干旱对印度尼西亚芝塔龙河流域水库调度的影响

［印度尼西亚］W.哈特莫克等

干旱是一种自然灾害，它威胁生命，危害巨大，其不同于其他自然灾害的地方有以下几点。

(1)干旱何时发生和结束难以确定;其影响是缓慢显现的，往往需要相当长一段时间累积，因而通常被视为一种渐进现象。

(2)很难给干旱一个通用定义。

(3)相对于其他自然灾害(如洪水和地震)所带来的损害而言，干旱的影响区域要广泛得多，但几乎不造成任何结构上的损坏。因此，对干旱的影响进行量化的难度要比其他自然灾害大得多。

(4)人类的活动可以直接引发干旱的发生，比如过度灌溉、采伐森林和过度开发利用水资源。干旱通常可以分为气象干旱、水文干旱、农业干旱和社会经济干旱。其中，发生水文干旱意味着现有的水资源利用管理系统会遭遇一段地表水和地下水不足的时期。

1 研究区域

芝塔龙河流域面积为6600km2，年均降水量2382 mm，最大储水潜力为129.5亿 m3/a。它覆盖了西爪哇和雅加达的9个行政区和3个自治市。

芝塔龙河流域的水资源如果得到充分利用，技术上灌溉面积可达24万hm2，可为10个行政区或自治市提供生活、市政和工业用水(雅加达公共用水的原水有80%来自芝塔龙河流域)，并为装机1800MW的电站提供发电用水。芝塔龙河流域具有重要的战略性地位，由中央政府管理。

芝塔龙河流域有3座梯级水库，从上游至下游分别为撤古凌(Saguling)水库、希拉塔(Cirata)水库和朱安达(Juanda)水库，前两座水库主要用于发电，朱安达水库为多功能水库。

2 干旱历史

稻田受干旱影响的数据可以从粮食总局获得。灌溉区域主要集中在加拉璜(Karawang)区和勿加泗(Bekasi)区。1997～2010间出现了几个干旱的年份——1997，2002，2003，2004，2006，2007 年和 2008年。分析表明，干旱发生的频率越来越高。

3 水库运行

撤古凌水库、希拉塔水库和朱安达水库分别由3个不同的公司管理。但它们都是按有效蓄水“平等共享”原则运行。在以往水库运行中，1997～1998，2003～2004年和2006～2007年水位较低。

单从水库运行图看，很难确认干旱的起止时间及其严重性。为了克服这一困难，需要引入基于水库水位的水文干旱指数。

4 水库亏缺指数

德克萨斯水资源开发委员会已经开始运用水库亏缺指数(RDI)来计算干旱指数。RDI定义为当前水位和当月水位中间值的比值:

式中，RDI表示水库亏缺指数，wl表示当前水位，Mwl表示相应月份水位中间值。

为了确认干旱事件的起止时间和严重性，应按照Yevjevich方法进行RDI值累进计算。

从分析3座水库RDI值的估算结果可知，最下游的朱安达水库受干旱的影响最大。最上游的撤古凌水库受干旱的影响最小。

运用RDI同样可以清楚干旱发生的起止时间。它还可以显示时间间隔和水库对干旱的反应。1997～1998年与2003～2005年为旱年，2006～2008年为严重干旱时期。

5 干旱对水库运行的影响

3座水库每年的干旱程度及其因此而受影响的面积之间的关系如图1～3所示。从这些图中可以看出这3座水库有以下共同点:

(1)3座水库年度RDI大小与受干旱影响面积大小紧密相关;

(2)从水库亏缺指数可以看出，过去的农业干旱在水文干旱前后都有发生;

(3)尽管RDI显示干旱已经结束，但实际上干旱影响范围内稻田的旱情仍存在。

图1 朱安达水库年度RDI值与受干旱影响面积的数据(关联度为79%)

图2 撤古凌水库年度RDI值与受干旱影响面积的数据(关联度为70%)

图3 希拉塔水库年度RDI值与受干旱影响面积的数据(关联度为87%)

6 结语

分析结果表明，运用水文干旱指数可以确认干旱的起止时间、干旱的持续时间及其严重程度。水库水位的RDI值与受干旱影响的稻田数据相关联，这说明这3座水库实现了应对干旱的最佳运行。同样可以看出，农业干旱比水文干旱开始得早，结束得晚。