楊 靜,郝志斌
(1.貴州省水利科學(xué)研究院,550002,貴陽;2.貴州省水利水電勘測設(shè)計(jì)研究院,550002,貴陽)
從2009年7月上旬至次年4月下旬,貴州大部分地區(qū)降水持續(xù)大幅度偏少,氣溫偏高,出現(xiàn)歷史罕見的夏秋連旱疊加冬春連旱。4月30日后,全省各地先后迎來較強(qiáng)降水天氣過程,省境內(nèi)各江河來水和庫(塘)蓄水得到不同程度補(bǔ)充,土壤墑情明顯改善。5月14日,省政府應(yīng)急辦根據(jù)全省雨情、水情、旱情、災(zāi)情發(fā)展變化和有關(guān)預(yù)案規(guī)定,決定終止貴州省自然災(zāi)害救助、干旱災(zāi)害、氣象災(zāi)害Ⅱ級響應(yīng)及森林火災(zāi)Ⅱ級預(yù)警。其間,全省88個(gè)縣(市、區(qū))有 85個(gè)縣(市、區(qū))不同程度受災(zāi),受災(zāi)總?cè)丝谶_(dá) 1991.52 萬人,19個(gè)縣(市、區(qū))及543個(gè)鄉(xiāng)(鎮(zhèn))政府所在地一度出現(xiàn)供水緊張,全省有695.22萬人發(fā)生臨時(shí)飲水困難,農(nóng)作物受旱面積156.83萬hm2,其中成災(zāi)112.003萬hm2,絕收51.863萬hm2,旱災(zāi)還對工業(yè)生產(chǎn)、水力發(fā)電、交通運(yùn)輸業(yè)、服務(wù)業(yè)、森林防火以及生態(tài)環(huán)境等造成嚴(yán)重影響,因?yàn)?zāi)造成直接經(jīng)濟(jì)損失139.99億元。為科學(xué)客觀地分析評價(jià)全省旱情,文章首次基于《旱情等級標(biāo)準(zhǔn)》(SL 424—2008)(以下稱 《標(biāo)準(zhǔn)》)對本次干旱災(zāi)害旱情等級和水利工程抗旱救災(zāi)效益等進(jìn)行了評估。以期通過《標(biāo)準(zhǔn)》的應(yīng)用,對貴州今后進(jìn)行旱情等級評估應(yīng)該注意的問題提供一定的參考和借鑒。
據(jù)氣象部門資料顯示,本次干旱的范圍和強(qiáng)度均突破貴州氣象歷史極值,尤其以貴州西南部最為嚴(yán)重。
鑒于本次干旱成災(zāi)的主要是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及農(nóng)村居民生活,且這兩大主體因旱影響資料相對較完善,故本次僅對農(nóng)業(yè)旱情進(jìn)行評估分析。農(nóng)業(yè)旱情等級評估時(shí),結(jié)合貴州農(nóng)作物在田時(shí)間及本次干旱期間降雨情況,按旱情發(fā)生至大季收割 (大部分地區(qū)為2009年7月上旬至2009年10月上旬)、小季播種在田需水灌溉期(大季收割至2010年旱情結(jié)束油菜生育期)、旱情發(fā)生至旱情結(jié)束(2009年7月上旬至2010年5月中旬)3個(gè)時(shí)間尺度進(jìn)行,用區(qū)域農(nóng)業(yè)旱情資料推求各級行政區(qū)農(nóng)業(yè)旱情指數(shù)(Ia)確定旱情等級;而區(qū)域因旱飲水困難等級則只以旱情發(fā)生期間因旱飲水困難人口最大值為指標(biāo)進(jìn)行評估;用農(nóng)業(yè)旱情等級與相應(yīng)區(qū)域內(nèi)因旱飲水困難等級中旱情等級高者作為該區(qū)域內(nèi)的綜合旱情等級。
