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导 言 暴雨洪水灾害在世界范围内广泛分布，探究气候变化对水利工程防御洪水标准及其自身安全性的潜在威胁具有重要意义。本文分析了不同重现期下的设计暴雨量及其时空变化规律，并在研究多年平均降水量及日最大降水量变化特征的基础上，揭示了降水变化对设计暴雨量的影响，有助于我国工程设计标准的更新与安全运行，为人类应对极端暴雨的策略优化提供了理论依据。 具体内容 在防洪体系的工程规划设计和运行中，设计暴雨量是确定防洪标准的重要参数，主要指特定设计频率下的可能最大暴雨量，可由实测降水资料计算得到。但在近期气候变化背景下，频发的极端暴雨导致水文序列平稳性发生变化，相同重现期下的设计暴雨量可能随之改变。因此，本研究基于全国639个气象台站的降水数据，综合Pearson-III型曲线、最小二乘法及F检验等方法，分析了1958-2017年中国设计暴雨量的变化及其对降水变化的响应。 从降水的时间变化特征来看，中国的多年平均降水量和日最大降水量总体呈增加趋势（0.05<p<0.1）。空间上，华南、华中、西北和西南地区显著增加（p<0.05），华北和东北地区显著减少，而华东地区无明显变化趋势。  图1 1958-2017年中国 多年平均降水量时空变化图  图2 1958-2017年中国 多年平均日最大降水量时空变化图 在不同重现期下，中国的平均设计暴雨量均呈增加趋势（0.05<p<0.1）。从空间分布来看，华中、西北和西南地区的设计暴雨量序列呈显著增加趋势（p<0.05），华南和华东地区不显著增加，华北地区呈显著减少趋势，东北地区不显著减少。而随重现期的增加，各地区的设计暴雨量变化速率呈现出“增的愈增，减的愈减”的变化特征。  图3 不同重现期下设计暴雨量的 时空变化分布图 基于降水与设计暴雨量变化特征，采用相关性分析检验两者间是否存在相关关系。结果表明，设计暴雨量变化与降水变化之间存在正相关关系（p<0.05），尤其与日最大降水量变化相关性较强。因此，在降水变化的背景下，我国未来的设计暴雨量可能会随极端暴雨的增长而继续增加，对防洪工程及其可靠性的威胁也将进一步加剧。特别是在设计暴雨量显著增长的华中、西南和西北地区，已建重大工程的防洪标准需要及时更新，以保障工程的防洪能力及正常运行。  图4 降水变化与设计暴雨量变化的相关关系 作者简介 吉戴婧琪，论文第一作者，西北农林科技大学硕士研究生，主要研究方向流域水文。 韩剑桥，本文通讯作者，西北农林科技大学水土保持研究所副研究员。主要从事流域洪水泥沙灾害与模拟方面的研究。主持国家自然科学基金面上项目、重点基金课题、青年项目，重点研发子课题，以及陕西省自然科学基金等科研项目20余项；发表论文60余篇；申请/授权专利13项，参与出版专著1部，入选中国科协第五届青年人才托举工程。 戈文艳，西北农林科技大学水土保持研究所助理研究员。主要从事区域气候变化，植被动态变化，遥感与GIS应用研究工作。 刘仪航，西北农林科技大学硕士研究生，主要研究方向为区域洪水灾害评估。
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