雨养农业区多指标旱情分析技术探讨

2015-11-01邹文安

东北水利水电 2015年10期

关键词：无雨距平旱情

赵丽，邹文安

（1.吉林省水文水资源局，吉林长春 130022；2.吉林省墒情监测中心，吉林长春130033）

雨养农业区多指标旱情分析技术探讨

赵丽1，邹文安2

（1.吉林省水文水资源局，吉林长春 130022；2.吉林省墒情监测中心，吉林长春130033）

目前，我国旱情监测工作相对薄弱，旱情分析方法少，评价指标单一，旱情评判结果代表性不强，与实际有差距。文中从生产实际出发，通过多年工作经验和有关项目研究，系统地阐述了雨养农业区旱情分析方法，选用降水距平、连续无雨日数和土壤相对湿度3个评价指标进行旱情分析，为雨养农业区旱情指标遴选、旱情分析和抗旱减灾等提供技术支撑。

雨养农业区；旱情综合评价；吉林省

1　概　　述

旱情是一个受多种因素共同影响的综合作用的结果。为此，旱情分析需要多要素的旱情信息源作为支撑，充分考虑各种因素的影响，从多个角度进行评价，才能科学准确评判旱情。

当前，我国大部分省（区、市）旱情基础资料不完整、不准确，缺乏旱情有关基础实验研究（如田间持水量），旱情评判指标体系未建立、旱情评价指标权重没有确定，多影响因子条件下的区域旱情分析技术平台尚未创建。多数省（区、市）仍然采用单一指标评价（如采用受旱面积比例）进行雨养农业区旱情综合分析评判等，导致旱情评判结果、分析确定的干旱范围与实际不符。

基于上述原因，创建一套符合当地实际旱情分析方法，规范和统一旱情评价指标，建立健全雨养农业区旱情综合评价指标体系，为科学准确评判区域旱情程度提供技术支撑，为抗旱减灾提供决策性依据。

2　评价指标

2.1指标遴选原则

旱情指标是表述旱情干旱程度的基础信息，选定合理的旱情指标对于科学准确评判干旱程度尤为关键。对于特定区域而言，旱情指标的确定应根据区域的水文气象、自然地理、土壤条件、生产条件、下垫面条件和社会经济等因素综合考虑。

干旱指标遴选应遵循原则：1）遵循可监测、可操作原则；2）遵循因地制宜原则；3）遵循可靠、科学原则。

2.2指标类别与等级

SL424-2008《综合水利行业标准》、SL568-2012《土壤墒情评价指标》和《农田土壤墒情监测技术手册》（2008年）等成果，旱情等级可分为无旱、轻旱、中旱、重旱和特旱5级。

其中，农业旱情指标包括土壤相对湿度、降水量距平百分率、连续无雨日天数、作物缺水率、断水天数，对于雨养农业区主要是土壤相对湿度、降水量距平百分率、连续无雨日天数3个指标。

2.3评价指标计算方法

土壤相对湿度计算、连续无雨日数、降水距平计算、墒情干旱等级划分见《旱情等级标准》。

2.4评价指标权重分析

指标权重是指某一单项评价指标在整体综合评价中的相对重要程度以及所占比例的大小量化值。由于评判指标较多，而每个指标影响程度是不同的，科学合理分析确定各指标旱情等级权重即重要又关键。

目前国内外关于评价指标权系数的确定方法大致可分为三大类：一类为主观赋权法（专家经验法），一类为客观赋权法（数据分析法），一类为主客观综合集成赋权法。

2.5旱情综合评判指数

旱情综合评判是多个旱情指标评价的综合结果，是各个旱情指标影响程度的综合反映，可通过各个旱情指标评价结果及其影响程度大小表示出来即旱情综合评判指数。旱情综合评判指数数值越大，表示干旱等级越高，干旱程度越严重；相反，则是旱象轻或不旱。

一般情况下，雨养农业区旱情综合评判指数可采用各旱情指标评价等级加权平均计算。计算公式为：

E=α·Mw+β·Mp+σ·Mr（1）

式中：E——旱情综合评判指数；Mw——土壤墒情旱情评价等级；Mp——连续无雨日数旱情评价等级；Mr——降水量距平评价旱情等级；α，β，σ——分别为各旱情指标匹配的权重系数。

3　应用实例

3.1研究区概述

吉林省西部地处松嫩平原，地形多为平原丘陵，降水稀少，河流水系不发育，下垫面条件多为耕地、牧场，土壤以砂土、砂壤土为主，春季易旱、夏季易涝，经济不发达，以雨养农牧业为主，区域内布设了雨量站、墒情站等。考虑到区域内灌溉农业较少，以旱作耕地、牧场为主，符合雨养农业区的特征，宜采用土壤相对湿度、降水量距平百分率、连续无雨日数3个指标作为吉林省易旱区旱情综合评判指标，

3.2评价指标权重分析确定

通过吉林省中西部易旱区的双辽、星星哨、十屋3处墒情代表站的降水量、连续无雨日数、土壤含水量、蒸发等影响因子10年资料影响程度分析，降水量权重系数一般为0.16～0.22，无雨日数权重系数一般为0.26～0.31，土壤含水量权重系数为0.44～0.52。基于该多元回归影响系数分析成果，确定降水、连续无雨日数、土壤含水量3项旱情等级权重系数分别为0.2，0.3和0.5。

3.3旱情综合评判指数及旱情等级

根据旱情综合评判指数计算结果可知，旱情综合评判指数的最优值为1，表示无旱；最劣值为5，表示特旱。数值越大，表示干旱等级越高，干旱程度越严重；相反，则是旱象轻或不旱。

根据创建的吉林省雨养农业区旱情综合评价指标、旱情评价等级，以及历史干旱年旱情综合评判成果，当旱情综合评判指数E＜1.5时，旱情综合评判等级为无旱；当1.5≤E＜2.5时，轻旱；当2.5≤E＜3.5时，中旱；当3.5≤E＜4.5时，重旱；当E≥4.5时，特旱。

3.4旱情分析结果

2012年春季全省降水持续偏少，气温较高，春旱严重。据统计，全省春季发生旱情的耕地达到，200hm2，其中旱田缺墒186.67hm2，水田缺墒13.33hm2。

此次选用吉林省西部7处墒情站作为旱情分析站点，按照吉林省雨养农业区旱情评价方法，对7处选用的墒情站分别以土壤墒情法、连续无雨日数法和降水距平百分率法进行旱情分析，根据各评价指标旱情等级评价成果，再进行旱情综合评判。3.4.1土壤墒情法旱情分析

根据2012年4—6月土壤含水量监测成果，松原地区的查干花、白城地区的通榆、镇赉在整个春季（4—5月）一直处于干旱状态；镇赉站5月中旬至6月初旱情一度发展为严重干旱程度。

3.4.2无雨日数法旱情分析

2012年春季，吉林省降水严重偏少，白城地区的黑帝庙、胡家店、瞻榆、镇赉站，四平地区的十屋站等地连续无雨日数均超过了75d，属于特大干旱，其它站评价结果见表1。

3.4.3降雨距平百分比法旱情分析

据降水资料统计计算，白城市瞻榆、四平市十屋站2012年4—5月均无降雨，已达到特大干旱。

3.4.4旱情综合评判