淺議朝陽地區的干旱特征及對社會、經濟與環境的影響

趙安東

(遼寧省大連市水文局， 遼寧 大連 116023)

淺議朝陽地區的干旱特征及對社會、經濟與環境的影響

趙安東

(遼寧省大連市水文局， 遼寧 大連 116023)

當干旱發生時，為了解決農業缺水問題，主要采取一些緊急措施來獲取新的水源。為此本文以大凌河為例，研究干旱對社會及經濟環境的影響，目標是盡可能地滿足供水，以便確保經濟社會快速發展。

干旱； 降水； 徑流； 影響

1 干旱特征

朝陽地區歷史上素有“十年九旱”之稱，降水量少而集中，干旱和水資源貧乏是朝陽地區的基本環境特征，是造成朝陽農業落后的主要原因，也是制約朝陽經濟發展的主要因素。受干旱氣候和水文變化趨勢影響，朝陽地區的干旱災害不斷加劇，頻繁發生的干旱給朝陽地區的農業生產和人民生活造成了嚴重的影響。因此，對朝陽地區的干旱災害研究具有十分重要的現實性和必要性。朝陽市和與其相鄰的阜新市是全省干旱最嚴重的地區，干旱頻繁發生，干旱災害嚴重。因此，選擇朝陽市大凌河流域作為案例來研究干旱對社會所造成的影響。

2 降水對干旱的影響

朝陽市大凌河流域的干旱特征可以從流域的水循環狀況明顯地反映出來。本次研究選取流域內33個雨量站的1975—2010年降雨觀測資料，用算術平均法，計算朝陽市大凌河流域逐月降雨量。從降水分析可以看出，朝陽市大凌河流域降水量偏少且年際變化很大，1975—2010年的平均年降水量為471.3mm，而降水量最大的1994年達到了736.8mm，降水量最小的1982年僅289.9mm。降水量偏少，年際變化大，造成朝陽市大凌河流域干旱的頻繁發生且災害嚴重。

朝陽市大凌河流域的降水具有十分明顯的季節性。1975—2010年平均年降水量471.3mm，其中5—9月的平均降水量為410.8mm，占年降水量的87.2%，其余7個月的降水量非常少。圖1直觀地反映了流域內降雨量的季節分布。

圖1 朝陽市大凌河流域各月平均降水量

對枯水季節降水量的統計，可以進一步反映朝陽市大凌河流域年降水的季節性變化。從1975—2010年的枯季降水量統計看，10月至次年4月的平均月降水量不超過21mm，而11月至次年3月的平均月降水量則不超過7.1mm。只有個別年份，在10月和4月出現了較大的降水，如1977年10月的月降水量達到70.9mm，1983年4月的月降水量達到83.4mm，而11月至次年3月的最大降水量為30mm左右，這種最大值只在很少的年份中出現，就大多數年份而言，枯水期的降水很少。

這樣的降水年內分配在徑流方面的反映是：地表徑流和地下徑流都基本上產生于雨季，枯水期的降水基本上被蒸發掉，一般不會產生徑流，枯水季節的徑流量主要是雨季產生徑流量的退水過程(主要是地下徑流的退水過程)，雨季降水量的多少基本決定了年徑流量的多少。

因此，5—9月降水量對于是否發生干旱和干旱嚴重程度就起到了決定性作用，5—9月也是農作物的生長期，此時如降水偏少將導致雨養農業的干旱。在此期間，連續3周左右不降水就會產生農業干旱，連續1—2月不降水就會引起水文干旱甚至較嚴重的社會、經濟干旱，如果連續發生數年的雨季氣象干旱，就會產生強度更大、持續時間更長的水文干旱和社會、經濟干旱。容易發生持續數年的連續干旱，是朝陽市大凌河流域的一個重要特征，由圖1可以明確看到這種干旱特征。1993年、1997年由于降水偏少，造成當年的徑流明顯減少，形成水文干旱；而1999—2000年的連續雨季少雨造成了連續的徑流偏少，形成嚴重的水文干旱。

經常發生連續數年的干旱是朝陽市大凌河流域規劃的重要特征。1980—1983年，1999—2002年，都發生了連續4年的干旱。連續干旱造成的社會經濟危害十分嚴重，因為連續的干旱使地表徑流量和地下徑流量持續減少，造成水庫和地下水調蓄能力的喪失，造成非常嚴重的災害。

3 徑流對干旱的影響

徑流量的年際變化進一步反映了朝陽市大凌河流域干旱的頻繁發生和干旱程度的嚴重性。圖2為朝陽市大凌河流域逐年天然徑流量的變化曲線，基于Mike Basin模型的計算成果。朝陽市大凌河流域1970—2005年平均年徑流量(包括地表水和地下水)為8.41億m3，但在最干旱的1981年，年徑流量僅為3.17億m3。由圖2可發現，大量的徑流集中在幾個大水年，而其他年份徑流量很少，這導致了水資源可利用量進一步減少。

