王 穎 樊進娟 吳華廣 許 潔 謝 航

（1.寧波市水利發(fā)展規(guī)劃研究中心，寧波 315600；2.寧波市水文站，寧波 315000）

0 引 言

隨著經(jīng)濟社會的快速發(fā)展，干旱災(zāi)害的影響范圍已經(jīng)由傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)領(lǐng)域擴展到工業(yè)、城市、生態(tài)等多方面[1]，干旱已成為制約經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的重要因素，如何針對干旱進行防災(zāi)減災(zāi)已成為社會關(guān)注的熱點問題[2]。干旱發(fā)展是一個緩慢的累積過程，某一時刻干旱程度不僅與當前降水量有關(guān)，也與前期降水量的累積效應(yīng)有關(guān)，氣候變化進一步加劇了干旱傳遞過程的復雜性，因此對本地區(qū)干旱發(fā)生規(guī)律的正確認識有助于干旱監(jiān)測、預警和評估準確性的提高[3]。2022 年6 月26 日出梅以后，寧波市各區(qū)（縣、市）發(fā)生了不同程度的旱情，9 月初，受2211 號臺風“軒嵐諾”降雨影響，干旱解除。本文通過研究2022 年夏季干旱成因及旱情等級評估，并與歷史同期旱情進行對比分析，提出旱情災(zāi)害防御相關(guān)對策建議。

1 干旱成因

2022 年夏季北半球副熱帶高壓范圍偏大，強度偏強，造成我國江南至江淮持續(xù)異常高溫。8月，歐亞高緯形成兩脊一槽環(huán)流型，影響我國的冷空氣位置偏北，導致寧波市持續(xù)高溫少雨，多地氣溫破歷史紀錄。通過分析，此次旱情主要有以下4個成因。

（1）極端高溫歷史最強。寧波市平均極端高溫達41.0 ℃，比歷史平均極端高溫高2.4 ℃，其中江北區(qū)（41.1 ℃）、北侖區(qū)（40.8 ℃）、寧?？h（40.8 ℃）、象山縣（42.7 ℃）破歷史最高紀錄。

（2）高溫持續(xù)時間長。寧波市平均高溫日數(shù)（日最高氣溫35.0 ℃以上）達50.3 d，打破有氣象記錄以來最高歷史紀錄（2013年的43 d）。各區(qū)（縣、市）高溫日數(shù)均在45 d以上，其中余姚市高溫日數(shù)達57 d，40.0 ℃以上極端高溫日數(shù)達14 d，位列全市之首。

（3）高溫出現(xiàn)早且集中。7月9日象山縣，10日海曙、江北、鄞州、奉化、余姚和慈溪等地最高氣溫超40 ℃，其中海曙區(qū)、江北區(qū)和鄞州區(qū)40 ℃以上出現(xiàn)時間為歷史第2 早（最早2005 年7 月5 日）。全市40 ℃以上酷熱集中在7 月10—15 日、7 月20—23 日、8 月10—13 日，38 ℃以上高溫最長連續(xù)11 d，出現(xiàn)在8月4—14日的余姚市。

（4）降雨量嚴重偏少。出梅以來，寧波市降雨量嚴重偏少，6 月26 日至8 月31 日，寧波市降雨量僅191.7 mm，為近40 年來最少，比多年同期平均偏少59%，其中8 月降雨量102.7 mm，比多年同期平均偏少53%。各區(qū)（縣、市）降雨量比多年同期平均偏少3～7 成，其中鎮(zhèn)海區(qū)、奉化區(qū)、慈溪市、寧?？h、象山縣為近40年來最少，海曙區(qū)、鄞州區(qū)、余姚市為近40年來第2少，北侖區(qū)為近40年來第3少。

2 旱情評估

2.1 評估方法

目前通用的干旱指標一般有4類：①氣象干旱指標（降水與蒸發(fā)、連續(xù)無雨日數(shù)法等）；②農(nóng)業(yè)干旱指標（土壤墑情與作物需水量）；③水文干旱指標（徑流低于一定供水量的地表和地下水不足程度）；④經(jīng)濟干旱指標（反映人類活動中造成的水資源供需不平衡程度）。本文參照《旱情等級標準》（SL 424—2008）中的旱情指標與等級標準，以寧波市63個國家基本雨量站為代表，分別采用連續(xù)無雨日數(shù)法和降水量距平百分率法進行旱情等級評估[4]。同時，考慮到水庫蓄水存量可以反映旱情出現(xiàn)時的缺水狀況，進而反映出干旱程度，本文亦選取蓄控比作為旱情等級評估指標[1]。

