李智峰

（遼寧省遼陽水文局，遼寧 遼陽 111000）

1 旱情監(jiān)測(cè)

遼陽市整體旱情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是由水情分中心、自動(dòng)雨量測(cè)報(bào)站、固定土壤墑情監(jiān)測(cè)站及移動(dòng)墑情監(jiān)測(cè)站組成，監(jiān)測(cè)站點(diǎn)通過數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)和分中心水情信息系統(tǒng)形成傳輸、分析、發(fā)布平臺(tái)，整個(gè)系統(tǒng)平臺(tái)在2014年旱情監(jiān)測(cè)過程中發(fā)揮了積極的作用。

1.1 降水

2014年6月1日～8月30日，遼陽市全地區(qū)范圍內(nèi)呈現(xiàn)降水量少且分布不均的特點(diǎn)，平均降水量197.1mm，較歷年同期432.5mm少235.4mm，是遼陽有降水資料以來的最少年。其中，遼陽市市區(qū)降水量140.4mm，比常年同期431.3mm少290.9mm，遼陽縣降水量203.7mm，比常年同期443.1mm少203.6mm；燈塔市降水量247.1mm，比常年同期423.2mm少176.1mm。 特別是7月22日～8月16日，在農(nóng)田作物生成產(chǎn)量關(guān)鍵時(shí)期，連續(xù)26d無降雨，創(chuàng)連續(xù)無降雨天數(shù)新紀(jì)錄。

1.2 土壤墑情

2014年8月11日，全市10處土壤墑情測(cè)點(diǎn)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示，40cm深度土壤重量含水率11.8%，土壤相對(duì)濕度43.7%，較7月11日重量含水率下降10%，土壤相對(duì)濕度下降超過20%；同期在農(nóng)田作物調(diào)查，重度干旱區(qū)域面積占44%，中度干旱占24%，成為遼寧省因干旱受災(zāi)比較嚴(yán)重的城市之一。

1.3 干旱受災(zāi)

據(jù)2014年8月31日統(tǒng)計(jì)，全市農(nóng)田作物種植面積15.29萬hm2，干旱受災(zāi)面積10.21萬hm2，占總面積的66.8%。其中玉米干旱受災(zāi)面積8.58萬hm2，水稻0.85萬hm2，蔬菜面積0.79萬hm2；干旱受災(zāi)面積中，輕旱3.89萬hm2，重旱5.43萬hm2，干枯0.89萬hm2。由于農(nóng)作物受旱面積大，作物生長(zhǎng)關(guān)鍵期受旱，糧食產(chǎn)量減產(chǎn)較為嚴(yán)重，據(jù)統(tǒng)計(jì)全市玉米、水稻、蔬菜等農(nóng)作物減產(chǎn)45.6萬t。同時(shí)由于干旱造成全市1.55萬人、0.53萬頭大牲畜飲水困難，需到2km外挑水飲用人口達(dá)1163人。

2 干旱評(píng)價(jià)體系

本文采用氣象廣泛應(yīng)用的降水量距平百分率、干旱指數(shù)結(jié)合受災(zāi)面積和作物減產(chǎn)程度調(diào)查，來綜合評(píng)估干旱級(jí)別。

2.1 干旱等級(jí)

根據(jù)干旱缺水程度，劃分為輕度干旱、中度干旱、嚴(yán)重干旱和特大干旱4個(gè)等級(jí)。

2.2 旱情評(píng)價(jià)方法

旱情評(píng)價(jià)方法主要有：土壤墑情法、降水量距平法、連續(xù)無雨日數(shù)法、缺水率法、斷水天數(shù)法等。對(duì)雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)區(qū)和灌溉農(nóng)業(yè)區(qū)中的水澆地作物旱情及播種期耕地墑情的評(píng)估，應(yīng)優(yōu)先采用土壤墑情法，沒有墑情監(jiān)測(cè)點(diǎn)的地區(qū)可選擇降水量距平法或連續(xù)無雨日數(shù)法。

2.3 降水量（P）和降水量距平百分率（Pa）

2.3.1 原理和計(jì)算方法

降水量距平百分率是指某時(shí)段的降水量與常年同期降水量相比的百分率，分析計(jì)算中選取遼陽市1954～2013年60年降水序列的平均值。

2.3.2 等級(jí)劃分

由于全省范圍內(nèi)各個(gè)季節(jié)的降水量變率差異較大，因此利用降水量距平百分率劃分干旱等級(jí)對(duì)不同地區(qū)和不同時(shí)間尺度也有較大差別?！稓庀蟾珊档燃?jí)》［3］標(biāo)準(zhǔn)評(píng)定干旱等級(jí)如表1。

表1 單站降水量距平百分率劃分的干旱等級(jí)

根據(jù)2014年遼陽市降水量距平百分率劃分的干旱等級(jí)成果如表2。

表2 根據(jù)2014年遼陽市降水量距平百分率劃分的干旱等級(jí)

2.4 土壤墑情干旱指數(shù)

2.4.1 重量含水率與體積含水率

重量含水率是指土壤中水分的重量與相應(yīng)固相物質(zhì)重量的比值，體積含水率是指土壤中水分占有的體積和土壤總體積的比值。體積含水率與重量含水率兩者之間可以換算。

