置为雨永潘透、滞蓄沟。在淘内填入工程废弃的混凝土块和适量的炉渣等吸附性较强的土石料，其上铺渗透系数较大的人工拌和土作为植被土，种植适宜在水中生长的水生植物或乔术。在沟内沿途设置雨水收水井．并将收水井井蓖高程设置为高于植被土高程且低于路面高程。雨水沿道路径流至沟内．部分雨水可通过沟内渗透性较好的土质渗透到地下，可以对地下水起到补给作用。另外，具有一定吸附性的土石料可以对雨水中所含的污染物等杂质起到一定的吸附作用。随着水量的增加，沟内水位升高至雨水收水井井篦的位置时．雨水可溢流到收水井内，通过雨水管道输送至雨水泵站，经泵站提升后排人人工湿地或其他处理设旌。当超过人工湿地接纳容量时，可直接将雨水排入附近的水体。
该方案的优点是可以在快速有效的对雨水进行收集的同时对雨水具有较好渗透和滞蓄作用。既可队有效的利用雨水对地下水资源进行补给，也可以有效的节省绿化用水量。中小雨时，可通过设置在雨水泵站内的中小雨水泵将雨水排八人工湿地或其他处理设施进行净化。该方案同时具有很好的景观效果。
该方案存在以下问题：①大雨或暴雨时，超过湿地处理容量的雨水无法进入湿地，直接排入天然水体。距离雨水泵站远点的初期雨水在管道内的流行时间较长，当其到达雨水泵站时，可能湿地的处理容量已经饱和，则这部分初期雨水被直接排入天然水体。虽然考虑大量的中期雨水会将初期雨水的污染物浓度起到稀释作用，但可能仍然会对天然水体造成一定程度的污染。②渗透、滞蓄沟内容易淤积初期雨水中的泥沙等污染物。
2.2 市政初期雨水分离、处理方案
降雨初期，雨水溶解了空气中的大量酸性气体、汽车尾气、工厂废气等污染性气体，降落地面后，又由于冲刷沥青油毡屋面、沥青混凝土道路、建筑工地等，使得前期雨水中含有大量的有机物、病原体、重金属、油脂、悬浮固体等污染物质。
由统计数据中可以看出，初期雨水的污染程度是较高的，有一些污染物的含量接近甚至超过了普通城市污水。如果将初期雨水直接排入自然承受水体，将会对水体造成非常严重的污染。
一些国内外检测数据显示，机动车道的雨水径流含有较高浓度的污染物质。可以说，城市初期雨水中所含的污染物质，很大部分来自机动车道的雨水径流。
研究表明：机动车道径流中主要的污染物成分为悬浮固体(SS)、COD、BOD、重金属Pt、Cr、Cu、Ni等以及多环芳烃(PAHs)、油和脂等。
机动车道雨水径流污染物进入水体后对水体水质的影响很大，导致水体的物理、化学性质和微生物特性发生变化，甚至成为影响水质的主导因素，一些有毒有机物如PAHs及重金属会对水生生态系统产生严重的影响，并可能产生潜在的二次污染等。
前文所述的市政雨水收集、利用方案，可以有效的对路面径流的雨水起到减量、下渗的作用，但并未对初期雨水进行弃流或处理。虽然渗透、滞蓄沟可以在一定程度上拦截雨水中的一部分污染物，但仍然会有相当一部分的污染物会进入到雨水管道并被直接排放至自然水体。而且，如果渗透、滞蓄沟在较长一段时间内没有被清理，则沟内的拦截的污染物会逐渐达到饱和，拦截效率亦随之逐渐降低。则随之而来的不仅仅是大量初期雨水中的污染物被直接排入自然水体，而且沟内拦截的污染物亦有可能对周围环境造成二次污染。
这样可以在前一方案的基础上增加了路面径流初期雨水的弃流和处理等内容。拟采取小雨或下雨的初期，机动车道雨水单独收集并铺设专用管道输送至专用储水池，最终排入污水处理厂进行处理的设计思路。
3 结束语
