湘西岩溶地区干旱特征及治理措施

肖 瑶

（湖南农业大学东方科技学院 长沙市 413000）

1 基本情况

凤凰县位于湖南省西部边缘，该县地形复杂，地势为西北高、东南低。最高海拔1 117 m，最低海拔170 m。一般海拔在（300~800）m之间。具有山多、坪少、水位低的特点，素有“八山一田半分水”之称。

县内地表岩石主要有石灰岩、红砂岩、砂砾岩、变质岩、第四纪松散堆积物等六大类。其中石灰岩1 251.07 km2，占全县总面积的 71.12%；红砂岩 187.34 km2，占10.65%；砂页岩 170.46 km2，占 9.69%，砂砾岩 44.33 km2，占2.52%；变质岩35.71 km2，占2.03%；第四纪松散堆积物55.59 km2，占3.16%。由此可见，全县以石灰岩分布最广，从而导致境内岩溶相当发育，沟谷纵横，山高水低，石芽、洼地、漏斗、天坑、溶洞、阴河等遍布，地表水多渗于地下，“地上水如油，地下水长流”。

凤凰县气候属中亚热带向北亚热带过渡的季风湿润气候。其特点是：温暖湿润，四季分明，春夏多雨，雨量丰富但时空分布不均，热量较丰富，夏秋多干旱，旱涝交替。全年降水量一般为（1 200~1 500）mm，多年平均降雨量1 335 mm，年均雨日164天，年均蒸发量1 065 mm，雨水多集中在4~6月，6月份以后降水量逐渐减少。

由于特殊的岩溶地质条件及受季风湿润气候区副热带高压的控制，加上植被破坏，水土流失严重，水利设施差，农业生产落后等，岩溶性干旱是凤凰县的主要灾害之一。

2 干旱特征

（1）干旱频率高，时间长。

干旱是与其它灾害不同的一种自然灾害，它发生的过程缓慢，历时数月或数年，影响范围大，造成损失大，直接影响人们的生产生活。根据凤凰县多年气象资料，并依据水利部《抗旱规划技术大纲》的有关规定，按旱灾损失率指标对全县多年干旱情况进行统计分析，见表1。即：

共划分4个干旱等级，即：当5≤L＜10时，为轻度干旱；10≤L＜20 时，为中度干旱；20≤L＜40 时，为严重干旱；L≥40时，为特大干旱。

表1 凤凰县历史干旱资料分析统计表

续表1

根据表1凤凰县1958~2007年连续50年的干旱统计分析资料来看，其中发生轻度及以上干旱年份达38年，占总年数的76%，为4年三遇。发生中度及以上干旱年份32年，占总年数的64%，为3年二遇。发生严重及以上干旱年份15年，占总年数的30%，为三年一遇。发生特大干旱年份4年，占总年数8%，为12年一遇。由此可见，发生干旱的频率非常高。另外从表1可以看出，每次旱灾的连续时间较长，最短6天，最长98天，平均33.3天。

（2）干旱分布规律。

根据表1资料可以看出，从时间分布情况看，凤凰县的干旱主要分布在6~10月份，其中7~8月份尤为严重，干旱类型主要为夏旱、夏秋连旱和秋旱，其特点是：冬春干旱少，夏秋干旱频繁，秋旱严重，特别是夏秋季，作物需水量大，蒸发量亦大，因此夏秋连旱对农作物的危害最为严重。

从地理位置分布情况看，旱灾发生的地域主要位于东南部和西北部岩溶发育地区，特别是千工坪、山江、麻冲、柳薄、米良、禾库、腊尔山等乡镇石灰岩分布广，岩溶发育，山高坡陡，漏斗、溶洞遍布，岩漠化及水土流失严重，土层薄、植被差，蓄水保水能力低，地表经流贫乏，地下水埋藏深，极易发生干旱。

（3）干旱损失严重。

凤凰县1990~2007年旱情以及旱灾损失调查统计情况如表2。从表中统计数据可以看出，干旱是凤凰县主要灾害之一，干旱的发生使该县经济损失严重，造成粮食减产，人畜饮水困难。如2005年凤凰县发生了30年一遇的特大干旱。从6月7日开始到10月26日，夏秋连旱天数达130天，4~9月降雨量仅505.6 mm，比历年同期偏少48.4%,其中6月中旬到10月上旬，仅降雨279.5 mm，比历年同期平均降雨量偏少55.2%。全县水稻播种面积1.61万 hm2（24.1 万亩），受旱面积 1.44 万 hm2（21.6 万亩），占89.6%，其中绝收面积 0.41万 hm2（6.08万亩），稻谷减产3.21万t。旱土受旱面积0.39万hm2（5.8万亩），占80.9%，绝收面积0.068万hm2（1.02万亩），旱粮减产1.44万t。由于干旱，全县有192个村8.4万人和3.58万头大牲畜饮水发生困难，有6个村用汽车送水366车次。

表2 凤凰县旱情及旱灾损失调查统计表

3 干旱成因分析

（1）岩溶发育，地表径流贫乏，地下水埋藏深。

凤凰县位于中国西南典型的喀斯特地区边缘，石灰岩地层分布广，占全县总面积的71.12%。因地质构造运动和水的长期侵蚀、溶蚀作用，形成大量的石芽、峰丛、溶洞、洼地、漏斗、落水洞、阴河等。根据凤凰县农业区划调查资料，全县有较大地下阴河10条，覆盖面积1 129.5 km2，占全县总面积 64.2%，汇流总量 1.97万 m3/d，埋深（50~100）m。另据花垣-凤凰岩溶渗漏研究成果，岩溶漏斗发育平缓丘陵区渗漏比在60%以上，中低山岩溶洼地、谷地区渗漏比为20%~50%。从而导致大量地面水极易漏入地下溶洞，使得地表水缺乏，而地下水丰富但埋藏深，难于利用，极易造成岩溶性干旱发生。

