劉志文+李正珊+潘卉+方星萍+黃俊雄
摘 要:因武漢所處的地理位置、環境特殊,易澇也易旱,為自然災害的多發地帶。通過對旱情成因的分析,該文重點提出對特大干旱時期的農業生產應急對策,為減輕旱災損失提供參考。
關鍵詞:旱情 成因 淺析 對策
中圖分類號:P461 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2014)10(c)-0091-02
1 基本情況
1.1 自然地理
武漢市江河縱橫,河港溝渠交織,湖泊庫塘星羅棋布,長江、漢江交匯于此。地處華中腹地,東北連黃岡市,西接仙桃、孝感市,南鄰咸寧市。地域范圍:東經113°41′~115°05′,北緯29°58′~31°22′。
武漢市地處鄂東南丘陵與江漢平原東緣向大別山南麓低山丘陵過渡地帶,中間低平、南北丘陵、崗壟環抱,北部低山林立。全市低山、丘陵、壟崗平原和平坦平原的面積各占區域總面積的5.8%、12.3%、42.6%和39.3%。
1.2 水文氣象
武漢市屬北亞熱帶季風性(濕潤)氣候。由于武漢市的地理位置、環境特殊,在大氣環流和局部氣候演變的共同作用下,降雨年際、年內分布極不均勻。受水資源時空分布不均影響,沿江及平原地帶水多易澇,山區、丘陵區崗地水少易旱,致旱澇交替,自然災害頻發。多年平均降水量為1240.6 mm;多年平均氣溫為15.8~17.5 ℃,最高氣溫40.1 ℃,最低氣溫-18.1 ℃;無霜期為216~248 d,年日照總時數為1810~2100 h。一般每年6月中旬,副熱帶高壓出現第一次北抬,跳過北緯20゜,至7月中、下旬,“副高”出現第二次北抬,跳過北緯25゜,與長江流域中游入、出梅時間基本相符。通常處于“副高”控制之下的地區會形成晴熱高溫天氣,“副高”邊緣控制地區則出現陰雨天氣。
2 旱情概況
近30多年來,旱情時有發生。據統計,旱情相對比較嚴重的年份有1978、1981、1985、1986、1990、1992、1997、2000、2001、2013等。特大干旱年份往往旱情發生早、氣溫高、持續時間長,伴隨著降水量少、蒸發量大、江河水位低,導致受旱范圍廣、經濟損失大。
如武漢1978年6月24日以后,久晴無雨,7~9月份降雨量只有43.8 mm,氣溫超過35 ℃以上的高溫天氣長達75 d,7~10月武漢關最高水位才23.88 m,河溝斷流,塘堰、水庫干涸,受旱面積東西湖區26萬多畝、洪山區24萬畝、漢南區3萬畝。2013年,武漢梅雨期歷時僅15 d,于7月8日出梅以后至8月少見降雨過程,8月日平均蒸發量5.7 mm,較歷年同期偏多近6成,最高氣溫超35 ℃累計達37 d,7月平均氣溫30.6 ℃,創近12年來新高,8月11至14日連續4天最高氣溫達到39 ℃以上,為歷史罕見,全市多個站點高溫出現歷史極值,其中,江夏、黃陂及蔡甸最高氣溫均突破建站以來的歷史極值,分別為江夏40.4 ℃、黃陂40.1 ℃、蔡甸39.9 ℃,尤其在7月23日至8月11日連續20 d無有效降雨發生,在旱情發展最為嚴峻時期,全市總受災面積135.1萬畝,成災65.9萬畝,絕收9.6萬畝,水稻、棉花受的影響最大。
3 旱災主要成因淺析
3.1 自然原因
3.1.1 水文因素
武漢市降雨的年際變化大,豐枯年降水量之比最高達3.01;年內降雨時空分布不均,降水量主要集中于5~7月份,3個月降水量占年降水量的45%;多年平均水面蒸發量939.5 mm,7月、8月蒸發量最大,其累計值約占全年15%,1月、2月蒸發量最少,其累計值約占全年4%;徑流年內分配不均,汛期、枯水期水量相差大,5~8月徑流量占全年的50%~60%。在作物需水的高峰期,常出現持久干旱少雨,出現大旱頻率為5~7年一遇;在夏秋高溫時期,正是農作物需水時期,若遇旱情則抗旱壓力巨大。
3.1.2 氣象因素
武漢市初夏從每年的5月中旬開始,7月進入盛夏,此時氣溫高時可維持在37~39 ℃,氣溫低時維持在29~30 ℃;10月之后進入初秋,氣溫逐漸下降,但平均氣溫可維持在20~25 ℃,天氣干燥,偶爾氣溫也會異常達到30 ℃甚至超過。我國南、北方農業干旱易發季節不同,北方主要易旱季節以春夏連旱和春旱為主;南方則以夏秋連旱和夏旱為主。夏秋連旱、夏旱主要發生在長江中下游地區、西南地區和華南部分地區。武漢在夏、秋季易受西太平洋副熱帶高壓勢力加強、本地區氣流下沉影響,形成晴熱高溫天氣,導致干旱。
3.1.3 地形地貌因素
武漢市地貌基本屬丘陵—平原地貌形態,低山丘陵面積所占比例較大,且土質多為砂壤土,因其滲透系數較大、水份蒸發快、蓄水性差,故加劇了旱情的威脅,特殊的地形地質和土壤條件不利于蓄水保墑。全市農業種植、人們居住的地理位置高程起伏變化較大,一旦出現旱情,水資源的調配、輸送難度相當大。
