武汉市旱情成因分析与对策探讨

2014-12-24 20:57刘志文李正珊潘卉方星萍黄俊雄
科技创新导报 2014年30期
关键词:旱情浅析成因

刘志文+李正珊+潘卉+方星萍+黄俊雄

摘 要:因武汉所处的地理位置、环境特殊,易涝也易旱,为自然灾害的多发地带。通过对旱情成因的分析,该文重点提出对特大干旱时期的农业生产应急对策,为减轻旱灾损失提供参考。

关键词:旱情 成因 浅析 对策

中图分类号:P461 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2014)10(c)-0091-02

1 基本情况

1.1 自然地理

武汉市江河纵横,河港沟渠交织,湖泊库塘星罗棋布,长江、汉江交汇于此。地处华中腹地,东北连黄冈市,西接仙桃、孝感市,南邻咸宁市。地域范围:东经113°41′~115°05′,北纬29°58′~31°22′。

武汉市地处鄂东南丘陵与江汉平原东缘向大别山南麓低山丘陵过渡地带,中间低平、南北丘陵、岗垄环抱,北部低山林立。全市低山、丘陵、垄岗平原和平坦平原的面积各占区域总面积的5.8%、12.3%、42.6%和39.3%。

1.2 水文气象

武汉市属北亚热带季风性(湿润)气候。由于武汉市的地理位置、环境特殊,在大气环流和局部气候演变的共同作用下,降雨年际、年内分布极不均匀。受水资源时空分布不均影响,沿江及平原地带水多易涝,山区、丘陵区岗地水少易旱,致旱涝交替,自然灾害频发。多年平均降水量为1240.6 mm;多年平均气温为15.8~17.5 ℃,最高气温40.1 ℃,最低气温-18.1 ℃;无霜期为216~248 d,年日照总时数为1810~2100 h。一般每年6月中旬,副热带高压出现第一次北抬,跳过北纬20゜,至7月中、下旬,“副高”出现第二次北抬,跳过北纬25゜,与长江流域中游入、出梅时间基本相符。通常处于“副高”控制之下的地区会形成晴热高温天气,“副高”边缘控制地区则出现阴雨天气。

2 旱情概况

近30多年来,旱情时有发生。据统计,旱情相对比较严重的年份有1978、1981、1985、1986、1990、1992、1997、2000、2001、2013等。特大干旱年份往往旱情发生早、气温高、持续时间长,伴随着降水量少、蒸发量大、江河水位低,导致受旱范围广、经济损失大。

如武汉1978年6月24日以后,久晴无雨,7~9月份降雨量只有43.8 mm,气温超过35 ℃以上的高温天气长达75 d,7~10月武汉关最高水位才23.88 m,河沟断流,塘堰、水库干涸,受旱面积东西湖区26万多亩、洪山区24万亩、汉南区3万亩。2013年,武汉梅雨期历时仅15 d,于7月8日出梅以后至8月少见降雨过程,8月日平均蒸发量5.7 mm,较历年同期偏多近6成,最高气温超35 ℃累计达37 d,7月平均气温30.6 ℃,创近12年来新高,8月11至14日连续4天最高气温达到39 ℃以上,为历史罕见,全市多个站点高温出现历史极值,其中,江夏、黄陂及蔡甸最高气温均突破建站以来的历史极值,分别为江夏40.4 ℃、黄陂40.1 ℃、蔡甸39.9 ℃,尤其在7月23日至8月11日连续20 d无有效降雨发生,在旱情发展最为严峻时期,全市总受灾面积135.1万亩,成灾65.9万亩,绝收9.6万亩,水稻、棉花受的影响最大。

3 旱灾主要成因浅析

3.1 自然原因

3.1.1 水文因素

武汉市降雨的年际变化大,丰枯年降水量之比最高达3.01;年内降雨时空分布不均,降水量主要集中于5~7月份,3个月降水量占年降水量的45%;多年平均水面蒸发量939.5 mm,7月、8月蒸发量最大,其累计值约占全年15%,1月、2月蒸发量最少,其累计值约占全年4%;径流年内分配不均,汛期、枯水期水量相差大,5~8月径流量占全年的50%~60%。在作物需水的高峰期,常出现持久干旱少雨,出现大旱频率为5~7年一遇;在夏秋高温时期,正是农作物需水时期,若遇旱情则抗旱压力巨大。

3.1.2 气象因素

武汉市初夏从每年的5月中旬开始,7月进入盛夏,此时气温高时可维持在37~39 ℃,气温低时维持在29~30 ℃;10月之后进入初秋,气温逐渐下降,但平均气温可维持在20~25 ℃,天气干燥,偶尔气温也会异常达到30 ℃甚至超过。我国南、北方农业干旱易发季节不同,北方主要易旱季节以春夏连旱和春旱为主;南方则以夏秋连旱和夏旱为主。夏秋连旱、夏旱主要发生在长江中下游地区、西南地区和华南部分地区。武汉在夏、秋季易受西太平洋副热带高压势力加强、本地区气流下沉影响,形成晴热高温天气,导致干旱。

3.1.3 地形地貌因素

武汉市地貌基本属丘陵—平原地貌形态,低山丘陵面积所占比例较大,且土质多为砂壤土,因其渗透系数较大、水份蒸发快、蓄水性差,故加剧了旱情的威胁,特殊的地形地质和土壤条件不利于蓄水保墒。全市农业种植、人们居住的地理位置高程起伏变化较大,一旦出现旱情,水资源的调配、输送难度相当大。