（2）岩漠化及水土流失严重，蓄水保水能力差。

凤凰县境内出露岩石主要为石灰岩，由于气温变化差异大，极端最高温度40.2℃，最低温度零下15.7℃，加上凤凰县既是干旱区，又是暴雨区，易旱又易涝，在这种湿热相间，冷热交替、旱涝频繁的影响下，经多年的溶蚀、溶解、剥落作用，加上人为的植被破坏，无节制的开垦等活动，造成大量基岩裸露，水土流失，土层变薄，形成特殊的喀斯特岩漠化地貌，使得其蓄水保水能力差，容易造成干旱。全县水土流失面积667.6 km2，占土地面积的37.95%，岩漠化面积85.2l km2，占总面积的4.8%，每年土壤侵蚀总量达 166.1万 t。

（3）降雨时空分布不均加重了干旱的频繁性和严重性。

凤凰县位于沅麻盆地干旱区的边缘，受季风环境的转换更替和副热高压进退移动的影响，南北往来的暖湿气流又多被雪峰山和武陵山所阻挡，越山后气流下沉增温，出现长期无雨少雨或暴雨天气，其特征为降雨年内变化大，季节分布不均，雨季旱季分明，垂直差异大。据气象统计资料，全县平均降雨量1 335 mm，最大1 675 mm，最小978.5 mm，年平均蒸发量1 065 mm，其中1~3月平均降雨量175.5mm，占13.4%，4~6月平均降雨580mm，占44.3%，7~9月平均降雨305 mm，占23.3%。由此可见，降雨主要集中在4~6月份，而7~9月这段时间，气温高，蒸发量大，作物需水量大，降雨却偏少，由此，使得夏秋干旱频发，并导致岩溶区干旱更加严重。

（4）水利基础设施差，农业生产落后，抗旱能力低。

凤凰县从建国以来，经过几个时期的建设，已建成一批水库、山塘、提灌站等水利工程，蓄、引、提总供水量8524万m3，但由于水库老化，病险问题严重，灌溉渠道年久失修不配套，利用系数仅0.4左右，许多渠道根本就不能通水。另一方面，岩溶发育地区，受地形、地质条件限制，兴建水利工程困难，如柳薄乡、全乡只有一口山塘。再则，受传统生产习惯的影响，农作物大多以种植需水量大的水稻为主，其它耐旱作物和经果林种植少，加上生产耕作粗放，管理落后，使得田土保水能力差，水浪费严重。由此种种，严重影响农业抗旱能力。

4 干旱治理措施

（1）搞好现有水利设施防渗改造配套。

到2007年为止，全县建有以灌溉为主的中型水库1座，小型水库64座，塘坝928座，可供灌溉水量8 524万m3，已开通干渠372 km，支渠160 km，主要问题是水库病险问题严重不能正常蓄水，渠系不配套且渗漏严重，水利用系数低，只要对现有水库进行加固处理，对灌区渠道进行防渗改造配套，便可使现有水库山塘等水利设施控制灌溉面积达到20.0万亩左右，占全县稻田面积77.6%。

（2）修建集雨抗旱工程。

凤凰县大部分地区岩溶发育，修建水库比较困难，因此可根据地形地质特点，修建小型山塘、集雨池、水窑等抗旱水源。既可作为农村日常生活用水和用于农田灌溉，也可用于抗旱应急水源。

（3）治理水土流失，改善生态环境。

因为特殊的岩溶地质原因，加上过度耕种开发，凤凰县水土流失严重，并形成一定的岩漠化地貌，造成土层薄，保水能力差，因此应加大水土流失治理力度，采取封山育林，退耕还林，小流域综合治理等治理措施。同时推广使用以电代燃料和沼气等新能源，防止过度砍伐，提高森林植被覆盖率，增强蓄水保水能力。

（4）调整农业生产种植结构，改善耕作制度。

根据凤凰县水利条件，在水源丰富的地区种植水稻，在易干旱地区减少需水量较多的农作物的种植面积，改种耗水相对较小的耐旱农作物和经果林。同时提倡精耕细作，提高田土蓄水保水能力。充分引用集蓄山坡、地边、道路等雨水进行灌溉，另外还可根据干旱发生的时间规律，适当调整耕种季节，错开需水期和干旱期。

（5）推广节水灌溉新技术。

一是推广节水灌溉工程技术，包括渠道防渗技术、低压管道输水技术，喷灌微灌技术，地面灌溉改进技术。二是推广节水灌溉农业技术，如控制灌溉，非充分灌溉，薄露灌溉，薄、浅、湿、晒灌溉，叶龄模式灌溉，旱育稀植，薄膜覆盖等。

（6）加强旱情监测及预警系统建设。

根据凤凰县抗旱减灾具体要求，建立好旱情监测预警系统，主动应对干旱灾害，减轻旱灾损失。一是搞好旱情监测，即对境内降雨、径流、土壤墒情、水库蓄水等进行监测。二是搞好旱情分析、预测、评估，即利用遥感、水文、气象、农业等实时和预报信息，通过人机交互分析，对旱情进行预测、评估。三是搞好旱情预警预报，即根据旱情分析、预测、评估结果，对区域内旱情发展趋势及时进行蓝、黄、橙、红色分级预警预报。 （收稿日期：2010-03-11）