淮河流域近60年来干旱灾害特征分析
淮河流域近60年来干旱灾害特征分析
陈小凤;王再明;胡军;王振龙
【摘 要】频繁发生的干旱灾害严重制约了淮河流域社会经济和农业的可持续快速发展.通过对淮河流域1949年-2010年期间干旱灾害的统计分析,探讨了流域各县区不同季节旱灾发生频次和易旱季节分布,以及不同程度旱灾的发生频次和易旱地区分布,绘制了流域易旱季节分布图和易旱地区分布图.研究结果表明:淮河流域易发春夏旱、夏旱、夏秋旱和春旱,发生频次依次降低;流域易发中度干旱和轻度干旱,严重干旱和特大干旱发生频次相对较少.研究成果可为淮河流域旱情监测、预测及预警提供基础资料,为防旱抗旱减灾和粮食生产安全提供参考.
【期刊名称】《南水北调与水利科技》
【年(卷),期】2013(011)006
【总页数】5页(P20-24)
【关键词】淮河流域;干旱灾害;时间分布;空间分布;特征分析
【作 者】陈小凤;王再明;胡军;王振龙
【作者单位】安徽省水利水资源重点实验室,安徽蚌埠233000;安徽省·水利部淮河水利委员会水利科学研究院,安徽蚌埠233000;中水淮河规划设计研究有限公司,安徽蚌埠233000;安徽省水利水资源重点实验室,安徽蚌埠233000;安徽省·水利部淮河水利委员会水利科学研究院,安徽蚌埠233000;安徽省水利水资源重点实验室,安徽蚌埠233000;安徽省·水利部淮河水利委员会水利科学研究院,安徽蚌埠233000
【正文语种】中 文
【中图分类】P426.616;S423
我国干旱灾害影响范围广、持续时间长、发生频次高［1－4］，是对农业影响最为严重的自然灾害之一。1950年－2000年全国多年平均旱灾受灾面积约为2 114万hm2，其中成灾面积约为912.5hm2，全国每年旱灾损失占各种自然灾害的15%以上，1950年－2000年所统计的5项气候灾害（干旱、雨涝、台风、冻害、干热风）中，干旱灾害发生频次约占总害次的1／3，为各项灾害之首［5］。
淮河流域地处我国南北方气候过渡带和东西结合部，具有特殊的自然条件和人类活动特征：环山临海，地形复杂，气候多变；平原广阔，蓄泄条件差；人口稠密，行蓄洪区众多，人水争地矛盾突出；黄河夺淮影响深远。流域内干旱灾害频繁发生：1949年－2010年62年中，淮河流域累计旱灾受灾面积1.67亿hm2，成灾面积8 730万hm2，损失粮食13.96亿kg，平均每年269.8万hm2农作物受旱，140.8万hm2农作物成灾［8－13］。干旱灾害直接影响流域工农业生产、城乡供水安全和生态环境等，已成为制约区域社会经济快速可持续发展的主要因素之一。
本文对淮河流域近60年干旱灾害统计资料进行统计分析，系统地研究干旱灾害的年际变化规律、季节分布特征和空间分布特征，为流域旱情监测、预测及预警提供基础资料，为防旱抗旱减灾和粮食生产安全提供参考。
1 研究区概况
淮河流域位于东经 111°55′－121°25′、北纬 30°55′－36°36′区域内，包括湖北、河南、安徽、江苏、山东5省，面积27万km2。流域地处我国南北方气候过渡地带，气候温和，四季分明，年平均气温为11℃～16℃，由北向南、由沿海向内地，气温递增；蒸发量南小北大，
年平均水面蒸发量为900～1 500mm；多年平均降水量为895mm，大致由南向北递减，山区降水多于平原，沿海多于内陆。降水量年际年内变化较大，最大年降水量是最小年降水量的3～4倍，而且汛期（6月－9月）降水量占年降水量的50%～80%。
淮河流域气候、土地、水资源等条件较优越，适宜于发展农业生产，是我国主要农业生产基地和重要的粮、棉、油主产区之一。农作物分夏、秋两季，夏季主要种植小麦、油菜，秋季种植水稻、玉米、薯类、大豆、棉花、花生等。流域以占全国10%的耕地面积生产全国近20%的粮食，平均每年向国家提供商品粮约占全国商品粮的1／4，因此流域农业的兴衰影响着我国的粮食安全。
2 数据与方法
2.1 数据来源
淮河流域农业旱灾受灾面积、成灾面积、粮食产量等基础数据来源于河南省统计年鉴、安徽省统计年鉴、山东省统计年鉴和江苏省统计年鉴，资料时间系列为1949年－2010年，共62年。通过对基础资料进行统计，建立淮河流域干旱灾害数据库，便于开展数据统计分析。
2.2 研究方法
本次研究参考《气象干旱等级》［14］和《旱情等级标准》［15］，将干旱分为轻度干旱、中度干旱、严重干旱和特大干旱4个等级，按照旱情发生时间的不同分为春旱（3月－5月）、夏旱（6月－8月）、秋旱（9月－11月）和冬旱（12月－次年2月）。
2.2.1 干旱等级计算（1）旱灾损失率。参考《全国抗旱规划技术大纲》［16］和
《安徽省抗旱规划》［17］，旱灾损失率指干旱灾害的直接经济损失值占地区生产总值的百分数，计算方法见公式（1），其中干旱灾害直接经济损失值包括因旱农业直接经济损失、影响工业增加值和牧业直接经济损失，而因旱农业直接经济损失包括粮食因旱减产值、经济作物减产值和林业、渔业、牲畜等经济损失值。本次研究主要针对农业干旱，采用因旱粮食损失率近似代替旱灾损失率，以农业旱灾等级划分来反映旱灾严重程度。因旱粮食损失率计算见公式（2）。