為便于體現(xiàn)貴州水利供水工程對于補(bǔ)給農(nóng)業(yè)灌溉用水所發(fā)揮的灌溉效益,本次農(nóng)業(yè)旱情評估將農(nóng)業(yè)分為是否考慮水利工程灌溉兩個(gè)方面,將兩種情況下區(qū)域農(nóng)業(yè)旱情等級分布進(jìn)行對比分析。評估時(shí),由于基于標(biāo)準(zhǔn)的區(qū)域農(nóng)業(yè)旱評等級評估采用指標(biāo)為輕旱、中旱、重旱和特旱面積,而不是通用的旱情旱災(zāi)統(tǒng)計(jì)表所采用的受旱面積、受災(zāi)面積、成災(zāi)面積和絕收面積等,評估時(shí)對現(xiàn)有統(tǒng)計(jì)指標(biāo)進(jìn)行換算。
①水利工程補(bǔ)給灌溉情況下農(nóng)業(yè)旱情評估時(shí),將農(nóng)業(yè)生產(chǎn)視為灌溉農(nóng)業(yè)區(qū),參照《標(biāo)準(zhǔn)》可計(jì)算作物缺水率評估農(nóng)業(yè)旱情,并劃分農(nóng)業(yè)旱情等級。
②區(qū)域農(nóng)業(yè)旱情指標(biāo)與等級。區(qū)域農(nóng)業(yè)旱情評估采用區(qū)域農(nóng)業(yè)旱情指數(shù)法,參照《標(biāo)準(zhǔn)》可計(jì)算區(qū)域農(nóng)業(yè)旱情指數(shù),并劃分區(qū)域農(nóng)業(yè)旱情等級。
(1)旱情發(fā)生至大季收割農(nóng)業(yè)旱情等級評估
根據(jù)各地水稻生長期需水及降雨數(shù)據(jù),參照《標(biāo)準(zhǔn)》推求各地2009年7月上旬至當(dāng)年水稻生長期結(jié)束不考慮水利工程供水灌溉條件下相應(yīng)時(shí)段的水稻缺水率,繪制以作物缺水率為評估指標(biāo)的農(nóng)業(yè)旱情分布圖(見圖1)。根據(jù)各地水稻生長期需水及降雨、水利工程供水的數(shù)據(jù),同上方法計(jì)算各地考慮水利工程供水灌溉條件下2009年7月上旬至當(dāng)年水稻生長期結(jié)束的水稻缺水率,繪制以作物缺水率為評估指標(biāo)的農(nóng)業(yè)旱情分布圖(見圖 2)。
(2)小季需水灌溉期農(nóng)業(yè)旱情等級評估
根據(jù)各地油菜生長期需水及降雨、水利工程供水的數(shù)據(jù),計(jì)算各地不考慮水利工程供水灌溉條件下該時(shí)段的作物缺水率,繪制以作物缺水率為評估指標(biāo)的農(nóng)業(yè)旱情分布圖 (見圖3)。根據(jù)各地油菜生長期需水及降雨、水利工程供水的數(shù)據(jù),計(jì)算各地考慮水利工程供水灌溉條件下該時(shí)段的作物缺水率,繪制以作物缺水率為評估指標(biāo)的農(nóng)業(yè)旱情分布圖(見圖4)。
(3)最不利時(shí)段農(nóng)業(yè)旱情評估
①降雨最不利時(shí)段農(nóng)業(yè)旱情等級評估。根據(jù)干旱期間降雨資料,計(jì)算干旱期間月尺度降雨距平百分率,并繪制降雨最不利時(shí)段全省農(nóng)業(yè)旱情分布圖(見圖5)。
②農(nóng)業(yè)灌溉用水最不利時(shí)段農(nóng)業(yè)旱情等級評估。根據(jù)旱情發(fā)生、發(fā)展期間各地農(nóng)作物生長期需水及降雨、水利工程供水的數(shù)據(jù),推求各地旬尺度的農(nóng)作物缺水率,繪制以作物缺水率為評估指標(biāo)的農(nóng)業(yè)灌溉用水最不利時(shí)段農(nóng)業(yè)旱情分布圖(見圖6)。
(4)區(qū)域農(nóng)業(yè)旱情評估