3.2 社會經濟原因
3.2.1 管理因素
管理上存在的主要因素有:一是水利建設過去長期投入不足,與韓國、日本等發達國家相比差距明顯。二是農田抗旱水源建設遲緩,有的區域甚至沒有灌溉條件,也沒建蓄水工程;有的區域水源距離耕地較遠或渠道淤積、抗旱設施損毀或不配套等原因,致抗旱澆地能力下降。三是水土流失較為嚴重,生態平衡遭受一定程度破壞,涵養水源能力降低。四是抗旱成本較高,加上運輸、農資漲價及農業比較效益下降等原因,致部分農民主動抗旱意愿不強。五是宣傳力度不夠,科學種植耐旱作物推廣不足等。
3.2.2 工程因素
工程上存在的主要因素是全市現狀供水工程的保障能力不高。如2013年,受旱前科學調度,利用雨洪資源庫塘蓄水已達7.77億 m3,受旱期間武漢市各區采取放庫水、抽塘水、搬江水、買客水、人工增雨等措施,累計調度抗旱水源近4億 m3,全市灌溉覆蓋率達到75%以上。表明現狀供水工程的保障能力不能完全滿足嚴重干旱時期的需水要求,武漢在特大干旱年份供需矛盾更顯突出,進一步提高現有供水工程的保障能力已刻不容緩。endprint
4 對策探討
為了應對特大干旱時期武漢市可能出現的旱災,盡量減輕武漢市因缺水帶來的損失,建議采取的措施如下。
4.1 工程措施
通過對武漢市現有工程進行加固、配套改造等措施,在維持現狀供水能力基礎上有所提高,以改善工程型缺水地區的抗旱能力。
(1)加強農田水利基本建設,尤其實施大、中型灌區續建配套與節水改造工程,推進田間水利配套工程建設,新改擴建灌溉泵站,以全面提升農業灌排能力和用水效率。
(2)對病險水庫進行除險加固、對非病險水庫進行標準化建設,對湖泊進行綜合整治,并根據水源條件的變化,對各類引水閘和引水渠道進行重新規劃建設,以大型閘和干渠取代沿江沿河分散小型閘,以充分發揮境內江河湖庫的調蓄能力,蓄豐補枯。
(3)開展疏浚港渠建設,進行人工增雨,以提高區域輸水、供水能力。并實施戰略性水資源儲備,特大干旱時期應急之用。
(4)開源。提升客水利用率,增加臨時性蓄引提工程或設備,擴大從長江、漢江客水資源的取用水量;提高雨水資源的利用程度,科學實施人工降雨,或儲蓄雨水,加強空中水資源的開發和利用;建設攔河壩蓄水工程,在中小河流上建設橡膠壩,干旱時期蓄水抗旱;建設塘堰工程和有限開采地下水,對武漢市的易旱地帶,若農業灌溉、人畜飲水發生困難時,可調用塘堰蓄水,或臨時性科學開采地下水;在武漢部分少水地帶建設引水工程,將水資源合理分配,以滿足基本的農業生產、人蓄飲水需要;增加再生水利用權重,推進污水深度處理覆蓋面,將處理后的中水回用于城鎮綠化、道路沖洗等,以實現污水資源化利用。
4.2 非工程措施
通過采取必要的管理、宣傳和技術措施,保障武漢市抗旱工作有條不紊實施,實現效益最大化。
(1)建立健全防旱抗旱相關規章、規劃與預案。
科學調度,統籌考慮全市水資源的調配和開發利用,精細化管理水資源,取得抗旱效益最大化,以維護社會穩定和安全生產。
(2)完善旱情監測和預警系統。
完善武漢市旱情監測和預報系統,及時掌握水資源存量、供應、需求狀況,提高預測旱災的能力。建立預警機制,提前準備,防患于未然。強化抗旱指揮組織建設,保障人力、資金、物質迅速落實到位。
(3)加強節水宣傳與管理。
尤其在干旱年份,加強節水宣傳,推廣滴灌、噴灌等節水技術,節約水資源量;廣泛引進田間平整技術,提高水、勞力、能源的利用率。科學調整農業產業結構,盡量減少灌溉用水量,避免在丘陵崗坡地種植水稻等需水量大的農作物,應種植耐旱經濟作物如葵花、油葵,農作物如谷子、玉米、高粱、花生、甘薯、尖椒、大蒜、地瓜、馬鈴薯等。
(4)節流。
推廣應用現代科技技術,提高水的利用效率;加強公共供水管網監測和巡查,盡量減少輸送水途中的損耗;加強農業灌溉用水管理,提高灌溉水利用系數;改進生產工藝,提高工業用水重復利用率,降低單位產品取水量;運用經濟杠桿,推行階梯水價,發展節水型農業和低耗水工業,強化干旱時期節約用水,促進全社會節水、愛水、惜水;完善用水定額,實行用水總量控制,按定額對各類用水戶用水量進行嚴格管理;建立健全應急供水計劃,若遇連續或特大干旱年,應制定應急供水計劃合理調配水資源,盡量使農業生產的損失降到最低,能基本保障城鎮生產供水。
4.3 生態措施
通過植樹、種草、生態修復等改善植被條件。植被能有效截留降雨,減輕雨滴對土壤的濺蝕;其枯枝落葉層能攔截、分散、滯緩和過濾地表徑流,防止面蝕、片蝕、細溝侵蝕的發生,也能改良土壤、培肥地力;林草根系能固持土壤,提高土壤抗蝕力。從而改善生態環境,防止水土流失,蓄水保墑,利于抗旱。
參考文獻
[1] 武漢市水資源綜合規劃(2010-2030年).氣象學相關技術報告.endprint