雨水是非常宝贵的淡水资源，雨水的收集与利用技术应该在我国，特别是我国的北方干旱缺水地区，广泛的推广和实践。但是，目前我国在雨水利用技术方面的研究尚处起步阶段，亟待解决的问题还比较多。但是我们有理由相信，通过国家政策的大力支持，以及各方面人员的积极研究，雨水利用技术会不断地完善且更具可操作性。
参考文献：
雨水文案范文第2篇
关键词：雨水，雨水利用，初期雨水，人工湿地
1.概述
雨水是自然界水循环系统中的重要环节，对调节、补充地区水资源和改善及保护生态环境起着极为关键的作用。在城市范围内，可有目的地采用各种措施对雨水资源进行保护利用，主要包括收集、储存和净化后的直接利用；利用各种人工或自然水体、池、湿地或低洼地对雨水径流实施调蓄、净化和利用，改善城市水环境和生态环境；通过各种人工和自然渗透设施使雨水渗入地下，补充地下水资源。
从广义上讲，陆地上一切形式的水资源利用都是雨水利用，而我们所说的雨水利用是特指有目的地对降雨资源进行收集、调配和利用等过程。城市雨水利用包括雨水的收集、储存、控制并高效利用等过程。雨水用途包括：补充地下水、绿化用水、景观用水、城市杂用（洗车、冲洗道路及建筑物、消防等）、居民杂用、工业用水，深度处理后甚至还可以用作饮用。
由此可见，雨水是一种极有价值的水资源。近年来，一些发达国家城市雨水的资源化和雨水的收集利用技术发展很快。
但是我国在以往的城镇雨水排水工程中主要以排放为主，基本上没有考虑雨水的利用。大量雨水通过管道直接排入水体，这对于中国这个世界上严重缺水的国家来说是一种极大的资源浪费，同时也造成了初期雨水对水体的污染。
随着国家的发展、社会的进步和公民素质的逐步提高，环保理念逐步深入人心，政府对环境污染防治的投入也在逐渐的增加。雨水利用技术在我国一些区域逐渐发展起来。目前国内对雨水的利用主要集中在社区、广场及公共绿地等范围内，对于城市市政雨水的收集与利用工程在国内还处于起步阶段。
2.方案介绍
本文所要论述的雨水利用主要是对市政道路系统径流的雨水以及各细胞社区弃流或外排雨水（本文将这部分雨水通称为“市政雨水”）的收集与利用。
需要强调和说明的是，对于市政雨水，无论是否采取收集利用措施，都必须设置完备的市政雨水的收集与排放系统。我们所讨论的雨水利用，应该是在避免洪涝灾害的发生，保障城市安全的前提下，适当的考虑对市政雨水进行收集与利用。
笔者曾有幸参与了中新天津生态城的市政基础设施方案设计工作，借此文提出该工程在市政雨水收集利用方面的一些粗浅的思路和设计方案，供广大排水专业人员批评指正，以起到抛砖引玉的作用。，雨水利用。
2.1市政雨水渗透、滞蓄利用方案
雨水的收集与利用方式呈多样化，技术经济分析显示，雨水渗透、滞蓄方案设计简单、可操作性强、效果显著。
通过在机非隔离带内设置渗透、滞蓄设施对市政雨水进行控制，达到雨水入渗地下和滞留灌溉等利用目的，其工艺流程如下图。
雨水渗透、滞留工艺流程
本方案成立的前提条件是须在道路两侧设置有隔离带，且宽度尽量不小于3米。这样，可将隔离带设置为雨水渗透、滞蓄沟。在沟内填入工程废弃的混凝土块和适量的炉渣等吸附性较强的土石料，其上铺渗透系数较大的人工拌和土作为植被土，种植适宜在水中生长的水生植物或乔木。在沟内沿途设置雨水收水井，并将收水井井篦高程设置为高于植被土高程且低于路面高程。雨水沿道路径流至沟内，部分雨水可通过沟内渗透性较好的土质渗透到地下，可以对地下水起到补给作用。另外，具有一定吸附性的土石料可以对雨水中所含的污染物等杂质起到一定的吸附作用。随着水量的增加，沟内水位升高至雨水收水井井篦的位置时，雨水可溢流到收水井内，通过雨水管道输送至雨水泵站，经泵站提升后排入人工湿地或其他处理设施。当超过人工湿地接纳容量时，可直接将雨水排入附近的水体。