根據(jù)2009年7月上旬至次年旱情結(jié)束全省各地有效降雨情況及農(nóng)作物受旱情況,全省最長連續(xù)無有效降雨日出現(xiàn)在畢節(jié)的赫章 (203天),其余各縣(市、區(qū))均先后發(fā)生不同等級旱情。參照標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算區(qū)域農(nóng)業(yè)旱情指數(shù),并劃分區(qū)域農(nóng)業(yè)旱情等級。根據(jù)區(qū)域旱情等級繪制的區(qū)域農(nóng)業(yè)旱情等級分布圖(見圖7)。
(1)因旱飲水困難旱情等級劃分指標(biāo)及方法
參照標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的判別條件及判別標(biāo)準(zhǔn)確定因旱飲水困難人數(shù),用標(biāo)準(zhǔn)中4.3相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及方法確定區(qū)域因旱飲水困難等級。
(2)因旱飲水困難旱情等級
全省因旱飲水困難人口最大日出現(xiàn)在2010年4月5日(縣級行政區(qū)因旱飲水困難程度分布見圖8),當(dāng)日因旱飲水困難人口為695.22萬人 (大于等于600萬人),大部分為農(nóng)村人口,占災(zāi)區(qū)總?cè)丝诘?9.16%(小于20%),因旱飲水困難人口總數(shù)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)中特別困難級別,而因旱飲水困難人口占當(dāng)?shù)乜側(cè)丝跀?shù)量的比例為重旱級別,則最終確定省級飲水困難為特旱級別。從圖8可見,除銅仁地區(qū)外其余8個(gè)地級行政區(qū)均出現(xiàn)因旱飲水困難,其中貴陽市、遵義市、畢節(jié)地區(qū)、黔東南州四地為輕度困難,安順市和黔南州為重度困難,六盤水市和黔西南州為特別嚴(yán)重,全省范圍內(nèi)9個(gè)地級行政區(qū)沒有重度困難的地區(qū)??偟赜蚍植伎矗敬胃珊灯陂g飲水困難主要出現(xiàn)在西南部且由西南向東北逐漸減輕,黔中地區(qū)普遍出現(xiàn)中輕度飲水旱情,但貴陽市兩城區(qū)例外,可見,貴陽市兩城區(qū)生活供水保證率足以抵御本次干旱。
用農(nóng)業(yè)旱情等級與相應(yīng)區(qū)域內(nèi)因旱飲水困難旱情等級中旱情等級高者作為該區(qū)域內(nèi)的綜合旱情等級。最終確定出本次干旱中旱情最嚴(yán)重階段,省級、地級和縣級行政區(qū)旱情等級與各級行政區(qū)農(nóng)業(yè)旱情等級基本一致。因此,可以認(rèn)為本次干旱期間區(qū)域旱情等級取決于農(nóng)業(yè)旱情等級。
用區(qū)域農(nóng)業(yè)綜合旱情指數(shù)作為計(jì)算旱情頻率的指標(biāo)。根據(jù)統(tǒng)計(jì)整理后的歷史旱情系列資料,利用區(qū)域農(nóng)業(yè)綜合旱情指數(shù)公式,計(jì)算得到各年干旱過程中最大的區(qū)域農(nóng)業(yè)綜合旱情指數(shù);然后在頻率格紙上點(diǎn)繪經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)(縱坐標(biāo)為旱情指數(shù)的取值,橫坐標(biāo)為對應(yīng)的旱情經(jīng)驗(yàn)頻率),并采用目估適線法繪制旱情頻率曲線。對于本次干旱過程,采用該次過程中最嚴(yán)重期間的旱情資料,計(jì)算得到最大的區(qū)域農(nóng)業(yè)綜合旱情指數(shù),以此最大旱情指數(shù)在已繪制出的旱情頻率曲線上查得該次干旱過程或某時(shí)刻的旱情頻率。根據(jù)全省農(nóng)業(yè)綜合旱情指數(shù)頻率適線圖,查出本次干旱災(zāi)害的發(fā)生頻率約為 50年一遇(Iα=1.91)。
