用于水工混凝土设计的辽宁省气候分区

李剑辉，韩 冬，刘和平（辽宁省水文局，辽宁沈阳110003）



用于水工混凝土设计的辽宁省气候分区

李剑辉，韩 冬，刘和平
（辽宁省水文局，辽宁沈阳110003）

［摘 要］依据水利部水工混凝土设计，采用最冷月平均气温指标，文中对辽宁省进行了气候分区研究，结果表明：辽宁省1月份出现最冷月的比例最高，各站平均达到81.9%，而12月份、2月份出现最冷月的比例分别为11.8%和6.3%。全省最冷月平均气温总体上呈显著上升趋势显著。朝阳、阜新西部、锦州、辽阳、鞍山、凤城南部一带及以东地区为严寒地区，其余地区为寒冷地区，无温和地区。

［关键词］水工混凝土；抗冻等级；最冷月平均气温；气候分区；辽宁省

1 问题提出

水利工程所在地区的水文气候条件是影响水工混凝土结构质量与耐久性的重要因素，因此，针对水工混凝土结构质量与耐久性进行辽宁省气候分区，是辽宁省水工混凝土结构质量控制与耐久性提升技术研究的基础工作。

按照水利行业标准SL191—2008《水工混凝土结构设计规范》和SL211—2006《水工建筑物抗冰冻设计规范》，采用最冷月平均气温指标，将全省分为严寒地区（年最冷月平均气温不大于-10℃）、寒冷地区（年最冷月平均气温在-10℃～-3℃）、温和地区（年最冷月平均气温大于-3℃）。在分析最冷月出现月份特征、最冷月气温特征的基础上，进行辽宁省气候分区，为水工混凝土设计提供参考。

2 研究方法

涉及到的资料主要为辽宁省逐年月平均气温，主要来自中国气象科学数据共享网、辽宁水文局等，共56个站点，资料年限为1951—2014年。

首先采用线性倾向法分析代表站点最冷月气温的变化趋势。用xi表示样本量为n的某一气候变量，ti表示xi所对应的时间，建立两者之间的一元线性归回：

其中：b为斜率，即线性倾向值，其含义为气候变量xi的年变化量，b值为正，表示xi有增加的趋势；其值为负，表示xi有减小的趋势；其绝对值的大小表示相应变化趋势的的大小。

基于ArcGIS平台，由56个站点的数据通过空间插值方法得到最冷月气温的等值面分布图，进而进行气候分区。

3 最冷月所在月份特征分析

3.1 最冷月份总体情况

提取各站最冷月出现月份的基础上，统计各站1951—2014年最冷月在各月出现年数的总体情况，结果见表1。

表1 各月份出现最冷月的年数及其占总年数的百分比

从各月出现最冷月占总年数的百分比来看，1月份出现最冷月的比例最高，各站平均达到81.9%；最小为75%，为凤城站；最高为89.7%，为北镇站。12月份出现最冷月的比例次之，各站平均为11.8%；出现比例最小的站为金州站，为2.2%；出现比例最大的站为凤城站，达到21.7%。2月份出现最冷月的比例最低，平均为6.3%；出现比例最小为义县站，为1.7%；比例最高为旅顺站，达到19.6%。

3.2 最冷月份演变特征

中北部、东南部、西部各选1个代表站，分析1951-2014年最冷月份演变特征，其变化过程见图1。可以看出，自1951—2014年，代表站最冷月以1月份为主导。对于多数站点来讲，50—60年代，最冷月也会偶尔发生在12月份和2月份；70—90年代，最冷月出现在1月份的比例增大；2000年以后，12月份出现最冷月的比例相对增大，说明近十多年来，最冷月的出现月份有提前的趋势。

图1 代表站点最冷月出现月份变化

4 基于最冷月平均气温的辽宁省气候分区

4.1 最冷月气温演变特征

中北部、东南部、西部各选1个代表站，分析1951—2014年最冷月气温演变特征，其变化过程见图2。结果表明，大连和朝阳站最冷月平均气温的上升趋势达到了0.05显著水平，说明上升极为明显。3个站最冷月平均气温上升速率来分别为为0.20℃/ 10 a，0.45℃/10 a和0.43℃/10 a。综上所述，全省最冷月平均气温总体上呈显著上升趋势显著。

图2 代表站逐年最冷月平均温度变化趋势

4.2 气候分区结果

分别计算56个站点1951—2014年平均的最冷月平均气温，并进行空简插值，得到针对辽宁省混凝土设计的气候分区。

总体来看，辽宁省最冷月平均气温在环渤海、黄海地区呈环状分布，由内向外逐渐降低；离海较远的地区，由西南向东北逐渐降低。

其中，环渤海、黄海一带最冷月气温较高，大连市区最高，达到-5.9～-4.1℃；普兰店、瓦房店一带为-7.9～-6℃；庄河、盖州、葫芦岛南部地区达到-8.9～-8℃；建昌、朝阳南部、锦州南部、盘锦、营口、东港一线为-9.9～-9℃；朝阳、阜新西部、锦州、辽阳、鞍山、凤城南部为-10.9～-10℃；此线以东，呈由西南向东北逐渐降低的趋势，最冷的地区位于清原、西丰地区，达到-17.2～-15℃。

朝阳、阜新西部、锦州、辽阳、鞍山、凤城南部一带及以东地区为严寒地区，其余地区为寒冷地区，辽宁省无温和地区，该分区可供水工混凝土设计。

［中图分类号］TV61

［文献标识码］B

［文章编号］1002－0624（2016）06－0065－02

[收稿日期]2016-01-12