圖2 朝陽市大凌河流域天然徑流量多年變化

圖3 進一步反映了朝陽市大凌河流域歷年降水量和天然徑流量變化的距平值。可見，降水量的變化，在蒸散發的作用下，導致了更大程度的徑流量變化。這是流域氣象條件和下墊面條件綜合作用的結果，在降水量豐沛的年份，由于降雨日數和云量的增加，致使日照減少，溫度降低，導致蒸散發能力減少，從而使徑流量加大；在降水量少的年份，無雨日和云量減少，日照增加，溫度升高，天氣干燥，導致了蒸散發能力增大，從而使徑流量進一步減少。由此，使徑流量的變化比降水量的變化更加劇烈。在這其中，由于人類不合理的社會經濟活動對下墊面條件的改變，可使蒸散發量進一步加大，從而導致更多的降水量被蒸散發。徑流量年際間的劇烈震蕩進一步反映了朝陽市大凌河流域干旱發生的頻率和程度。

圖3 朝陽市大凌河流域降水、徑流距平圖

不同保證率情況下的降水量和水資源量可以進一步反映干旱發生的頻率和嚴重程度。朝陽市大凌河流域地處山丘區，地下水資源量基本上與地表水資源量相重復，地表水資源量基本反映了水資源總量，因此未作水資源總量的統計分析。在75%保證率情況下，年降水量比多年平均值減少15.7%，年徑流比多年平均值減少43.9%。在95%保證率情況下，年降水量比多年平均值減少33.1%，年徑流比多年平均值減少67.9%。

4 用水狀況及對干旱的影響

水資源的利用在很大程度上影響著干旱的發生和發展。隨著人們生活水平的提高，用水量明顯增加。流域總用水量從1980年的2.01億 m3，增加到2005年的3.55億m3，是1980年用水量的1.8倍。其中，2005年農業用水量是1980年的1.96倍，工業用水量是1.60倍，城市生活用水量是2.89倍，農村人畜飲水為1.32倍。

用水量的大幅增加，進一步導致了干旱時期缺水問題的加重。通過上述分析可明顯看出干旱可能出現的頻次和缺水程度。以2005年的用水量代表現狀用水量，通過對1970—2005年的天然來水進行推算，會發現在未來同等氣候條件下的社會經濟缺水量的嚴重情況，缺水量還沒有反映雨養農業的缺水情況。

在朝陽市大凌河流域，從社會、經濟、環境用水需求的角度來看，降水量的減少首先造成的是雨養農業的干旱。在雨養農作物的生長期，只要連續一個月降雨偏少就會產生比較嚴重的雨養農業干旱。因此，在一些年份雖然年降水量并不偏少，但作物生長期某一階段降水量偏少，也會產生雨養農業干旱。受氣候和下墊面條件的影響，降水量年內分配對雨養農業干旱的影響非常靈敏。

若降水持續偏少，就會出現地表徑流的大量減少和地下水位的持續下降，形成水文干旱。此時，就會進一步導致灌溉農業取水困難、流域上游偏遠山區農村居民生活用水困難，造成比較嚴重的糧食和其他農作物減產。偏遠山區農民人畜飲水困難是朝陽市大凌河流域經常發生的一種干旱災害。在朝陽市大凌河流域，河流干、支流的上游山區居住有大量的居民。由于地處上游，集雨面積小，地下水含水層對水的調蓄能力很差，當干旱持續發生時，常常是河流斷流，潛層地下水含水層取不出水，出現飲用水的困難。為了生存，他們必須到很遠的地方去取水。近年來盡管政府采取了很多措施，如為村民打深水井、采取移民動遷的扶貧方式使這些農民搬遷到生活和生產條件相對比較好的地方，但這一問題還沒有得到根本性解決。當干旱持續發生時，這些居民就會出現飲水困難，干旱越嚴重，受災人口越多。

5 結 語

當降水持續減少進而導致地表、地下徑流量大幅減少時，就會出現工業和城市生活用水的短缺。由于城市生活用水和工業用水的水源條件要優于農業灌溉，其用水保證率也高于農業灌溉，因此工業和城市生活用水的短缺要遲于灌溉用水的短缺。同時，由于朝陽市城區位于大凌河流域的中游，水源條件相對好一些，一般情況下發生城市缺水的情況比較少，但處于河流上游的縣城，往往城市缺水問題比較嚴重。隨著河流徑流量的減少甚至斷流，河道環境容量降低，污染加重。

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On drought characteristics and influence thereof on society,economy and environment in Chaoyang

ZHAO Andong

(LiaoningDalianHydrographicOffice,Dalian116023,China)

When droughts occur, some emergency measures are mainly adopted for obtaining new water sources in order to solve the water shortage problem in agriculture. Therefore, Daling River is adopted as an example in the paper, and the influence of drought on social and economic environment thereof is studied aiming at meeting water supply as far as possible and ensuring rapid development of economy and society.

drought; precipitation; runoff; influence

10.16616/j.cnki.10-1326/TV.2017.06.018

TV11

A

2096-0131(2017)06- 0066- 03