断面示意图
该方案的优点是可以在快速有效的对雨水进行收集的同时对雨水具有较好渗透和滞蓄作用。既可以有效的利用雨水对地下水资源进行补给，也可以有效的节省绿化用水量。中小雨时，可通过设置在雨水泵站内的中小雨水泵将雨水排入人工湿地或其他处理设施进行净化。该方案同时具有很好的景观效果。
该方案存在以下问题：
①大雨或暴雨时，超过湿地处理容量的雨水无法进入湿地，直接排入天然水体。距离雨水泵站远点的初期雨水在管道内的流行时间较长，当其到达雨水泵站时，可能湿地的处理容量已经饱和，则这部分初期雨水被直接排入天然水体。虽然考虑大量的中期雨水会将初期雨水的污染物浓度起到稀释作用，但可能仍然会对天然水体造成一定程度的污染。
②渗透、滞蓄沟内容易淤积初期雨水中的泥沙等污染物。
2.2市政初期雨水分离、处理方案
降雨初期，雨水溶解了空气中的大量酸性气体、汽车尾气、工厂废气等污染性气体，降落地面后，又由于冲刷沥青油毡屋面、沥青混凝土道路、建筑工地等，使得前期雨水中含有大量的有机物、病原体、重金属、油脂、悬浮固体等污染物质。
关于初期雨水中所含污染物及其浓度的统计数据可参见表1、2（由于笔者手头没有国内与此相关的统计数据，故参考了美国的一些相关统计数据。考虑到发展水平、地域环境以及企业和人口素质等因素，笔者认为，国内的相关数据应高于美国）。
表1美国雨水水质统计数据
Tab.1 Rain runoff pollution in USA
雨水文案范文第3篇
引言 近几年，随着城市建设不断完善，城市的雨污分流改造已经成为保护环境，促进经济社会可持续发展的重要举措。结合旧城改造及道路建设，贵阳市花溪大道城市排水系统改造及建设力度相应加大，特别是城市污水处理厂建设的不断完善，相应的城市排水管网系统也应该跟上相应的步伐，使城市污水和雨水在分流原则的控制下得以较好的处理。 一、实施城市雨污分流改造的必要性 随着近十年城市建设的高速发展，特别是近几年，贵阳市扎实开展“三创一办”，纵深推进生态文明城市建设，“生态文明城市”形象日益形成，但在快速城市化的进程中，原花溪大道生活污水和雨水的合流制管网系统的弊端逐渐暴露，大量污废水通过市政排水沟流入河流，导致河水发黑、发臭，与贵阳“生态文明城市”的形象极为不符。
在上世纪贵阳市花溪区城市建设过程中，由于合流制工程量相对较小、节约投资（约比分流制减少40%）、易于施工、见效快、可操作性强，曾得到广泛应用。本世纪污水厂建设后与污水厂同步建设了截流污水排水沟，排水体制变为截流式合流制和雨水单独处理的半分流制。旱季时，截流式合流制排水系统可将污水全部送入小河污水处理厂；雨季时，通过截流设施，截流式合流制排水系统收集部分合流污水至小河污水处理厂，对初期雨水有一定的截流。由于雨水量远远大于旱季污水量混合污水量超过截流管的设计流量，大量超出部分将溢流到城市河道，不可避免会对水体造成局部和短期污染。同时进入处理厂的污水，由于混有大量雨水，使原水水质、水量波动较大，势必对污水厂各处理单元产生冲击，直接影响污水厂的出水水质。雨污分流就是让雨水和污水各行其道，就是按可持续发展的要求，减轻城区污水对受纳水体的污染，也是完善城区污水管理体系的有效途径，城区实行雨污分流改造是排水系统改造的必然趋势。进行分流制改造将进一步提高污水收集率，提高污水厂进水质量，减轻对城市水体的污染。 二、城市雨污分流改造的实施建议 1、规划先行，逐步实施 分流制改造结合道路交通工程、旧村改造、城市更新等相关工程和相关规划相一致，统一规划，合理安排，分期实施，逐步完善。排水体制为雨、污分流制，本着就近收集、统一处理、集中排放的原则布置排水管道。首先对整个区域已建排水管网系统进行全面调查，弄清楚系统建设现状以及污水系统的运行情况，进而划分现状雨、污分流区与合流区。对整个区域的雨水系统与污水系统进行规划，编制实施计划，初步估算雨、污分流改造实施的工程量及工程投资，预测工程实施建设年限，构思工程分区分期实施计划并制定阶段性目标。 2、因地制宜的制定改造方案
