湘西巖溶地區(qū)干旱特征及治理措施

肖 瑤

（湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)東方科技學(xué)院 長沙市 413000）

1 基本情況

鳳凰縣位于湖南省西部邊緣，該縣地形復(fù)雜，地勢為西北高、東南低。最高海拔1 117 m，最低海拔170 m。一般海拔在（300~800）m之間。具有山多、坪少、水位低的特點，素有“八山一田半分水”之稱。

縣內(nèi)地表巖石主要有石灰?guī)r、紅砂巖、砂礫巖、變質(zhì)巖、第四紀松散堆積物等六大類。其中石灰?guī)r1 251.07 km2，占全縣總面積的 71.12%；紅砂巖 187.34 km2，占10.65%；砂頁巖 170.46 km2，占 9.69%，砂礫巖 44.33 km2，占2.52%；變質(zhì)巖35.71 km2，占2.03%；第四紀松散堆積物55.59 km2，占3.16%。由此可見，全縣以石灰?guī)r分布最廣，從而導(dǎo)致境內(nèi)巖溶相當(dāng)發(fā)育，溝谷縱橫，山高水低，石芽、洼地、漏斗、天坑、溶洞、陰河等遍布，地表水多滲于地下，“地上水如油，地下水長流”。

鳳凰縣氣候?qū)僦衼啛釒虮眮啛釒н^渡的季風(fēng)濕潤氣候。其特點是：溫暖濕潤，四季分明，春夏多雨，雨量豐富但時空分布不均，熱量較豐富，夏秋多干旱，旱澇交替。全年降水量一般為（1 200~1 500）mm，多年平均降雨量1 335 mm，年均雨日164天，年均蒸發(fā)量1 065 mm，雨水多集中在4~6月，6月份以后降水量逐漸減少。

由于特殊的巖溶地質(zhì)條件及受季風(fēng)濕潤氣候區(qū)副熱帶高壓的控制，加上植被破壞，水土流失嚴重，水利設(shè)施差，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)落后等，巖溶性干旱是鳳凰縣的主要災(zāi)害之一。

2 干旱特征

（1）干旱頻率高，時間長。

干旱是與其它災(zāi)害不同的一種自然災(zāi)害，它發(fā)生的過程緩慢，歷時數(shù)月或數(shù)年，影響范圍大，造成損失大，直接影響人們的生產(chǎn)生活。根據(jù)鳳凰縣多年氣象資料，并依據(jù)水利部《抗旱規(guī)劃技術(shù)大綱》的有關(guān)規(guī)定，按旱災(zāi)損失率指標(biāo)對全縣多年干旱情況進行統(tǒng)計分析，見表1。即：

共劃分4個干旱等級，即：當(dāng)5≤L＜10時，為輕度干旱；10≤L＜20 時，為中度干旱；20≤L＜40 時，為嚴重干旱；L≥40時，為特大干旱。

表1 鳳凰縣歷史干旱資料分析統(tǒng)計表

續(xù)表1

根據(jù)表1鳳凰縣1958~2007年連續(xù)50年的干旱統(tǒng)計分析資料來看，其中發(fā)生輕度及以上干旱年份達38年，占總年數(shù)的76%，為4年三遇。發(fā)生中度及以上干旱年份32年，占總年數(shù)的64%，為3年二遇。發(fā)生嚴重及以上干旱年份15年，占總年數(shù)的30%，為三年一遇。發(fā)生特大干旱年份4年，占總年數(shù)8%，為12年一遇。由此可見，發(fā)生干旱的頻率非常高。另外從表1可以看出，每次旱災(zāi)的連續(xù)時間較長，最短6天，最長98天，平均33.3天。

（2）干旱分布規(guī)律。

根據(jù)表1資料可以看出，從時間分布情況看，鳳凰縣的干旱主要分布在6~10月份，其中7~8月份尤為嚴重，干旱類型主要為夏旱、夏秋連旱和秋旱，其特點是：冬春干旱少，夏秋干旱頻繁，秋旱嚴重，特別是夏秋季，作物需水量大，蒸發(fā)量亦大，因此夏秋連旱對農(nóng)作物的危害最為嚴重。

從地理位置分布情況看，旱災(zāi)發(fā)生的地域主要位于東南部和西北部巖溶發(fā)育地區(qū)，特別是千工坪、山江、麻沖、柳薄、米良、禾庫、臘爾山等鄉(xiāng)鎮(zhèn)石灰?guī)r分布廣，巖溶發(fā)育，山高坡陡，漏斗、溶洞遍布，巖漠化及水土流失嚴重，土層薄、植被差，蓄水保水能力低，地表經(jīng)流貧乏，地下水埋藏深，極易發(fā)生干旱。