連續(xù)無雨日法：無有效降雨以夏季6—8月為標準，1 d降雨量小于5 mm 的當日作為無有效降雨日；分區(qū)內(nèi)所有站點參與連續(xù)無降雨日統(tǒng)計，以每個站點最長連續(xù)無降雨日的天數(shù)參加旱情評估，分區(qū)采用泰森多邊形法計算的連續(xù)無降雨日數(shù)均值參加旱情評估。等級劃分標準見表1。

表1 連續(xù)無降雨日數(shù)旱情等級劃分標準 d

降水量距平百分率法：計算期內(nèi)的多年平均降水量采用近65 年（1956—2021 年）降水量數(shù)據(jù)計算。根據(jù)不同季節(jié)選擇適當?shù)挠嬎闫陂L度，夏季評估期采用1 個月的降水量。用泰森多邊形法計算各個分區(qū)平均降水量，與多年同期平均降水量進行比較，其中計算期內(nèi)降水量距平百分率以Dp表示。等級劃分標準見表2。

表2 降水量距平百分率Dp旱情等級劃分標準 （%）

蓄控比：統(tǒng)計計算期內(nèi)每旬的大中型水庫總蓄水量與控制蓄水量的百分比。文獻[1]提出在秋冬季節(jié)當期蓄控比小于60%，同時蓄控比連續(xù)2個月下降且降幅大于10%，則可能有旱情發(fā)生。由于本文研究對象是夏旱，與秋冬連旱存在差異，評估前對2010—2021 年寧波市32 座大中型水庫夏季每旬水庫蓄控比進行了分析，并選取夏季旱情較為嚴重的年份對其進行了驗證。

2.2 評估結(jié)果

2.2.1 連續(xù)無雨日法與降水量距平百分率法

從寧波市來看，連續(xù)無雨日法評估結(jié)果表明，2022年夏季寧波市整體干旱水平為嚴重干旱，其中最長連續(xù)無降雨日天數(shù)為36 d，出現(xiàn)在象山縣定山站。降水量距平百分率法評估結(jié)果表明，2022 年夏季寧波市整體干旱水平為輕度干旱。

從區(qū)（縣、市）來看，通過連續(xù)無雨日法分析，除海曙區(qū)屬中度干旱外，其他均為嚴重干旱。通過降水量距平百分率法分析，鎮(zhèn)海區(qū)、慈溪市、象山縣屬中度干旱，鄞州區(qū)無旱，其他均為輕度干旱。

從流域分區(qū)來看，通過連續(xù)無雨日法分析，除入曹小區(qū)屬中度干旱外，其他均為嚴重干旱。通過降水量距平百分率法分析，除入曹小區(qū)不干旱外，其他均為輕度干旱。具體見表3。

表3 2022年夏季旱情評估表

通過分析發(fā)現(xiàn)，用連續(xù)無雨日法會出現(xiàn)程度上的重判，用降水距平百分率法會出現(xiàn)程度上的輕判，為綜合評價干旱等級，本文研究提出改進評價方法。首先將所選典型年各評價等級做定量分析，將干旱等級進行分級編碼，干旱等級為無旱、輕度干旱、中度干旱、嚴重干旱、特大干旱，分別用數(shù)字0、1、2、3、4 表示。以Y表示實際干旱等級，以X1、X2分別表示降水量距平百分率法、連續(xù)無雨日法干旱等級，采用回歸法得到旱情分析回歸綜合方程：

Y= 0.16 + 0.16X1+ 0.81X2

經(jīng)計算，2022年夏季寧波市干旱等級為嚴重干旱。

2.2.2 蓄控比

寧波市2013 年夏旱等級為嚴重干旱，接近30 年一遇[5]。為驗證蓄控比作為評估夏旱程度指標的合理性，以寧波市2013 年夏旱為例，分析計算寧波市2013 年7—8 月32 座大中型水庫每旬蓄控比，結(jié)果見圖1。

圖1 2013年7—8月寧波市32座大中型水庫蓄控比統(tǒng)計圖

由圖1 可知，2013 年7—8 月蓄控比從81.7%降到60.2%，蓄控比逐旬降低，降幅達26.3%。

2010年以后寧波市32座大中型水庫才開始集中供水，對2010—2021 年寧波市32 座大中型水庫夏季每旬水庫蓄控比的累積頻率進行分析，結(jié)果如圖2所示。通過分析發(fā)現(xiàn)，近12年夏季每旬蓄控比最小值為59.6%，最大值為98.6%，低于60%的概率只有1%。所以，在夏季即使蓄控比未低于60%，但逐旬下降且降幅大于10%，也可能有旱情發(fā)生。