花溪大道道路状况：因太慈桥下拉槽的新建，道路两侧辅道扩宽，原花溪大道两侧人行道下有1 m×1 m的排水沟位于新建道路行车道下，原排水沟无覆土，沟的结构不能满足道路行车要求，故将此段排水沟进行改造，方案如下：
方案一：
按原排水沟尺寸1 m×1 m平移至新建道路边缘线，结构设计满足行车要求。改建排水沟长度为本次拉槽改造范围共计450×2米。该方案可满足现状要求，工程量晓。此方案工程造价约为：135万。
方案二：
按实行雨污分流分别设置雨污水管，实施雨污分流后，管道与现状排水沟高程无法接顺，管道改造范围须向下游延伸至小车河，雨水进入小车河，污水排入小车河截污沟，下拉槽末端距小车河有150米，造成本次改造长度方案较方案一增长150 m，合计改造长度为600 m×2，雨污水管道双侧布置，雨水管采用DN800的钢带增强聚乙烯（PE）缠绕管，污水管采用DN400的HDPE双壁波纹管。此方案工程造价约为：300万。
改用新建管道排水，小车河路段原有的排水沟废弃，该路段也将重新开槽埋管。该方案存在的问题：太慈桥路段原本较拥堵，管道施工，将给城市道路交通带来较大负担。但此方案可满足远期雨污分流要求。 3、项目建成后的后期管理 在分流改造项目施工完成后，竣工验收前建议组织分流制改造效果的验收。验收要求为雨、污彻底分流，即旱季时污水不能进入雨水系统；雨季时污水不能进入雨水系统，雨水不能进入污水系统。
在工程完成运行后建议加强日常管理维护工作，尤其是不允许新的错接乱排现象的发生。由于改造区居民、商户、工厂业主等现阶段可能环保意识还不够强，对于其各自的雨、污水排放要求重在排出而对雨、污水管道的正确衔接可能就考虑较少。因而在分流改造后新增加的雨、污水排入点如不加强管理工作很可能会出现新的错接乱排现象，如此现象增多则分流改造的区将会重新变成合流区域，分流改造的成果将不复存在。由此可以看到我们除重视建设的效果外，更要重视分流改造后的日常管理工作。 三、结语 综上所述，雨污分流改造的工程是复杂而艰巨的。在雨污分流改造中，要因地制宜的进行，改造项目建成后将提高污水收集率，保障雨、污水更有序的排放，完善了城区基础设施建设。同时分流改造后需加强排水管网维护管理工作，保证分流改造效果的发挥。
雨污分流改造优化和改善了城市生活及投资环境，对推动和促进地方经济的快速发展具有十分重要的意义，因此，花溪大道雨污分流的改造是非常必要的，同时也是十分迫切的。
通过雨污分流项目建设，完善和加强了旧城区的基础设施实力，美化了城市的市容市貌，改善了贵阳市城投资环境，推进了贵阳市花溪区的城市化进程。花溪大道雨污分流的改造是按照贵阳市城市总体规划要求，以高起点和高标准要求，进行城区基础设施的建设。项目在技术上是较先进、成熟、可靠的，在经济上也是合理的、可行的。
参考文献： [1]刘殊宇，宋代风.德国“绍尔豪森公园”住区雨水排放系统规划与建设[J].给水排水，2009 （7）.
[2]孙慧修.排水工程（上册）[M].北京：中国建筑工业出版社，1996.