3.2 社会经济原因

3.2.1 管理因素

管理上存在的主要因素有:一是水利建设过去长期投入不足,与韩国、日本等发达国家相比差距明显。二是农田抗旱水源建设迟缓,有的区域甚至没有灌溉条件,也没建蓄水工程;有的区域水源距离耕地较远或渠道淤积、抗旱设施损毁或不配套等原因,致抗旱浇地能力下降。三是水土流失较为严重,生态平衡遭受一定程度破坏,涵养水源能力降低。四是抗旱成本较高,加上运输、农资涨价及农业比较效益下降等原因,致部分农民主动抗旱意愿不强。五是宣传力度不够,科学种植耐旱作物推广不足等。

3.2.2 工程因素

工程上存在的主要因素是全市现状供水工程的保障能力不高。如2013年,受旱前科学调度,利用雨洪资源库塘蓄水已达7.77亿 m3,受旱期间武汉市各区采取放库水、抽塘水、搬江水、买客水、人工增雨等措施,累计调度抗旱水源近4亿 m3,全市灌溉覆盖率达到75%以上。表明现状供水工程的保障能力不能完全满足严重干旱时期的需水要求,武汉在特大干旱年份供需矛盾更显突出,进一步提高现有供水工程的保障能力已刻不容缓。endprint

4 对策探讨

为了应对特大干旱时期武汉市可能出现的旱灾,尽量减轻武汉市因缺水带来的损失,建议采取的措施如下。

4.1 工程措施

通过对武汉市现有工程进行加固、配套改造等措施,在维持现状供水能力基础上有所提高,以改善工程型缺水地区的抗旱能力。

(1)加强农田水利基本建设,尤其实施大、中型灌区续建配套与节水改造工程,推进田间水利配套工程建设,新改扩建灌溉泵站,以全面提升农业灌排能力和用水效率。

(2)对病险水库进行除险加固、对非病险水库进行标准化建设,对湖泊进行综合整治,并根据水源条件的变化,对各类引水闸和引水渠道进行重新规划建设,以大型闸和干渠取代沿江沿河分散小型闸,以充分发挥境内江河湖库的调蓄能力,蓄丰补枯。

(3)开展疏浚港渠建设,进行人工增雨,以提高区域输水、供水能力。并实施战略性水资源储备,特大干旱时期应急之用。

(4)开源。提升客水利用率,增加临时性蓄引提工程或设备,扩大从长江、汉江客水资源的取用水量;提高雨水资源的利用程度,科学实施人工降雨,或储蓄雨水,加强空中水资源的开发和利用;建设拦河坝蓄水工程,在中小河流上建设橡胶坝,干旱时期蓄水抗旱;建设塘堰工程和有限开采地下水,对武汉市的易旱地带,若农业灌溉、人畜饮水发生困难时,可调用塘堰蓄水,或临时性科学开采地下水;在武汉部分少水地带建设引水工程,将水资源合理分配,以满足基本的农业生产、人蓄饮水需要;增加再生水利用权重,推进污水深度处理覆盖面,将处理后的中水回用于城镇绿化、道路冲洗等,以实现污水资源化利用。

4.2 非工程措施

通过采取必要的管理、宣传和技术措施,保障武汉市抗旱工作有条不紊实施,实现效益最大化。

(1)建立健全防旱抗旱相关规章、规划与预案。

科学调度,统筹考虑全市水资源的调配和开发利用,精细化管理水资源,取得抗旱效益最大化,以维护社会稳定和安全生产。

(2)完善旱情监测和预警系统。

完善武汉市旱情监测和预报系统,及时掌握水资源存量、供应、需求状况,提高预测旱灾的能力。建立预警机制,提前准备,防患于未然。强化抗旱指挥组织建设,保障人力、资金、物质迅速落实到位。

(3)加强节水宣传与管理。

尤其在干旱年份,加强节水宣传,推广滴灌、喷灌等节水技术,节约水资源量;广泛引进田间平整技术,提高水、劳力、能源的利用率。科学调整农业产业结构,尽量减少灌溉用水量,避免在丘陵岗坡地种植水稻等需水量大的农作物,应种植耐旱经济作物如葵花、油葵,农作物如谷子、玉米、高粱、花生、甘薯、尖椒、大蒜、地瓜、马铃薯等。

(4)节流。

推广应用现代科技技术,提高水的利用效率;加强公共供水管网监测和巡查,尽量减少输送水途中的损耗;加强农业灌溉用水管理,提高灌溉水利用系数;改进生产工艺,提高工业用水重复利用率,降低单位产品取水量;运用经济杠杆,推行阶梯水价,发展节水型农业和低耗水工业,强化干旱时期节约用水,促进全社会节水、爱水、惜水;完善用水定额,实行用水总量控制,按定额对各类用水户用水量进行严格管理;建立健全应急供水计划,若遇连续或特大干旱年,应制定应急供水计划合理调配水资源,尽量使农业生产的损失降到最低,能基本保障城镇生产供水。

4.3 生态措施

通过植树、种草、生态修复等改善植被条件。植被能有效截留降雨,减轻雨滴对土壤的溅蚀;其枯枝落叶层能拦截、分散、滞缓和过滤地表径流,防止面蚀、片蚀、细沟侵蚀的发生,也能改良土壤、培肥地力;林草根系能固持土壤,提高土壤抗蚀力。从而改善生态环境,防止水土流失,蓄水保墒,利于抗旱。

参考文献

[1] 武汉市水资源综合规划(2010-2030年).气象学相关技术报告.endprint

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