圖2 2010—2021年夏季寧波市32座大中型水庫蓄控比累積頻率曲線圖

對2022年7—8月寧波市32座大中型水庫每旬蓄控比進行分析計算后發(fā)現(xiàn)（圖3），蓄控比逐旬下降，從78.3%降至61.4%，降幅達21.6%，接近2013年夏季嚴重干旱的蓄控比降幅，并且8 月11 日、8 月21 日蓄控比接近近12 年最小值，說明2022年8月可能發(fā)生干旱且程度為嚴重干旱。

圖3 2022年7—8月寧波市32座大中型水庫蓄控比統(tǒng)計圖

2.3 干旱重現(xiàn)期分析

采用寧波市1956—2021年長系列實測資料，統(tǒng)計各月降水量，利用P-Ⅲ型分布求得不同干旱重現(xiàn)期下的降水量，結(jié)果表明，2022 年7 月干旱重現(xiàn)期小于5 a，8 月干旱重現(xiàn)期接近20 a，2022 年7—8 月連續(xù)2 個月干旱重現(xiàn)期接近20 a，見表4。

表4 2022年7—8月干旱重現(xiàn)期及其對應(yīng)的降水量

3 歷史同期旱情對比分析

經(jīng)分析，1956年以來，寧波市夏季干旱主要分為4個時期，分別為1964—1971 年、1978—1979 年、1985—1991 年、2003—2004年和2013年，采用連續(xù)無雨日數(shù)法和降水量距平百分率法分別對各典型年進行統(tǒng)計分析，成果見表5、表6。

表5 各典型年連續(xù)無雨日數(shù)法統(tǒng)計分析表（夏旱）

表6 各典型年降水量距平百分率法統(tǒng)計分析表（夏旱）

由表5 可知，所選典型年中有97.4%的站點發(fā)生了不同程度的旱情，其中嚴重干旱占33.6%、特大干旱占4.8%。2022 年與歷史各典型年相比，嚴重干旱以上站點占77.8%，排第3位，僅次于2003年和2013年。

由表6 可知，寧波市歷史10 個典型年除1967 年和2013 年為嚴重干旱外，其他年份均為輕度干旱。從各分區(qū)來看，慈溪和象山最易發(fā)生干旱等級較高的旱情，10 個夏旱典型年中慈溪市和象山縣均有5 年發(fā)生中度以上干旱，其中慈溪市有1年為特大干旱，象山縣有3年為嚴重干旱。從各流域來看，最不易發(fā)生旱情的為入曹小區(qū)，姚江流域、象山港及三門灣發(fā)生的概率較大。

4 結(jié)論與建議

4.1 結(jié)論

（1）綜合來看，2022 年寧波市夏季旱情達到嚴重干旱等級，干旱重現(xiàn)期接近20 a（2013年干旱重現(xiàn)期接近30 a），具有極端氣溫高、持續(xù)時間長、受旱范圍廣、影響程度重的特點。

（2）蓄控比可以作為評估是否發(fā)生夏旱的指標，當期蓄控比接近或小于歷年蓄控比最小值，并且下降降幅達到10%就有可能發(fā)生干旱，達20%可能發(fā)生嚴重干旱。

（3）通過與歷史對比分析發(fā)現(xiàn)，2022 年嚴重干旱以上站點占77.8%，排歷史第3 位，僅次于2003 年和2013 年。從各分區(qū)來看，慈溪市和象山縣最易發(fā)生干旱等級較高的旱情；從各流域看，最不易發(fā)生旱情的為入曹小區(qū)，姚江流域、象山港及三門灣發(fā)生干旱的概率較大。

4.2 建議

（1）2010 年后，除了2013 年出現(xiàn)夏季嚴重干旱以外，同期未有干旱情況出現(xiàn)，下一步繼續(xù)積累資料對蓄控比的適用性進行驗證。

（2）隨著曹蛾江引水工程及欽寸水庫引水工程的建設(shè)，境外引水工程效益不斷加強，水庫蓄控比受境外引水的影響也不斷加大，后續(xù)繼續(xù)搜集相關(guān)資料，分析境外引水對水庫蓄控的影響。