（3）干旱損失嚴重。

鳳凰縣1990~2007年旱情以及旱災(zāi)損失調(diào)查統(tǒng)計情況如表2。從表中統(tǒng)計數(shù)據(jù)可以看出，干旱是鳳凰縣主要災(zāi)害之一，干旱的發(fā)生使該縣經(jīng)濟損失嚴重，造成糧食減產(chǎn)，人畜飲水困難。如2005年鳳凰縣發(fā)生了30年一遇的特大干旱。從6月7日開始到10月26日，夏秋連旱天數(shù)達130天，4~9月降雨量僅505.6 mm，比歷年同期偏少48.4%,其中6月中旬到10月上旬，僅降雨279.5 mm，比歷年同期平均降雨量偏少55.2%。全縣水稻播種面積1.61萬 hm2（24.1 萬畝），受旱面積 1.44 萬 hm2（21.6 萬畝），占89.6%，其中絕收面積 0.41萬 hm2（6.08萬畝），稻谷減產(chǎn)3.21萬t。旱土受旱面積0.39萬hm2（5.8萬畝），占80.9%，絕收面積0.068萬hm2（1.02萬畝），旱糧減產(chǎn)1.44萬t。由于干旱，全縣有192個村8.4萬人和3.58萬頭大牲畜飲水發(fā)生困難，有6個村用汽車送水366車次。

表2 鳳凰縣旱情及旱災(zāi)損失調(diào)查統(tǒng)計表

3 干旱成因分析

（1）巖溶發(fā)育，地表徑流貧乏，地下水埋藏深。

鳳凰縣位于中國西南典型的喀斯特地區(qū)邊緣，石灰?guī)r地層分布廣，占全縣總面積的71.12%。因地質(zhì)構(gòu)造運動和水的長期侵蝕、溶蝕作用，形成大量的石芽、峰叢、溶洞、洼地、漏斗、落水洞、陰河等。根據(jù)鳳凰縣農(nóng)業(yè)區(qū)劃調(diào)查資料，全縣有較大地下陰河10條，覆蓋面積1 129.5 km2，占全縣總面積 64.2%，匯流總量 1.97萬 m3/d，埋深（50~100）m。另據(jù)花垣-鳳凰巖溶滲漏研究成果，巖溶漏斗發(fā)育平緩丘陵區(qū)滲漏比在60%以上，中低山巖溶洼地、谷地區(qū)滲漏比為20%~50%。從而導(dǎo)致大量地面水極易漏入地下溶洞，使得地表水缺乏，而地下水豐富但埋藏深，難于利用，極易造成巖溶性干旱發(fā)生。

（2）巖漠化及水土流失嚴重，蓄水保水能力差。

鳳凰縣境內(nèi)出露巖石主要為石灰?guī)r，由于氣溫變化差異大，極端最高溫度40.2℃，最低溫度零下15.7℃，加上鳳凰縣既是干旱區(qū)，又是暴雨區(qū)，易旱又易澇，在這種濕熱相間，冷熱交替、旱澇頻繁的影響下，經(jīng)多年的溶蝕、溶解、剝落作用，加上人為的植被破壞，無節(jié)制的開墾等活動，造成大量基巖裸露，水土流失，土層變薄，形成特殊的喀斯特巖漠化地貌，使得其蓄水保水能力差，容易造成干旱。全縣水土流失面積667.6 km2，占土地面積的37.95%，巖漠化面積85.2l km2，占總面積的4.8%，每年土壤侵蝕總量達 166.1萬 t。

（3）降雨時空分布不均加重了干旱的頻繁性和嚴重性。

鳳凰縣位于沅麻盆地干旱區(qū)的邊緣，受季風(fēng)環(huán)境的轉(zhuǎn)換更替和副熱高壓進退移動的影響，南北往來的暖濕氣流又多被雪峰山和武陵山所阻擋，越山后氣流下沉增溫，出現(xiàn)長期無雨少雨或暴雨天氣，其特征為降雨年內(nèi)變化大，季節(jié)分布不均，雨季旱季分明，垂直差異大。據(jù)氣象統(tǒng)計資料，全縣平均降雨量1 335 mm，最大1 675 mm，最小978.5 mm，年平均蒸發(fā)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%。由此可見，降雨主要集中在4~6月份，而7~9月這段時間，氣溫高，蒸發(fā)量大，作物需水量大，降雨卻偏少，由此，使得夏秋干旱頻發(fā)，并導(dǎo)致巖溶區(qū)干旱更加嚴重。

（4）水利基礎(chǔ)設(shè)施差，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)落后，抗旱能力低。