雨水文案范文第4篇
1.概况
1.1水文气象和暴雨洪水
承德市气候属于大陆性季风气候。
因受西伯利亚冷空气团及副热带太平洋气团影响， 各地区之间气候差异悬殊。 年蒸发量坝上地区 1200mm,中部1500mm,南部 1800mm. 多年平均降水量 533.1mm,年内降水分布主要集中在6~9 月份，占全年降水量的 80%左右。
承德地区暴雨洪水出现频率高，季节性强。 7、8 两个月是承德市的主汛期。 承德为全省的多雨区，但降水量时空分布不均，加之单点暴雨突出，导致境内洪涝灾害、滑坡泥石流灾害频繁发生。 洪水主要由暴雨形成，多发生在 6~8 月份，尤以 7 月下旬至 8 月上旬最为集中。其特点是陡涨陡落、历时短、灾害性大。
1.2地理位置
承德水文站位于承德市市区，东经117°56′，北纬 40°58′，为迎风山区区域代表站 , 武烈 河控制站 , 集水面积2460km2, 其肩负着为承德市市区提供防洪决策的艰巨任务。
1.3河流河网情况
武烈河---滦河一级支流，发源于隆化县鹦鹉川娘娘庙分水岭，流经隆化县、承德县、双桥区，于承德市双桥区鹙窝汇入滦河，河长 106.23km,平均坡度10.8%,流 域面积 2590.94km2. 多 年平均径流量 2.2259 亿 m3, 实测最大洪峰流量 2580m3/s(1962 年 7 月 26 日 )，调查最大洪峰流量 4630m3/s (1938 年 )。
河网密度 0.17km/km2, 流 域形状系数0.224. 河道纵坡 4.8%,流域平均宽度24.4km.
2.方案研究思路及模型应用
承德水文站洪水预报方案采用中国洪水预报系统相关技术， 根据流域上下游特性确定模型的输入、输出，在其基础上确定模型结构， 进行模型率定、校核，增加模型方法、作业预报和方案管理等。 中国洪水 预 报 系 统 采 用 的方 法 主 要 有 河 北 雨洪模型、新安江三水源 蓄 满 产 流 模 型(SMS_3)、 三水源滞后 演 算 汇 流 模 型(LAG_3)、 马斯京根分 段 连 续 演 算 模 型(MSK)。
承 德 地 处 山 区半 湿 润 半 干 旱 气 候带，径流的来源是降雨。 多年的研究和实践 表 明 这 类 地 区 的降 雨 产 流 机 制 主 要是 先 超 渗 后 蓄 满 产流。 基于中国洪水预报系统，经过多次率定实验表明，承德站洪水预报方案产流采用新安江三水源蓄满产流模型(SMS_3)，汇流采用三水源滞后演算汇流模型(LAG_3)较为合适。
3.洪水预报方案的构建
3.1资料分析
雨量站的选用： 经雨量资料分析，承德水文站以上区间内有承德、 荒地、坝底、七家、两家、韩麻营、小西山、三道沟门、三家、头沟、双峰寺 11 个站的雨量资料，资料系列均满足摘录要求。
3.2预报方案构建
承德水文站集水面积 2460km2,建站以来最大流量为 2580m3/s,承德站上游没有水文站控制，故而只考虑一个区域构建方案。
经中国洪水预报系统多次对比、率定得出，预报方案区间输入采用蓄满产流 模 型 (SMS_3) 和 滞 后 演 算 模 型(LAG_3);雨量站控制权重采用泰森多边形法。 方案计算时段为 1 小时，方案输出类型为水位流量。预报站码采用承德站的水情编码30102900,预 见期选用 2 个 小时 ,预热期 30 天。
4.模型参数率定及检验
方案参数率定采用 1991、1992 两年资料进行率定。率定方法采用单纯形法。 场次洪水误差统计见表 2-1.