2.4.2 土壤田間持水量測(cè)定

土壤田間持水量計(jì)算方法可采用田間圍框淹灌法或室內(nèi)環(huán)刀法測(cè)定［4］。

2.4.2.1 田間圍框淹灌法

選擇野外4m2的實(shí)驗(yàn)區(qū)（2m×2m），做好場(chǎng)地平整、筑埂、圍框并對(duì)實(shí)驗(yàn)區(qū)進(jìn)行灌水，灌水量的計(jì)算采用公式：

式中 Q為灌水量（m3）；α為假設(shè)所測(cè)土層中的平均田間持水量（%）；ω為灌水前的土壤濕度（%）；ρ為所測(cè)深度的土壤容重 （g/m3）， 取1.5；s為實(shí)驗(yàn)區(qū)面積（m2）；h為測(cè)定的深度（m）；2為實(shí)驗(yàn)區(qū)補(bǔ)充水量系數(shù)。

2.4.2.2 室內(nèi)環(huán)刀法

（1）在選定的地塊用環(huán)刀采取原狀土，將裝有原狀土的環(huán)刀置于盛水的盤中，使其含水量達(dá)到飽和。

（2）將裝有飽和的原狀土環(huán)刀連濾紙一起放在裝有干土（或石英沙）的環(huán)刀上充分吸水。

兩種測(cè)定方法都需要在土壤排除重力水后，測(cè)定土壤濕度，即田間持水量。土壤排除重力水的時(shí)間因土質(zhì)而異，一般沙性土需1～2d，壤性土需2～3d，黏性土需3～4d。

在測(cè)定土壤濕度時(shí)，每天取樣一次，每次取4個(gè)重復(fù)的平均值，當(dāng)同一層次前后兩次測(cè)定的土壤濕度差值小于2.0%時(shí)，則第2次的測(cè)定值即為該層的田間持水量。實(shí)驗(yàn)計(jì)算出沙土田間持水量取20%，壤土25%，黏土取27%。

2.4.3 土壤相對(duì)濕度

土壤相對(duì)濕度是指土壤含水量與田間持水量的百分比，或相對(duì)于飽和水量的百分比等相對(duì)含水量表示。

2.4.4 等級(jí)劃分

土壤相對(duì)濕度評(píng)定干旱等級(jí)，參照《氣象干旱等級(jí)》標(biāo)準(zhǔn)評(píng)定干旱等級(jí)如表3。

表3 土壤相對(duì)濕度劃分的干旱等級(jí)

根據(jù)2014年土壤相對(duì)濕度劃分的干旱等級(jí)成果如表4。

表4 土壤相對(duì)濕度干旱等級(jí)劃分

續(xù)表

3 思考與建議

（1）從2014年遼陽市采用降水量距平百分率和土壤相對(duì)濕度兩種簡(jiǎn)單干旱指標(biāo)在劃分干旱等級(jí)應(yīng)用實(shí)踐來看，與帕爾默（PDSI）、KBDI等以干旱的物理機(jī)制為基礎(chǔ)的干旱指標(biāo)相比，雖然這兩種簡(jiǎn)單干旱指標(biāo)沒有考慮與干旱發(fā)生有關(guān)的溫度、土壤、水文及作物等相關(guān)因素，但也能夠較準(zhǔn)確地反映局地干旱的強(qiáng)度和影響程度。

（2）使用干旱指標(biāo)的評(píng)估劃分干旱等級(jí)，結(jié)合本地區(qū)干旱預(yù)報(bào)模型［5］，可對(duì)區(qū)域內(nèi)未來旱情發(fā)展趨勢(shì)做出預(yù)報(bào)。建立預(yù)報(bào)模型和干旱指標(biāo)時(shí)選取適宜的時(shí)間步長(zhǎng)，時(shí)間步長(zhǎng)越短，其所反映的干旱狀況越精細(xì)。

（3）水情分中心加強(qiáng)建立干旱評(píng)估監(jiān)測(cè)的“軟、硬件”系統(tǒng)。

“軟件”建設(shè)方面，首先綜合考慮干旱成因，完善本地區(qū)干旱預(yù)報(bào)模型，以利于預(yù)測(cè)未來干旱發(fā)生的時(shí)間、范圍和干旱程度；其次綜合分析并掌握本地區(qū)現(xiàn)有水資源承載能力、開發(fā)利用程度、水工程現(xiàn)狀、農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)條件、農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)等因素。

“硬件”建設(shè)方面，建立水文、氣象、農(nóng)業(yè)信息共享平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享；加強(qiáng)旱情監(jiān)測(cè)站點(diǎn)監(jiān)測(cè)能力和自動(dòng)化水平，實(shí)現(xiàn)水情、土壤墑情、干旱等信息實(shí)時(shí)采集、分析和預(yù)測(cè)的自動(dòng)化。

［1］張景書.干旱的定義及其邏輯分析［J］.干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究，1993，11（3）： 97-100.

［2］袁文平，周廣勝.干旱指標(biāo)的理論分析與研究展望［J］.地球科學(xué)進(jìn)展，2004，19（6）：982-991.

［3］GB/T 20481—2006，氣象干旱等級(jí)［S］.

［4］王高英，宋志林，羅國(guó)政，等.土壤田間持水量測(cè)定對(duì)比試驗(yàn)分析［J］.陜西水利，2011（3）：25-28.

［5］康貴春，梁鳳國(guó).遼寧省旱情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)建議研究［J］.水利水電技術(shù)，2007，38（4）：69-72.