2009年6月,全省水庫、山塘總蓄水量為12.39億m3,其中中型水庫4.19億m3,占總蓄水量的33.82%;?。?)型水庫 5.06億m3,占總蓄水量的40.84%。至2010年2月,全省水庫、山塘蓄水總量為7.79億m3,其中小(1)型以上水庫蓄水量占工程總蓄水量的74%。隨著旱情的進(jìn)一步發(fā)展,到2010年3月底,全省水利工程蓄水量為5.9億m3,比2009年6月少蓄6.49億m3,其中中型骨干水源實(shí)際蓄水2.11億m3,占總蓄水量的35.76%,比上年同期減少1.65億m3,同比減幅為44%。蓄水工程減少蓄水量6.49億m3,大部分用于保障當(dāng)?shù)鼐用裆钣盟踩?。從典型水利工程在抗旱期間的運(yùn)行情況可以看出,水利工程尤其是“十一五”以來全省農(nóng)村飲水安全、“滋黔”中型水庫、病險(xiǎn)水庫治理、大中型灌區(qū)續(xù)建配套與節(jié)水改造、煙水配套、農(nóng)村人均 0.5畝(0.03 hm2)有效灌溉面積等民生水利工程順利實(shí)施,在這次大旱中發(fā)揮了顯著的抗旱效益,使短時(shí)間內(nèi)全省范圍內(nèi)旱情等級明顯降低(見圖 2、圖 3、圖 4、圖 5),而水利工程抗旱效益最顯著階段是2009年7月上旬旱情開始至2009年大季收割時(shí)段,2009年小季下種至2010年旱情結(jié)束階段水利工程抗旱效益主要體現(xiàn)在黔東地區(qū),但抗旱效益不明顯。
①基于《標(biāo)準(zhǔn)》的農(nóng)業(yè)旱情等級評估大致符合貴州實(shí)際情況,但在具體應(yīng)用時(shí),區(qū)域農(nóng)業(yè)旱情等級評估采用指標(biāo)為輕旱、中旱、重旱和特旱面積,而不是通用的旱情旱災(zāi)統(tǒng)計(jì)表所采用的受旱面積、受災(zāi)面積、成災(zāi)面積和絕收面積等,評估時(shí)需要對指標(biāo)進(jìn)行一定程度轉(zhuǎn)換。
②結(jié)合貴州歷年旱情統(tǒng)計(jì)資料及典型年份旱情旱災(zāi)實(shí)際情況,本次省級旱情頻率大致在30年一遇左右,黔西南地區(qū)50年一遇左右,根據(jù)《標(biāo)準(zhǔn)》推算出的本次省級50年一遇旱情頻率過低。因此,貴州在引用《標(biāo)準(zhǔn)》中旱情頻率確定方法時(shí),有必要對其進(jìn)行修正后使用,但具體修正方法還需進(jìn)一步研究。
③省內(nèi)水利工程在短時(shí)期內(nèi)抗旱效益明顯,但對于持久大范圍干旱,其抗旱能力遠(yuǎn)不能滿足需求,水利工程抗旱效益有限。根據(jù)全國氣候干旱區(qū)劃示意圖、全國農(nóng)業(yè)綜合干旱及旱災(zāi)區(qū)劃示意圖,結(jié)合貴州本次特大干旱災(zāi)情,可以發(fā)現(xiàn)貴州雖然屬于水分盈余區(qū)和農(nóng)業(yè)綜合干旱一般脆弱區(qū),但分析全國農(nóng)業(yè)抗旱能力分布圖,貴州省屬于3類地區(qū),即屬于水資源條件較好但水利工程建設(shè)欠缺、抗旱能力較弱地區(qū),這進(jìn)一步表明貴州工程型缺水問題依然嚴(yán)重,工程措施在抗旱工作中仍舉足輕重。
[1]商崇菊,王群,郝志斌.貴州省2009—2010年特大干旱災(zāi)害成因、特點(diǎn)及影響淺析[J].中國水利,2010(17).
[2]中華人民共和國水利部.旱情等級標(biāo)準(zhǔn)(SL424—2008)[S].北京:中國水利水電出版社,2008.