某西部小型城市干旱特征分析

2023-01-18

一、干旱问题研究的目的和意义

作为一种常见的自然灾害, 干旱问题影响着人类社会的发展, 从单独的水源到地区的供水系统, 及供水系统内的居民生活与工业生产, 都无不受到干旱的巨大影响。此外干旱也会对当地的环境造成破坏, 干旱影响下, 地区植被生长不利, 土壤退化, 由此引起大规模的水土流失, 易形成沙漠化。作为世界尤其是中国的大型自然灾害之一, 干旱因其危害巨大, 造成影响范围广, 已引起越来越多的科研学者的重视[1,2]。对干旱的研究历史可追溯只100多年以前, 在干旱发生规律、干旱的指标、干旱的成因、干旱的监测及对应预测技术控制技术等方面的研究都取得了不同成都的研究成果, 并运用于实践取得了一定的成效。

新中国成立以来, 干旱作为制约工农业发展的主要自然灾害, 尤其是在我国西部的大部分地区。根据部分研究表明[3]:多年来, 我国西部大多数地区降水、降雨量明显呈递减趋势, 这已然加剧了该地区的干旱灾情, 对于当地的工农业造成了较为严重的影响, 由于自然降水不足以及大量地下水被过度开采, 该地区逐渐转变为半干旱甚至干旱地区, 使当地生态环境渐渐失衡, 土地沙漠化。为了减轻这种趋势, 逆缓沙漠化进程, 降低干旱对地区造成的损失, 有效的对干旱进行检测, 采取有效的对应措施变得极为迫切。因此, 研究干旱及预测干旱对于防灾减灾有着重要的理论意义及实际意义。

二、干旱的一般分析方法

干旱作为一种自然灾害, 有其复杂性, 为了对其研究, 需要寻找合适的指标进行量化研究, 而这样的指标必须适用于多个部门。干旱指标的一个重要性能是必须具有足够的普遍适用性, 以便能在不同气候地区, 不同时间尺度下模拟干旱的发生。因此如何有效的对干旱地区进行监测, 如何选择适宜的干旱指标, 这是解决干旱的关键问题, 对人类生活和社会经济发展具有现实性和必要性。

干旱受到众多的人为因素或自然因素的影响。水文条件、农作物的布局、气象条件、当地生物品种及生长状况均能影响到该地区的干旱情况, 为了便于研究, 比较常见的选用指标有:土壤含水量指标、农作物旱情指标等[4]。

(一) 作物旱情指标

旱象的发生及严重程度可以观察当地作物生产状况作为评判标准。评价农田干旱程度的各种指标中最具代表性的应该是作物旱情指标, 他可以直接反映出干旱对农作物的危害程度, 而且考虑到了同样的水分亏缺条件下因作物种类间的不同所造成的反映差异[5]。

(二) 土壤含水量指标

通过对该地区的土壤含水量相关数据进行分析可对该地区的干旱情况进行量化分析[6]。在该地区选取具有代表性的近地表层测算含水率, 对其距离表层0-10cm、10-20cm、0-30cm三种不同深度取土并称重, 将样本放在105℃的烘箱内烘干至恒重并称重, 计算出土壤含水量, 据此分析各土层含水率及其趋势。

目前主流的测量含水量分方法有称重法、张力计法、电阻法、基于辐射原理的中子法和γ-射线法、基于测量土壤介电常数、光学测量法等方法。

三、某西部小型城市地区自然资源概况

本文选取了西部某小型城市为代表区域进行干旱分析。该地区地处我国西部, 主要地貌为洼地、丘陵及地上, 由于地下水过度开采及该地区恶劣的气候环境 (干燥多风少雨) , 水土流失严重, 土壤沙化程度高, 该地区工农业生产受到严重制约。

(一) 气温资源概况

该地区历年平均气温7.5℃, 1969年平均最低气温为5.8℃;1998年平均气温最高为8.9℃。地域分布趋势由东南向西北递减。日平均气温稳定通过10℃的初、终日及4-9月不小于10℃积温量。

