牛二偉
(長(zhǎng)治市水文水資源勘測(cè)分局,山西 長(zhǎng)治 046011)
長(zhǎng)治地處黃土高原晉東南,年均氣溫10℃,多年平均年降水量553.9 mm以上,無(wú)霜期170 d,2011年耕地37.2萬(wàn)hm2,適合北方各種農(nóng)作物的生長(zhǎng)。“十年九旱”是遏制長(zhǎng)治農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和糧食產(chǎn)量的重要因素。因此,進(jìn)行土壤含水率施測(cè),并根據(jù)土壤含水率結(jié)果進(jìn)行旱情評(píng)定,是準(zhǔn)確指導(dǎo)抗旱工作的重要手段。
長(zhǎng)期以來(lái),為適應(yīng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需要,長(zhǎng)治市水文水資源勘測(cè)分局自1960年代起對(duì)土壤旱情進(jìn)行監(jiān)測(cè),并對(duì)干旱及其指標(biāo)進(jìn)行了大量研究。截至2010年底,全局收集了大量的土壤墑情資料,為開(kāi)展土壤旱情評(píng)定提供了堅(jiān)實(shí)的資料基礎(chǔ)。通過(guò)與實(shí)際旱情對(duì)比,得到了各縣區(qū)土壤旱情評(píng)定指標(biāo)。
長(zhǎng)治市轄13個(gè)縣、市,目前設(shè)有17個(gè)墑情監(jiān)測(cè)站點(diǎn)。墑情觀測(cè)在當(dāng)?shù)厝∮写硇缘拇筇?,取土?0 cm,20 cm,40 cm3點(diǎn)土樣測(cè)定土壤含水率,以代表當(dāng)天當(dāng)?shù)赝寥篮?。冬季由于地凍,只?0 cm和20 cm處。從1997—2009年,取4點(diǎn)10 cm,20 cm,40cm,60cm,每10d觀測(cè)一次。其中2003年7月11日至2009年5月1日每5 d觀測(cè)一次。2010年后恢復(fù)3點(diǎn)取樣。
各站監(jiān)測(cè)時(shí)間長(zhǎng)短不齊,漳澤水庫(kù)、后灣水庫(kù)、孔家坡、石梁、北張店等墑情監(jiān)測(cè)站資料始于1961年,長(zhǎng)子、龍鎮(zhèn)墑情站資料觀測(cè)始于1966年,赤石橋、西河北、故縣、蟠龍、西井、龍鎮(zhèn)、東柏林、蔭城、南頭、良坪10站監(jiān)測(cè)資料從2003年開(kāi)始。
確定農(nóng)業(yè)旱情嚴(yán)重程度的指標(biāo)有多種,例如,降雨距平百分比、連續(xù)無(wú)雨日數(shù)、連旱日數(shù)、河川徑流距平、旱田缺墑比例或程度、作物長(zhǎng)勢(shì)等11余項(xiàng),依據(jù)以上各項(xiàng)指標(biāo),綜合評(píng)定干旱等級(jí)分為不旱、輕旱、中旱、嚴(yán)重旱、極重旱五級(jí)。但在評(píng)價(jià)指標(biāo)中最重要的基礎(chǔ)性指標(biāo)之一就是土壤墑情狀況。除了土壤墑情和作物長(zhǎng)勢(shì)兩項(xiàng)指標(biāo)是最直接地反映旱情的基礎(chǔ)性指標(biāo)外,其余各項(xiàng)指標(biāo)都是間接性的指標(biāo)。因此,相對(duì)于不同旱情等級(jí)的土壤墑情指標(biāo),如何合理確定是一個(gè)很關(guān)鍵的問(wèn)題。土壤含水率偏高作物不受旱,偏低時(shí)作物旱象明顯,土壤含水率適中時(shí)作物生長(zhǎng)適宜。
1980年代初省抗旱辦公室制定標(biāo)準(zhǔn),將受澇分為3個(gè)等級(jí),旱情劃為4個(gè)等級(jí),分別是:嚴(yán)重受澇、中度受澇、輕度受澇、適宜正常;輕度受旱、中度受旱、重度受旱,嚴(yán)重干旱。
干旱指標(biāo)取決于土壤含水率歷史資料、土地類型、作物生長(zhǎng)情況等,因此各地的干旱指標(biāo)也各不相同。
通過(guò)對(duì)近40年歷史資料分析,發(fā)生春旱的(連續(xù)1個(gè)月以上,下同)年份有1971年,1992年,1993年,1995年,1996年,2000年,2009年和2010年;發(fā)生夏旱的年份有 1971年,1983年,1994年,1995年和2000年;發(fā)生秋旱的年份有1961年,1984年,1993年,1994年和1997年,與實(shí)際歷史旱情基本一致。
發(fā)生春澇的年份有1972年和2004年,測(cè)墑時(shí)間多在2月初,與前一年降水有關(guān),經(jīng)與歷史資料對(duì)比,符合實(shí)際規(guī)律;發(fā)生夏澇的年份有1964年,1966年,1975年和1988年,都是在暴雨或連陰雨之后;發(fā)生秋澇的年份有1973年,1988年和2003年,當(dāng)年秋收作物難以晾曬,與實(shí)際情況基本一致。
通過(guò)對(duì)張店水文站993次土壤墑情統(tǒng)計(jì),應(yīng)用本次評(píng)定結(jié)果評(píng)定,旱是主體,澇是少數(shù),且受澇都發(fā)生在降水或融雪解凍之后,基本符合當(dāng)?shù)貙?shí)情。張店站土壤含水率次數(shù)評(píng)定如表1。
表1 張店站土壤含水率歷史干旱次數(shù)評(píng)定 單位:次
省抗旱辦公室于20世紀(jì)60年代制定了以墑情確定旱情的標(biāo)準(zhǔn),并于80年代初進(jìn)行了細(xì)化重述,并提出了劃定標(biāo)準(zhǔn),見(jiàn)表2。
表2 山西省抗旱辦公室規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn) 單位:%
該標(biāo)準(zhǔn)在長(zhǎng)治縣、襄垣縣、屯留縣比較符合實(shí)際,但在其他縣市出現(xiàn)了較大偏差,以長(zhǎng)治郊區(qū)漳澤墑情監(jiān)測(cè)站資料為例,漳澤墑情監(jiān)測(cè)站土壤類別屬于壤土,土壤含水率小于16時(shí)屬于干旱,而實(shí)際情況是土壤含水率在16時(shí),正是作物的最佳生長(zhǎng)含水率,所以省抗旱辦公室劃定的標(biāo)準(zhǔn)比較粗,而本次完成的具體到各縣的旱情評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)完全符合實(shí)際情況,可操作、可執(zhí)行,便于判定。
實(shí)踐證明,土壤含水率是農(nóng)業(yè)旱情評(píng)定的最直接方法,根據(jù)各縣具體地點(diǎn)土壤含水率作出旱與澇的判定是正確的,完全與實(shí)際相吻合。但水文規(guī)律需要長(zhǎng)時(shí)間的監(jiān)測(cè)和總結(jié),形成干旱的因素也不盡相同,本標(biāo)準(zhǔn)需要更長(zhǎng)時(shí)間的實(shí)踐來(lái)檢驗(yàn)。