5.方案评定及应用效果
由上述参数率定结果可知，洪水过程拟合效果较好，各参数符合该地区的洪水特性，场次洪水误差均小于 20%,在允许范围内， 根据确定性系数 0.902评定该预报方案为乙级，可用于洪水预报作业。
雨水文案范文第5篇
关键词：气候变化；极端降雨；RegCM；长江
Abstract: Extreme precipitation caused by climate change, the lower reaches of the Yangtze River in flood disasters occurred frequently. In order to explore the climate changes, changes in the middle and lower Yangtze River of the Yangtze River in 1998 rainfall, rainstorm climate scenarios based on the history of history, using the RegCM4 regional climate model, simulation of temperature increase of 1.9 and 5.5, consistent with other climate conditions and historical climate conditions, changes in the middle and lower Yangtze River rainfall. The results show that: on the one hand, climate change, increased rainfall in the middle and lower Yangtze River, aggravate the temporal and spatial distribution of rainfall inhomogeneity on the other hand, increased rainfall extreme tendency.
Key words: climate change; extreme precipitation; RegCM; Yangtze River
中国分类号：TU71 文献标识码：A 文章标号：2095-2104（2013）03-0001-02
1 引言
政府间气候变化专门委员会（IPCC）于2007年编写完成了《气候变化2007：联合国政府间气候变化专门委员会第四次评估报告》（Climate Change 2007, the Fourth Assessment Report (AR4) of the United Nations Intergovernmental Panel on Climate Change），报告中指出，最近100年来全球年平均气温上升0.74℃，而近100年来的全球平均地面气温曲线表明，气温呈急剧上升趋势，气温上升，主要是由于人类活动引起的温室气体（CO2、CH4和N2O)排放造成。对于未来全球和区域气候变化需要构建未来社会经济变化的情景，从而给出相应温室气体排放情景，为此，IPCC对各种可能的发展状况加以定性或定量的描述，组织各国专家先后给出了不同的温室气体排放情景。基于IPCC研究的基础上，江志红利用7个IPCC AR4模式对中国地区极端降水指数模拟能力的评估及其未来情景预估，研究得出：21世纪与降水有关的事件都有趋于极端化的趋势，极端降水强度可能增强，干旱也将加重，且变化幅度与排放强度成正比。2011年中国长江中下游特大旱灾急转洪涝灾害又一次印证了上述结论，长江中下游旱灾是开始于2011年4月，是自1959至1961年的旱灾后50年来最严重的一次，受灾人口达三千四百万，大量牲畜饮水困难，直接经济损失149亿元人民币。而6月8日起，湖南、湖北、贵州、江西、浙江、安徽、福建、重庆多个省市出现较大范围的强降雨天气，强降雨在缓解旱情的同时，也引发的严重水灾，截止本文完稿时，洪涝灾害仍再继续。