鳳凰縣從建國以來，經(jīng)過幾個時期的建設(shè)，已建成一批水庫、山塘、提灌站等水利工程，蓄、引、提總供水量8524萬m3，但由于水庫老化，病險問題嚴重，灌溉渠道年久失修不配套，利用系數(shù)僅0.4左右，許多渠道根本就不能通水。另一方面，巖溶發(fā)育地區(qū)，受地形、地質(zhì)條件限制，興建水利工程困難，如柳薄鄉(xiāng)、全鄉(xiāng)只有一口山塘。再則，受傳統(tǒng)生產(chǎn)習(xí)慣的影響，農(nóng)作物大多以種植需水量大的水稻為主，其它耐旱作物和經(jīng)果林種植少，加上生產(chǎn)耕作粗放，管理落后，使得田土保水能力差，水浪費嚴重。由此種種，嚴重影響農(nóng)業(yè)抗旱能力。

4 干旱治理措施

（1）搞好現(xiàn)有水利設(shè)施防滲改造配套。

到2007年為止，全縣建有以灌溉為主的中型水庫1座，小型水庫64座，塘壩928座，可供灌溉水量8 524萬m3，已開通干渠372 km，支渠160 km，主要問題是水庫病險問題嚴重不能正常蓄水，渠系不配套且滲漏嚴重，水利用系數(shù)低，只要對現(xiàn)有水庫進行加固處理，對灌區(qū)渠道進行防滲改造配套，便可使現(xiàn)有水庫山塘等水利設(shè)施控制灌溉面積達到20.0萬畝左右，占全縣稻田面積77.6%。

（2）修建集雨抗旱工程。

鳳凰縣大部分地區(qū)巖溶發(fā)育，修建水庫比較困難，因此可根據(jù)地形地質(zhì)特點，修建小型山塘、集雨池、水窯等抗旱水源。既可作為農(nóng)村日常生活用水和用于農(nóng)田灌溉，也可用于抗旱應(yīng)急水源。

（3）治理水土流失，改善生態(tài)環(huán)境。

因為特殊的巖溶地質(zhì)原因，加上過度耕種開發(fā)，鳳凰縣水土流失嚴重，并形成一定的巖漠化地貌，造成土層薄，保水能力差，因此應(yīng)加大水土流失治理力度，采取封山育林，退耕還林，小流域綜合治理等治理措施。同時推廣使用以電代燃料和沼氣等新能源，防止過度砍伐，提高森林植被覆蓋率，增強蓄水保水能力。

（4）調(diào)整農(nóng)業(yè)生產(chǎn)種植結(jié)構(gòu)，改善耕作制度。

根據(jù)鳳凰縣水利條件，在水源豐富的地區(qū)種植水稻，在易干旱地區(qū)減少需水量較多的農(nóng)作物的種植面積，改種耗水相對較小的耐旱農(nóng)作物和經(jīng)果林。同時提倡精耕細作，提高田土蓄水保水能力。充分引用集蓄山坡、地邊、道路等雨水進行灌溉，另外還可根據(jù)干旱發(fā)生的時間規(guī)律，適當(dāng)調(diào)整耕種季節(jié)，錯開需水期和干旱期。

（5）推廣節(jié)水灌溉新技術(shù)。

一是推廣節(jié)水灌溉工程技術(shù)，包括渠道防滲技術(shù)、低壓管道輸水技術(shù)，噴灌微灌技術(shù)，地面灌溉改進技術(shù)。二是推廣節(jié)水灌溉農(nóng)業(yè)技術(shù)，如控制灌溉，非充分灌溉，薄露灌溉，薄、淺、濕、曬灌溉，葉齡模式灌溉，旱育稀植，薄膜覆蓋等。

（6）加強旱情監(jiān)測及預(yù)警系統(tǒng)建設(shè)。

根據(jù)鳳凰縣抗旱減災(zāi)具體要求，建立好旱情監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)，主動應(yīng)對干旱災(zāi)害，減輕旱災(zāi)損失。一是搞好旱情監(jiān)測，即對境內(nèi)降雨、徑流、土壤墑情、水庫蓄水等進行監(jiān)測。二是搞好旱情分析、預(yù)測、評估，即利用遙感、水文、氣象、農(nóng)業(yè)等實時和預(yù)報信息，通過人機交互分析，對旱情進行預(yù)測、評估。三是搞好旱情預(yù)警預(yù)報，即根據(jù)旱情分析、預(yù)測、評估結(jié)果，對區(qū)域內(nèi)旱情發(fā)展趨勢及時進行藍、黃、橙、紅色分級預(yù)警預(yù)報。 （收稿日期：2010-03-11）