溪洛渡水电站工程冬季施工的气温条件分析

五、溪洛渡水电站工程冬季施工的气温条件分析

水电工程施工期间，气温过低通常会引起冰冻，影响工程施工。因此，了解溪洛渡电站坝区气温条件与变化规律，对于合理安排冬季施工具有重要意义。我们根据永善县气象站42年逐日气象观测资料，分析了影响溪洛渡电站冬季施工的低温条件与冬季施工时段的变化规律。

1.冬半年气温平均状况

溪洛渡电站坝区位于青藏高原东侧的金沙江下游河谷地区，冬季气候较为温和。表9.4给出了永善站1961～2002年10～3月的累年各旬平均、最高、最低气温平均值。旬平均气温只有12月上旬到2月下旬（冬季）低于10℃，1月中旬平均气温为6.5℃，是全年的最低值；旬平均最低气温从11月下旬开始低于10℃，12月上旬到2月上旬低于5℃，1月各旬为4.2～4.5℃，1月份各旬的平均最高气温为10℃左右。

表9.4　　　　　　　　10～3月累年逐旬平均气温（℃）

2.冬季施工时段的基本特征

（1）冬季施工时段的划分标准

根据《混凝土结构工程施工及验收规范》规定，当日平均气温连续5天稳定低于5℃时，会对施工产生不利影响，应采取冬季施工措施。根据当地的气候特点和工程施工对气温的这一要求，本文将冬季施工时段规定为：

冬季施工时段的起日为冬半年第一个日平均气温连续5天稳定低于5℃的起日，止日为最后一个日平均气温连续5天稳定低于5℃的止日。

根据上述标准，计算了溪洛渡地区1961～2002年日平均气温稳定低于5℃的历年和累年平均起止日期及其时段长度。还计算了日最低气温稳定低于0℃的起止日期及其时段。统计资料表明，溪洛渡地区日最低气温没有出现稳定低于0℃的情况。

（2）冬季施工时段的平均起止日期及长度

统计表明，冬季施工时段累年平均起日为12月26日，止日为2月1日，时段长度为38天。累年逐日平均，最高、最低气温的变化（图9.17）也与此结果完全吻合，图9.17中三条曲线显示出，日平均气温在11月下旬末降至10℃以下，然后基本在7℃附近波动，3月上旬回升到10℃以上。最低气温12月下旬末降至5℃以下，2月中旬初回升到5℃以上，12月底到2月中旬初，基本稳定在4℃附近，而这段时间的最高气温则在9～11℃之间摆动。

图9.17　10月至次年3月逐日平均、最高、最低气温变化曲线

（3）冬季施工时段的年际变化

以上讨论的仅仅是多年平均情况，实际上，气温的变化有着很大的年际差异，冬季施工时段的开始和结束日期也极为不同（图9.18）。在42个年度中，除了1970、1987和2001年日平均气温没有出现稳定低于5℃的情况外，其他的39个年度中，开始的最早日期是1961年和1985年的12月3日，最晚日期是12月31日，而结束最早的是1973年的1月7日，最晚是1988年的3月8日，时段最长的是1985年的90天，最短的是1972年仅有10天。大多数年份是12月中旬以后开始，2月上旬以前结束。

图9.18　日平均气温稳定低于5℃的日数演变图

（4）冬季施工时段的气候变化规律

图9.19为冬季施工时段起止日期演变图。从图9.19中可以看出：冬季施工时段开始日期具有推后的趋势，而结束日期在过去40多年中具有提前的趋势。

图9.19　冬季施工时段起止日期演变图
（注：起日为从12月1日开始算起第几天，终日为从1月1日算起第几天）

根据线性拟合方程：

T′＝A＋Bt

其中，A＝，B＝

由拟合系数B可得到线性趋势。研究表明：冬季施工时段起日以每10年1.1天的趋势推后，冬季施工时段止日以每10年3.3天的趋势提前。而冬季施工时段长度以每10年4.4天的趋势变短。

3.低温日数的基本气候特征

（1）低温日数的气候学分布特征

当日平均气温稳定低于5℃以后，气温并非保持不变，而是时高时低，在一定范围内波动，所以有必要进一步讨论各月及各候日平均气温低于5℃的日数的气候学特征。为便于使用和参考，还分析了日最低气温低于0℃的日数和气候特征。以下把日平均气温低于5℃（或日最低气温低于0℃）的日数简称为低温日数。

图9.20、图9.21分别为各候日平均气温低于5℃和日最低气温低于0℃的分布日数。10月到4月日平均气温低于5℃的日数分别为0.0、0.1、2.6、7.4、4.6、0.3、0.0天，全年有15.0天。日最低气温低于0℃的日数分别为0.0、0.0、0.4、1.2、0.4、0.0、0.0天，全年有2.1天。由图可见，10月各候到12月第5候和2月第6候到4月各候日平均气温低于0℃的日数大多为0，12月第6候到1月第3候为低温日数的增长阶段，2月第2候到3月第5候为下降阶段，各候日平均气温低于5℃的日数为0.9～1.7天，日最低气温低于0℃的日数为0.1～0.3天，最大值均出现在1月第3候。

图9.20　永善10～4月逐候日最低气温低于5℃的日数

图9.21　永善10～4月逐候日最低气温低于0℃的日数

（2）低温日数的年际变化

10月份的平均气温低于5℃的低温日数为0天。11月份低温日数最多的年份是1962年，也只有2天，而42年中有38年为0天，其余4年中也仅有1～2天。12月、1月和2月是低温日数较多的月份，平均为2.6天、7.4天和4.6天，日数最多的年份分别为14天、25天和18天，分别出现在1984年、1977年和1968年。低温日数最多的月份是1月，低温日数最少0天，分别出现在1982年和1965年。

日最低气温低于0℃日数的年际变化更为显著，10月、11月和4月，没有日最低气温低于0℃的情况。3月仅1986年出现过1天。12月、1月和2月最多年份为4天、5天和5天，最少为0天，全年最多为7天，最少为0天。

4.低温日数的保证率

溪洛渡地区日平均气温低于5℃和日最低气温低于0℃的保证率见表9.5和表9.6。

从10月到4月低温日数的保证率分布来看，10月和11月的保证率最高，其次是12月和3月，1月份低温日数出现次数最多，其保证率最低。

5.冬季冰冻气候情况分析

总的来看，溪洛渡地区冬季低温时期不算长，主要发生在12月到2月之间，这时的平均气温在10℃以下，最多年份是3个月共出现7天（1977年），溪洛渡地区冬季大部分时间一般不会出现对施工有较大威胁的冰冻天气。

表9.5　　　　　　日最低气温的保证率（单位：％）

表9.6　　　　　　日最低气温＜0℃的保证率（单位：％）

6.讨　论

由于永善气象站资料年限比较长，因此本文的分析为冬季溪洛渡水电站凌冻天气的预报提供一定的气候背景参考，但云南是多山的地区，气候的垂直差异比较明显，对于坝区主要施工场地的凌冻天气的气候情况，有待于坝区自动站资料的积累而进一步进行分析。