长江流域特别是中下游地区人口密集，经济发达，是我国非常重要的工农业基地和商业基地。同时，受梅雨、台风雨和西南暖湿气流影响，长江流域洪涝灾害频繁发生，而长江流域洪涝灾害主要由极端降雨造成，因此，研究气候变化对长江中下游地区极端降雨的影响具有极其重要的意义。本文研究的长江中下游地区所涉地理范围大致包贵州、湖南、湖北、江西、安徽、江苏、浙江、重庆、上海七省两市。
1998年长江流域6月至8月，长江流域极端降雨引起特大洪水灾害，是继1954年以来的最大的一次洪水，长江中下游干流沙市至螺山、武穴至九江共计359km的河段水位超过了历史最高水位。为了研究气候变化下，长江中下游降雨的变化，本研究针对1998年极端降雨，对比历史条件和两种气温升高情景，采用区域模式RegCM4模拟长江中下游降雨，分析全球变暖对长江中下游降雨的影响。
2 RegCM区域气候模式
2.1 模式发展
RegCM于二十世纪八十年代晚期，在中尺度模式MM4的基础上建立起来，其动力框架源于MM4，为可压的、静力平衡的有限差分模式，垂直方向采用σ坐标。经过不断的扩充和改进，在1993年产生第二代区域气候模式RegCM2，RegCM2的物理过程是基于新版中尺度模式MM5和CCM2，应用新版陆面过程方案BATS 1E，另外非局部边界层方案取代了旧的局部行星边界层方案，质量通量积云方案也作为可选方案加入模式中。而至2003~2004年间，形成了新版的RegCM3，RegCM3使用了CCM3辐射传输方案，改进了大尺度云和降雨的参数化方案使其可以解决次网格尺度云的变化问题，利用马赛克型参数化方案对次网格尺度上地表高程和土壤类型不均匀进行处理，同时改进了输入数据，使用USGS全球陆地覆盖特征化数据（GLCC）和全球高分辨率全球陆地地形数据GTOPO30产生地表文件，使用NCEP和ECMWF全球再分析数据作为初始和边界条件。2010年末，推出了RegCM4，RegCM4耦合了最新的CLM3.5陆面模式，增加了Zeng海洋格式可以预报海洋表面温度，SST边界引进了海洋浮冰，并且改进了RegCM3化学过程模拟包，同时格式的模拟空间尺度从20km提高到了10km。
2.2 模式结构
RegCM模拟系统包括四个部分：地表（Terrain），初始/侧边界（ICBC），RegCM模拟和后处理（Postprocessor）。Terrain和ICBC是RegCM预处理阶段的两部分，Terrain过程定义模拟区域和网格间距，并把陆地类型（land use）和高程数据内插到模型网格点上；ICBC过程把表层海温（SST）和全球再分析数据内插到模式网格上，用作模拟的初始条件和边界条件。预处理后，生成模拟的输入数据文件，即可进行模拟，模拟结果输出包括大气模型输出、陆面模型输出、辐射模型输出和化学模型输出，输出变量包括温度、湿度、降雨、风速风向、蒸发量、太阳辐射等64个变量结果。
2.3 模式运用
区域气候模式RegCM一经推出，就受到各国气象工作者的高度关注，并在美国、欧洲、非洲、东亚等地区进行过许多方面模拟研究。目前，国际上利用 RegCM进行的模拟主要在以下几个方面：1）对区域气候模拟能力的检验；2）模式对未来气候的模拟能力；3）模式对气候变化影响因子的敏感性；4）模式嵌套研究。
3 研究区域及资料
本研究区域为长江中下游地区，模拟区域中心坐标位于29.5°N, 115°E，图1为模拟范围和地形图。东西方向格点数为105个,南北方向格点数为75个,模式的水平分辨率取 20 km，模式垂直方向分18层。
模式的参数化方案：侧边界选择指数松弛方案，缓冲区12圈，辐射采用NCAR CCM3方案，海表通量参数化选择Zeng方案，行星边界使用Holtslag方案，积云对流参数方案选用Kuo方案，压力梯度方案选择流体静力递推方案，时间积分步长为180s。
模拟积分时间为1998年1月1日～12月31日。运行模式所用地形资料为美国地质勘测局(USGS)，分辨率为10′的GTOP030地形资料；陆地覆盖资料为USGS基于卫星观测反演的分辨率为10′的全球陆地覆盖特征(GLCC)数据库资料(植被和土地利用)；海洋表面温度资料利用美国国家海洋大气管理局(NOAA)提供的1°分辨率的最优内插海洋表面温度的周分析资料；初、边值采用美国国家环境保护中心(NCEP/NCAR)每日4次2.5°×2.5°分辨率的再分析数据NNRP2。