近年日平均气温稳定通过10℃初日提前, 终日推后, 活动积温量增加, 说明春季回暖早, 升温快, 作物生长发育所需的热量条件得到更充分的满足, 低温冷害发生的几率减少。

(二) 降水资源概况

该地区历年降水量约为495mm, 其中20世纪80年代降水偏多, 平均降水量超过500mm, 90年代开始, 降水量变幅增大, 受到全球气候变暖原因影响, 降水格局发生大的变化, 各年度之间差异明显, 降水不稳定, 且无明显的趋势。

降水分布从季节上看, 主要集中于夏季, 其中雨量最大时机也在盛夏。夏季降水量为332.2mm。占全年降水量的67%。暴雨主要集中于8-9月份, 暴雨日数多年平均1.2天, 由于强度较大, 持续时间短, 不易被该地区植被吸收, 且由于该地区低洼地区排水系统年久失修, 极易造成洪涝及水土流失。

(三) 土壤湿度资源概况

该地区土壤湿度情况, 空间分布差异较大, 西北部较差, 而南部地区相对较好, 湿度分布规律随时间变化:春季3-4月份所有地区湿度分布均逐步偏大, 5-6月份由于气温影响, 蒸发加大, 土壤水分损失加重, 7-8月由于夏季降水原因, 土壤水分恢复, 湿度加大;9-10月份由于降水降雨量减少, 土壤水分转为小号, 湿度达到低估, 冬季为土壤湿度稳定阶段。

四、抗旱减灾结论与建议

通过对该地区的自然资源概况及对应干旱指标分析, 可以得出该区干旱情况较为严重, 发生评率较高, 属于旱灾地区, 为防灾防损, 减少灾害的破坏, 通过研究针对性的对该地区干旱状况提出四点抗旱减灾对策, 如下:

(一) 实行水资源统筹调配, 建立水资源配套合理的布局

通过水资源的优化配置, 将地区的江河、水库、农水灌溉系统等联成一提, 统筹调配, 同时加强地区的生态环境建设, 强化水土保持意识, 形成水资源配套合理、水利工程配套健全的新型生产结构与布局。

(二) 建立健全干旱监测评估系统, 事前制定抗旱减灾预案

充分研究该地区干旱的历史规律、地区气象周期及地区旱灾发生的主要原因等信息, 及时预测地区旱灾发生时间、范围及干旱的程度, 建立有效的监测评估系统, 根据信息分析并提出抗旱方案和抗旱措施。在旱灾来临之际, 对区域内旱情严重的农田实时监测, 实现灾情信息全过程自动控制。

(三) 大力推进节水工作, 建立节水防污型社会

在地区工农业生产过程中大力推广节水防污, 走节约型道路, 减少水资源无谓损失、农田用水无效蒸发、地下水渗漏及地下水合理补给。

对于地区内部分供水独立的灌区, 根据市场机制, 自主经营、自负盈亏, 调动节水积极性。同时引进先进的节水技术, 提高水资源的重复利用, 扩大污水处理, 加强中水回用, 并制定先进的中水回用管理办法, 鼓励并奖励有条件的工农业单位自建污水处理设施, 对中水进行二次利用。对工农业用水用户实施用水指标制度, 对超过指标标准部分加价收取。改造现有供水、排水系统, 减少管道输送中的水量损耗, 引进并推广先进的节水防污型生产、生活用水器具。通过宣传及制度建立等上述措施推进地区的节水工作, 建立节水防污型社会。

摘要：干旱是对人类危害极大的自然灾害, 干旱受到许多诸如气象条件、水文条件、农作物布局等自然因素或人为因素的影响, 本文选取某西部小城市作为研究对象, 通过该地区气温、降水及土壤湿度资源概况情况对该地区农作物旱情指标、土壤含水量指标等进行分析, 针对性的提出了适用于该地区的抗旱减灾对策, 具有一定的实践意义。

关键词：干旱,干旱指标,干旱分析,抗旱措施