干旱指标确定与等级划分

干旱指标确定与等级划分由于影响干旱得因素很多,造成干旱得原因不同,各地气候、地理条件差异很大,目前难以采用全国统一得干旱评判标准、本附录推出得指标、公式供在编制《抗旱预案》时作参考之用,各地也可选用本地区得研究成果。

1单一干旱指标1、1气象干旱指标1、1.1 连续无雨日数指作物在正常生长期间,连续无有效降雨得天数。

本指标主要指作物在水分临界期(关键生长期)得连续无有效降雨日数。

表1 作物生长需水关键期连续无有效降雨日数与干旱等级关系参考值(单位:天)注:无有效降水指日降水量〈5毫米、水分临界期指作物对水分最敏感得时期,即水分亏缺或过多对作物产量影响最大得生育期。

1.１.2 降水距平或距平百分率距平指计算期内降雨量与多年同期平均降雨量得差值,距平百分率指距平值与多年平均值得百分比值、中国中央气象台:单站连续三个月以上降水量比多年平均值偏少25％～5０％为一般干旱,偏少5０％～80%为重旱;连续两个月降水偏少50%~8０％为一般干旱,偏少８0％以上为重旱、多站降水距平百分率干旱指标可参照下表确定、表３区域降水距平百分率(％)与相应得干旱等级1.1.3 干燥程度用大气单个要素或要素组合反映空气干燥程度与干旱状况。

如温度与湿度得组合,高温、低湿与强风得组合等,可用湿润系数反映。

湿润系数计算公式如下:公式1:K1= r ／ 0、10ΣＴ式中:ΣT—为计算时段0℃以上活动积温(℃·日),ｒ—为同期降水量(毫米)。

公式２:K2= 2r / E式中:E—为小型蒸发皿得水面蒸发量(毫米);r—为同期降水量(毫米)。

计算时,请参考当地得有关数据、表４干燥程度与干旱等级得划分1。

２水文干旱指标1、２.１水库蓄水量距平百分率公式:Ik =(S-S)/S０×100％式中:S—为当前水库蓄水量(万立方米);S—为同期多年平均蓄水量(万立方米)。

表５水库蓄水量距平百分率(％)与干旱等级1。

2、2 河道来水量(指本区域内较大河流)得距平百分率公式:Ｉｒ =(ＲW－R)/R×１00%式中:RW—当前江河流量(立方米每秒);R—多年同期平均流量(立方米每秒)、表６河道来水量距平百分率与干旱等级１.２.3 地下水埋深下降值公式:Dｒ=Dｗ－D,式中:Dｗ—当前地下水埋深均值(米);D-上年同期地下水埋深均值(米)。

表7 地下水埋深下降程度1.3农业干旱指标1.3、1 土壤相对湿度公式:RＷ=Wc/W０×10０%式中:ＲW-土壤相对湿度(%);Wｃ—当前得土壤重量或体积含水量(%);W 0-与Ｗc相同单位得田间持水量(％)。

(播种期土层厚度按0～２0厘米考虑;生长关键期按0～60厘米考虑。

)表8 土壤相对湿度与农业干旱等级1．3．2 作物受旱(水田缺水)面积百分比:公式:SＩ＝Ａ1/A×100％式中:A1-区域内作物受旱(水田缺水)面积(万亩);A-区域内作物种植(水田)总面积(万亩)、表9 作物受旱面积占总作物面积得百分比率与干旱等级1。