为了消除作物品种和不同生长阶段抗旱性能的差异，以每年最终收获产量（实际单产）为基础，利用平均减产分成法估算干旱灾害产量损失。计算时，将减产10%以上、减产30%以上台风等级划分几个等级
、减产80%以上的面积分别称为受灾面积、成灾面积、绝收面积。该方法是农业部、民政部、统计局常用的计算方法。因旱粮食损失量计算见公式（3）。
式中：W 为因旱减产量（kg）；F1、F2、F3 分别为受灾、成灾和绝收面积（hm2）；D1、D2、D3 分别为受灾、成灾和绝收的减产成数，分别取0.10、0.30和0.80；A 为正常年份粮食单产（kg／hm2），由系列粮食单产趋势预测确定。
（2）旱灾损失率频率。根据公式（2）可求得因旱灾粮食损失率系列，将系列中各年旱灾损失率按由大到小的顺序排列，按公式（4）计算旱灾损失率经验频率。式中：Pi为旱灾损失率经验频率（%）；i为计算旱灾损失率经验频率的年序号；n为统计年数；mi为按由大到小顺序排列的序号。采用目估适线法绘制旱灾损失率经验频率曲线。
（3）旱灾等级划分。对照旱灾等级划分标准，根据各年的旱灾损失率确定旱灾等级［16］，可得到历年旱灾等级系列，见表1。
表1 旱灾等级划分标准Table 1 Standard of classification for drought severity旱灾等级 轻度 中等 严重 特大省（直辖市、自治区） 2≤L＜5 5≤L＜10 10≤L＜15 L≥40 15地（市） 3≤L＜8 8≤L＜15 15≤L＜30 L≥30县级区 10≤L＜20 20≤L＜30 30≤L＜40 L≥
2.2.2 旱灾易发季节确定
淮河流域主要干旱类型有春旱、夏旱、秋旱、春夏连旱、夏秋连旱、春秋同旱、春夏秋连旱7种。从历史资料分析，农业干旱的季节性特征明显，秋旱夏涝和流域东北旱西南涝为最常见的组合形式。根据流域各地各年农业干旱发生时间，计算统计单元内不同类型干旱（包括单季旱和连季旱）的发生频次，然后选取统计区内干旱发生频次最高的季节为该区的易旱季节。如某区域旱情发生时间为3月－5月的频次最高，则该区易旱季节为春旱；旱情发生时间为6月－8月的频次最高，则易旱季节为夏旱；旱情发生时间为4月－8月的频次最高，则易旱季节为春夏连季旱；如果旱情发生时间为3月－5月和7月－8月两个不相连的季节的频次相同，且为最高，则可选择作物需水量大或缺水对作物影响程度大的季节作为该区域的易旱季节。
确定干旱易发季节及其相应频率后，对于每个县级行政区都可以计算出不同季节旱灾的发生频率，然后选取发生频率最大的季节作为该县旱灾最易发季节。最后，绘制流域易旱季节分布图，反映流域内各县或不同区域最易发生旱灾的季节分布情况。
2.2.3 旱灾易发地区确定
利用同样方法，确定旱灾等级及其相应频率后，对于每个县级行政区都可以计算出不同等级旱灾的发生频率。对比不同等级旱灾发生频率的大小，选取发生频率最大的旱灾等级作为最易发旱灾等级。最后，绘制旱灾易发地区分布图，在分布图上用不同颜标示易发旱灾等级，可反映流域内各县或不同区域最易发生旱灾等级的分布情况。
3 干旱灾害时间分布特征
3.1 干旱灾害年代际变化
1949年－2010年62年间，淮河流域各地共发生大小旱灾47年（次），局部性干旱几乎年年发生，其中1959、1961、1966、1977、1978、1981、1986、1988、1992、1994、1997、1999、2000、2001、2008、2009年等16年份为大旱，频次约为3.8年一遇。从淮河流域4省各年代平均年旱灾成灾面积来看（表2和图1），20世纪50、60、70年代流域旱灾成灾面积分别为113.1万hm2、127.5万hm2、110.4万 hm2，年代际变化较小，各省旱灾成灾面积变化也较小；20世纪年代－70年代江苏省的受灾成灾面积最小，其次是河南省、山东省和安徽省旱灾受灾面积较大；20世纪80、90年代旱灾发生越来越频繁，对社会经济造成的损失也加大，流域旱灾成灾面积分别为172.6万hm2、187.2万hm2；21世纪初的10年，流域旱
灾成灾面积99.5万hm2，主要是由于旱灾发生的频次降低，同时社会对旱灾的重视度增加，采取的防旱抗旱的措施逐渐增多，旱灾损失相对要少。
表2 1949年－2010年淮河流域不同时期年均旱灾成灾面积Table 2 Annual drought disaster areas in the Huaihe River Basin from 1949to 2010时期 旱灾成灾面积／万hm2河南 安徽 江苏 山东 淮河流域1949－1960 26.8 42.0 13.9 30.3 113.1 1961－1970 38.2 38.5 11.7 38.3 127.5 1971－1980 34.8 38.0 9.5 30.2 110.4 1981－1990 68.6 30.4 41.6 51.4 172.6 1991－2000 33.0 67.2 68.9 37.5 187.2 2001－2010 16.4 39.7 13.4 30.1 99.5 1949－2010 27.6 43.2 25.4 44.7 95.6

版权声明：本站内容均来自互联网，仅供演示用，请勿用于商业和其他非法用途。如果侵犯了您的权益请与我们联系QQ:729038198，我们将在24小时内删除。