模拟气温增加情景设计根据赵宗慈使用IPCC AR4提供的气候模式集合，综合大约80个气候模式方案，考虑各种人类排放情景，分析中国未来气温变化预估，到21世纪后期气温升高最佳估计为1.9-5.5℃。本研究设计气温增加分别取最低气温升高情景1.9℃和最高气温增加情景5.5℃。本研究模拟情景综合为如下三种： 1998年历史气候条件情景；气温升高1.9℃，其它气候条件不变情景；气温升高5.5℃，其它气候条件不变情景。
图1 模拟区域及地形
4 降雨变化
4.1 区域极端降雨变化情况
长江中下游地区的洪涝灾害一般发生在夏季6至8月份，而且根据1998年特大暴雨实况，暴雨主要集中6至8月，因此区域极端降雨变化趋势主要分析夏季极端降雨变化情况。图2-图7分别给出了6、7、8月份在1998年气候条件下，气温升高1.9℃和5.5℃，区域降雨变化的平面分布，图中数字单位为%。
根据区域降雨变化图分析，气温升高1.9℃时，在6月份，大部分区域降雨增加在20%左右，湖北和湖南南部小部分中心点降雨增加会在30%左右，7月份，降雨增加趋于不均匀性，降雨增加的幅度大部分在15%到30%之间，其中在湖南湖北部分交界处出现降雨减少15%的情况，降雨增加较多的区域集中在江西及安徽大部分区域，基本增加降雨在30%左右，8月份，降雨增加在区域分布上也较为不均匀，增加较多区域为湖北东南部和江西西北部，增加降雨在30%到45%之间，而在浙江西北部和安徽东南部出现降雨负增长15%。气温升高5.5℃时，降雨增加的幅度出现大幅上升，在空间上，降雨增加的空间差异性更为明显，6月份，区域降雨的增加在30%到70%之间，湖南、湖北东部、贵州东部以及浙江降雨的增加较多，在50%到70%之间，7月份，降雨增加范围在15%到75%之间，空间降雨的差异性更为严重，湖南、贵州大部以、浙江北部及安徽南部降雨增加都超过45%，儿湖北西北及湖南湖北交界出现降雨出现负增长，8月份，降雨增加在15%至75之间，增加较大区域为湖南北部和湖北南部，降雨增加在50%以上，而浙江东部江苏中部，降雨为负增长。
图2 气温升高1.9℃下6月份区域降雨变化图3 气温升高5.5℃下6月份区域降雨变化
图4 气温升高1.9℃下7月份区域降雨变化图5 气温升高5.5℃下7月份区域降雨变化
图6 气温升高1.9℃下8月份区域降雨变化图7 气温升高5.5℃下8月份区域降雨变化
4.2 区域月降雨变化情况
图8给出了1998年历史条件下，及相同气候条件，温度升高1.9℃和5.5℃下，1至12月月降雨对比。根据图中分析，秋季、冬季的降雨增加幅度会比较小，而春季、夏季，特别是夏季的降雨增加幅度会比较大，而长江的雨季也基本集中在夏季，气温升高，将会使得雨季的降雨更为集中。因此，气候变化，温度升高，在时间上，会加剧降雨的时间分布不均匀性，使得雨季的降雨更为集中。
图8 历史条件与气温升高月累计降雨图
4.3 区域年降雨变化情况
图9和图10给出了长江中下游区域降雨变化区域分布，图中数字单位为%。从图中可以看出气温升高1.9℃时，大部分区域降雨增加在20%左右，而气温升高5.5℃时，大部分区域降雨增加在50%左右。在气温升高1.9℃时，降雨增加在空间分布上相对均匀，而到气温升高5.5℃时，降雨增加出现较大的地区差异性，加剧了降雨空间分布的不均匀性。总体来看，气温升高时，湖南、湖北、贵州东部、江西、浙江以及江苏南部降雨增加的幅度比起其他区域要大。
图9 气温升高1.9℃下区域年降雨变化图10 气温升高5.5℃下区域年降雨变化
5 结论
使用长江流域1998年特大暴雨气候条件，构建气温升高1.9℃和5.5℃气候变化情景，利用区域气候模式RegCM4，模拟长江中下游区域降雨，并给出了区域极端降雨、月降雨及年降雨变化情况。
试验结果表明，在6、7、8月份，气温升高1.9℃时，降雨增加幅度在15%-45%之间，气温升高5.5℃时，降雨增加幅度在15%-75%之间，并且伴随气温升高幅度的增大，降雨增加的空间分布差异更加严重，部分区域还出现降雨负增长情况，因此，气候变化将使得长江中下游区域极端降雨增强，同时，空间分布差异的加剧，也会加剧极端降雨的强度。
月降雨变化的比较结果显示，在时间上，降雨的时间分配不均匀性将会因为气候变化，温度升高而更严重，在雨季，降雨的增加幅度远超过其它时间段。