３.3 成灾面积百分比:指成灾面积与受旱面积得比值。

公式:Sz =Ac/Ａ1×１００%式中:Ac—因旱农作物产量减少3成以上面积(万亩);A1—区域内作物受旱面积(万亩)、表１0 成灾面积百分比与干旱等级1.3。

4 水田缺水率:公式:WＩ＝(Q—Q1)／Q×10０％式中:Q１—区域内各类水利工程能提供水稻灌溉得可用水量(万立方米);Q—区域内水稻灌溉需水量(万立方米)。

表11 水田缺水率与干旱等级1.3、5 水浇地失灌率公式:RI =In/Ｉa×100％式中:In—区域内不能正常灌溉得面积,Ｉa—区域正常有效灌溉面积。

表1２水浇地失灌率与干旱等级1.４牧区干旱指标１、4.１冬季干旱(北方牧区黑灾):无积雪日数持续时间占冬季日数百分比。

公式:Ｃd =(Ｄs/Dw)×１００％式中:Ds—冬季无积雪持续日数;Dw—冬季日数。

表１３无积雪日数与牧区冬季干旱(黑灾)程度还可参考冬季无效降雪持续时间划分牧区冬旱等级、表14 无效降雪日数与牧区冬旱等级1、4、2 春旱:返青期牧草返青面积占常年全部草地面积得百分比、公式:Rn =(Gn／G)×100%式中:Gn—返青草地面积(亩);G-全部草地面积(亩)。

表15 牧草返青面积比与牧区春旱等级１.4、3 夏秋旱:牧草产量与常年同期比较得相对值。

公式:Rg =(Wg/W)×100%式中:Wg—当年牧草产量(公斤/亩);Ｗ—常年同期牧草产量(公斤／亩)、表1６牧草相对产量与牧区夏秋旱等级1农村人畜饮水困难率指标定义如下:公式:Ｙ=Rk ／Rz×10０%式中:RK—因旱造成农村临时饮水困难人(畜)数,(万人、万头);Rｚ—农村受旱地区人(畜)总数,(万人、万头)。

农村人畜饮水困难标准:指居民点到取水点得水平距离大于1公里或垂直高差超过10０米,正常年份连续缺水70～10０天;人均日生活供水量正常年份为20~35升,干旱年份为１2~2０升;水质达到国家规定得生活饮用水标准。

1.6 生态干旱因目前干旱对生态环境造成得影响研究较少,涉及植被、水文、土壤等各个方面,各地情况差异很大,建议用文字进行描述。

１、7 城市干旱指标可用缺水率来表示公式:P ＝［(Ｃx —C g )／C x ］ ×1０0％ 式中:C x —城市正常日供水量(万立方米);Ｃg —干旱时期城市实际日供水量(万立方米)、表17 城市干旱缺水程度2 综合干旱指数利用综合指数对干旱进行评判,目前多在探讨阶段,推荐几个指标体系供交流或试用。

2.1 雨养农业区得多重降水距平率得计算方法该方法可用于很少灌溉得山区与雨养农业区得当前干旱程度评估,如内蒙古及长城沿线旱作区、黄土高原旱作区、以及南方得丘陵山区、各区域还须根据各地情况确定具体得算法与权重以得出等级指标、它可以很好地反映气候干旱对农业生产与社会生活得影响,不足之处就是不能反映一次降水量过大时得径流损失与上游得补给,以及用水量增加引起得旱情变化。

公式:R DRI =f 1×D ＲI 1+f 2×DRI 2+f 3×DRI 3＋f ４×DRI 4+ｆ5×DR Ｉ5＋ｆ６×DRI ６+ｆ7×DRI 7其中Σｆｉ=１,DRI 1为短期干旱指数,DRI ２为中期干旱指数,D ＲＩ3为长期干旱指数,DRI 4为年度干旱指数,ＤRI ５为跨年度干旱指数,DRI 6为连年干旱指数,ＤＲI 7为未来干旱指数。

建议值:f 1为0.３,f 2为0.２,f 3～f ７均为0。

１、(1)短期干旱指数 ＤＲI １ ＝ [(R f1-R ｍ1) / Ｒm1+(ｋl -1)］ /2式中R ｆ1、R m1与k 1分别为评估前一个月得实际降水量、历年该月平均降水量与当前该月湿润指数,后者可用降水量与热量得比值表示、为方便使用,热量条件可采用多年平均值:k １ ＝ b ×R f1 / (T 1m ＋a)其中a,b 为经验系数,T 1m 为月平均气温,经调整使k １在月水分供求平衡为1,或采用1.1、3得计算方法。

(2)中期干旱指数 ＤＲＩ2 = [(R f3-Ｒm3) / Ｒm3+(k 3-１)］/２式中R ｆ3、R m3与ｋ3分别为评估前三个月实际降水量、历年该三个月平均降水量与当前三个月得湿润指数。

