山东省近几年干旱时空分布特征分析

杜桂河，陈燕，杜晓惠

（1.共青团水库管理所，山东安丘 262100；2.中国环境科学研究院大气环境研究所，北京 100012）

山东省近几年干旱时空分布特征分析

杜桂河1，陈燕1，杜晓惠2

（1.共青团水库管理所，山东安丘 262100；2.中国环境科学研究院大气环境研究所，北京 100012）

通过对山东省近几年的水资源量、总需水量以及因旱受灾作物面积、人口牲畜数量等数据资料分析，利用2001—2014年各月降水距平百分率对各城市干旱程度进行划分，并结合ArcGIS等数据分析工具，研究山东省干旱的空间分布特征以及时序特征。结果表明，在需水量基本不变的情况下，山东省水资源量呈逐年减少的趋势；因旱受灾作物面积、人口牲畜数量呈周期性变化，周期约为2～3年；山东省各城市的降水距平百分率的空间变化显示，干旱发生频次较高的区域主要分布于北部和西南部，而且山东省干旱发生频次呈缓慢上升的趋势。

山东省；干旱；降水量；时空分布

干旱是长期威胁人类生存和经济发展的主要自然灾害之一，由于其影响范围较广，持续时间久，一直以来是众多学者研究的热门话题。马建琴、刘冰、王潇宇等人对山东或部分城市的气象干旱情况进行研究及评估，其研究利用不同的干旱评价指标对研究区域长期干旱状况进行统计分析，研究结果均表明山东地区干旱无明显规律特征，且各地区发生干旱的频率略有差异。相关研究主要集中于讨论20世纪50年代以来山东地区的干旱时空分布情况，但对于近期干旱灾害的研究较少，并且大部分研究重点关注降雨量而忽略了其他因素与干旱之间的关系。

本研究利用2001—2014年《山东省统计年鉴》以及2006—2014年《中国水旱灾害公报》中统计的山东省及各地级市降雨量、水资源总量、需水量以及因旱受灾的作物面积、人口牲畜数量等数据对山东省近年来的干旱灾害情况进行初步统计，根据不同的统计数据探讨山东省及各城市的干旱情况的时序变化，并分析降水距平的空间分布特征。

1 资料和研究方法

1.1 数据来源介绍

研究中利用的各市降雨量、水资源总量、供需水量数据来源于山东统计信息网的《山东省统计年鉴》，干旱受灾面积、绝收面积、因旱饮水困难人口、因旱饮水困难大牲畜数量等数据来源于中华人民共和国水利部国家防汛抗旱总指挥部统计的《中国水旱灾害公报》，数据来源真实可靠。

1.2 研究方法

结合相关学者研究，利用月尺度降水量距平百分率来作为研究中干旱轻重的指标，如（1）式：

根据干旱烈度的划分，选取Pa≤-50%为较旱及以上，Pa≤-75%为中旱及以上，Pa≤-85%为重旱及以上，Pa≤-95%为特旱。利用山东省17个市2001—2014年各月的降水量计算月尺度降水距平百分率，并按照上述分类统计各城市干旱程度所占月份数量并绘制其空间分布。

2 结果分析

2.1 山东省水资源总量及需水量时间变化

山东省2003—2014年水资源总量呈逐年降低的趋势，2014年水资源总量仅为2003年的30%，其中2006年及2014年地表水资源量较低，分别约为199.8亿m3和148.4亿m3；地表水资源总量由2003年近349.3亿m3下降至2014年约76.6亿m3，下降了约78%，2014年水资源总量是近10年来的历史新低。资料显示，山东省从2000年以来总需水量无较大变化，总需水量由2000年的244.1亿m3下降为2014年的214.5亿m3，总量上略微降低但基本保持不变；农业用水一直是山东省水资源的主要用水方式，占总用水量的68%以上。

总体而言，近十几年来山东省需水量基本保持不变，但水资源总量下降较快，至2014年，其水资源总量低于历年平均水资源量。

2.2 山东省旱情受灾情况统计

山东省于2006年、2009年及2011年等因旱受灾面积明显高于其他年份，且受干旱影响造成农作物减产的受灾面积在2013年后有上升趋势，大部分年份中成灾面积与受灾面积曲线变化趋势一致，而2011年与其他年份差异较大，虽然受灾面积达126万hm2，但成灾面积不到28万hm2，说明该年份时农作物因灾减产的现象比较多，但是并不严重。

统计结果表明，受灾人口与大牲畜数量变化呈现出干旱发生伴有一定的周期性，在2006—2014年，2006—2007年、2010—2012年以及2014年因旱饮水困难人口及牲畜数量明显高于其他年份。因旱作物受灾情况与因旱饮水困难情况逐年变化并不完全一致，特别是2009年因旱作物受灾面积大于其他年份，但是因旱饮水困难数量却相对较少。

2.3 各市干旱情况（降雨量）时间序列变化

山东省各城市不同程度的干旱烈度所占月份数量不同，此次研究统计的样本量为168个月，各城市较旱及以上等级平均约占整个样本总量的40%，其中特旱等级平均约为48个月，约占总样本量的28%，此外，泰安市、日照市、聊城市、滨州市特旱等级月份均超过50个月。在空间分布方面，山东省各区域降雨量空间分布不均，北部城市及西南部分城市发生干旱的频率大于其他区域。

统计结果表明，山东省不同等级干旱情况的时间序列，除2003年外，近14年来山东省干旱月份数量差异不大，其中2001年山东省干旱情况较为严重，各地市较旱及以上的月份总计接近110个月，而且自2009年以后较旱级以上等级的月份呈逐年缓慢上升的趋势，至2014年山东省特旱月份约为70个月，约占总干旱月份的22%。

3 结语

本研究统计了10多年山东省水资源量、供水及需水量时序变化，并利用降水量计算各市不同等级的干旱情况发生频次。结果显示在整个研究期间内，山东省总水资源量呈逐年下降的趋势，且地表水资源量下降幅度较大。与此同时整个研究区域的供水及需水量无明显变化。因旱受灾的作物面积及因旱饮水困难的人口及大牲畜数量变化有一定的周期性，每2～3年受旱灾影响的作物面积及人口/牲畜的数量会明显增加。从山东省各城市的干旱程度也可以看出，近十几年山东省各城市有不同程度的干旱，且受干旱影响的月份数量也呈缓慢上升的趋势，整体趋势趋于稳定，但是，总体上发生持续时间较久的严重干旱的可能性较低。

本文利用不同类型的统计数据，从多个方面分析了山东省的干旱情况，但由于现有数据较少，未能结合其他气象要素进行更详细的成因分析，在今后的研究中会进一步深入的研究与探讨。

[1]马建琴,刘冰,夏军.山东省气象干旱的游程时空特征分析[J].人民黄河,2013,09：4-7.

[2]刘冰.山东省气象干旱特征研究[D].华北水利水电大学, 2014.

[3]王潇宇,沙莎,何永健.基于GIS的气象干旱评估系统研究——以山东省潍坊市为例[J].气象与减灾研究,2010,04：43-47.

[4]王志伟,翟盘茂.中国北方近50年干旱变化特征[J].地理学报,2003,S1：61-68.

（责任编辑 崔春梅）

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1009-6159（2017）-04-0003-02

2016-11-04

杜桂河（1964—），男，工程师