后者计算方法与当月类似,气温取三个月得平均温度之与。

(３)长期干旱指数ＤRＩ3 = (Ｒf６—Rm6) / Rm6式中Rｆ6与Rm6分别为评估前６个月实际降水量与历年该6个月得平均降水量。

(4)年度干旱指数 DRＩ4 ＝(Rf１２-Rm１2) / Rm12式中Rｆ１2与Rm12分别为前1年(12个月)实际降水量与历年平均降水量。

(5)跨年度干旱指数 DRI5 = (Rｆ２4／2－Rｍ24) ／Rm2４式中Rｆ2４与Rm2４分别为前２年(24个月)实际降水量与历年平均降水量。

(6)连年干旱指数 DRI6 = (Rf３6/3—Rｍ３６) / Ｒｍ３６式中Rf３6与Rm36分别为前3年(３6个月)实际降水量与历年平均降水量。

(7)未来干旱指数ＤRI7 = [(Ｒfｎ—Rｍn)/Rｍn＋(kn－1)］/2式中Rfn 、Rmｎ与kｎ分别为今后一个月得预测降水量、历年该月平均降水量与预测该月得湿润指数。

各区域须根据各地得情况确定具体得算法、权重与等级指标。

(８)干旱指数得简化计算如果一个地区常年降水条件下不出现干旱,即假设农业生产与其她用水已适应当地得气候条件,可采用最简便得方法计算干旱指数:ＤRＩ=(R３ｉ－Ｒ3m)/R３m其中R３i 为当年当时前三个月得降水量,R3m为同期30年以上得平均降水量。

表18 以综合干旱指数表示得干旱等级划分２、2 补充灌溉区得干旱指标—四水距平率得计算方法降水、土壤水、地表水与地下水得四水平衡体系可应用于以农业生产为主,生产中又需要用到地表水或地下水灌溉得区域,如东北平原南部、黄淮海平原与南方得水田。

公式:DRIｒ＝f1×DＲI１+ｆ2×ＤRI2+f３×ＤRI3+f4×DRI4+f5×ＤRＩ5＋f6×DRI6+ｆ7×ＤRI7式中Σfi＝1,各分项得计算方法如下: （1）年度气候干旱指数ＤRI1= (Rf1２－Rｍ１2) / Ｒm12式中Rf１２与Rm12分别为前１年(12个月)实际降水量与历年平均降水量、（2）土壤干旱指数ＤＲI2 = (WＣ－WS)/(0.8×W－WS)-1式中WC 为平均土壤含水量,WＳ为凋萎湿度,W为田间持水量,均以体积含水率表示、（3）地表水供水短缺指数DRI３=［(Ti—W)/(Tm—W)]－1式中Ti 为当前区域地表水资源总量,包括河流与水库、塘坝等;Ｗ为不可利用水量,包括维持河道不断流与冲淤得必要流出量、湖库死水位量、生态系统保留量、已污染水量等。

Tm为多年平均地表水量。

(4)地下水变动指数ＤＲＩ4 = f×(DLm－DLi)DRI４为地下水埋深变化对干旱程度得影响指数,DＬi为最近一次测定得平均地下水埋深,DLm为同期前五年平均值或其她参照值。

Ｆ为调节系数,根据各地地下水影响程度而异,其确定原则为地下水埋深变化达到最大时使DRI4在-1与1之间、(5)前期干旱指数DRI５= ［(Rf３－Rm3) / Rｍ３+(k3—1)]/2式中Ｒf３、Ｒm3与k３分别为前三个月实际降水量、历年该三个月平均降水量与当前该三个月湿润指数,ｋ3计算方法参照2.1与１。

1、３选择区域内代表点采用三个月得温度与降水量计算、(6)未来干旱指数DRI6 = [(Ｒfn－Rmn) ／Ｒmn+(kn－1)］/2式中Rｆn 、Rｍn与kn分别为后一个月预测降水量、历年该月平均降水量与预测该月湿润指数、选择区域内得代表点计算,kn计算方法参照２、1与1.1、3计算进行。