山東省近幾年干旱時空分布特征分析

杜桂河，陳燕，杜曉惠

（1.共青團水庫管理所，山東安丘 262100；2.中國環境科學研究院大氣環境研究所，北京 100012）

山東省近幾年干旱時空分布特征分析

杜桂河1，陳燕1，杜曉惠2

（1.共青團水庫管理所，山東安丘 262100；2.中國環境科學研究院大氣環境研究所，北京 100012）

通過對山東省近幾年的水資源量、總需水量以及因旱受災作物面積、人口牲畜數量等數據資料分析，利用2001—2014年各月降水距平百分率對各城市干旱程度進行劃分，并結合ArcGIS等數據分析工具，研究山東省干旱的空間分布特征以及時序特征。結果表明，在需水量基本不變的情況下，山東省水資源量呈逐年減少的趨勢；因旱受災作物面積、人口牲畜數量呈周期性變化，周期約為2～3年；山東省各城市的降水距平百分率的空間變化顯示，干旱發生頻次較高的區域主要分布于北部和西南部，而且山東省干旱發生頻次呈緩慢上升的趨勢。

山東??；干旱；降水量；時空分布

干旱是長期威脅人類生存和經濟發展的主要自然災害之一，由于其影響范圍較廣，持續時間久，一直以來是眾多學者研究的熱門話題。馬建琴、劉冰、王瀟宇等人對山東或部分城市的氣象干旱情況進行研究及評估，其研究利用不同的干旱評價指標對研究區域長期干旱狀況進行統計分析，研究結果均表明山東地區干旱無明顯規律特征，且各地區發生干旱的頻率略有差異。相關研究主要集中于討論20世紀50年代以來山東地區的干旱時空分布情況，但對于近期干旱災害的研究較少，并且大部分研究重點關注降雨量而忽略了其他因素與干旱之間的關系。

本研究利用2001—2014年《山東省統計年鑒》以及2006—2014年《中國水旱災害公報》中統計的山東省及各地級市降雨量、水資源總量、需水量以及因旱受災的作物面積、人口牲畜數量等數據對山東省近年來的干旱災害情況進行初步統計，根據不同的統計數據探討山東省及各城市的干旱情況的時序變化，并分析降水距平的空間分布特征。

1 資料和研究方法

1.1 數據來源介紹

研究中利用的各市降雨量、水資源總量、供需水量數據來源于山東統計信息網的《山東省統計年鑒》，干旱受災面積、絕收面積、因旱飲水困難人口、因旱飲水困難大牲畜數量等數據來源于中華人民共和國水利部國家防汛抗旱總指揮部統計的《中國水旱災害公報》，數據來源真實可靠。

1.2 研究方法

結合相關學者研究，利用月尺度降水量距平百分率來作為研究中干旱輕重的指標，如（1）式：

根據干旱烈度的劃分，選取Pa≤-50%為較旱及以上，Pa≤-75%為中旱及以上，Pa≤-85%為重旱及以上，Pa≤-95%為特旱。利用山東省17個市2001—2014年各月的降水量計算月尺度降水距平百分率，并按照上述分類統計各城市干旱程度所占月份數量并繪制其空間分布。

2 結果分析

2.1 山東省水資源總量及需水量時間變化

山東省2003—2014年水資源總量呈逐年降低的趨勢，2014年水資源總量僅為2003年的30%，其中2006年及2014年地表水資源量較低，分別約為199.8億m3和148.4億m3；地表水資源總量由2003年近349.3億m3下降至2014年約76.6億m3，下降了約78%，2014年水資源總量是近10年來的歷史新低。資料顯示，山東省從2000年以來總需水量無較大變化，總需水量由2000年的244.1億m3下降為2014年的214.5億m3，總量上略微降低但基本保持不變；農業用水一直是山東省水資源的主要用水方式，占總用水量的68%以上。

總體而言，近十幾年來山東省需水量基本保持不變，但水資源總量下降較快，至2014年，其水資源總量低于歷年平均水資源量。

2.2 山東省旱情受災情況統計

山東省于2006年、2009年及2011年等因旱受災面積明顯高于其他年份，且受干旱影響造成農作物減產的受災面積在2013年后有上升趨勢，大部分年份中成災面積與受災面積曲線變化趨勢一致，而2011年與其他年份差異較大，雖然受災面積達126萬hm2，但成災面積不到28萬hm2，說明該年份時農作物因災減產的現象比較多，但是并不嚴重。

統計結果表明，受災人口與大牲畜數量變化呈現出干旱發生伴有一定的周期性，在2006—2014年，2006—2007年、2010—2012年以及2014年因旱飲水困難人口及牲畜數量明顯高于其他年份。因旱作物受災情況與因旱飲水困難情況逐年變化并不完全一致，特別是2009年因旱作物受災面積大于其他年份，但是因旱飲水困難數量卻相對較少。

2.3 各市干旱情況（降雨量）時間序列變化

山東省各城市不同程度的干旱烈度所占月份數量不同，此次研究統計的樣本量為168個月，各城市較旱及以上等級平均約占整個樣本總量的40%，其中特旱等級平均約為48個月，約占總樣本量的28%，此外，泰安市、日照市、聊城市、濱州市特旱等級月份均超過50個月。在空間分布方面，山東省各區域降雨量空間分布不均，北部城市及西南部分城市發生干旱的頻率大于其他區域。

統計結果表明，山東省不同等級干旱情況的時間序列，除2003年外，近14年來山東省干旱月份數量差異不大，其中2001年山東省干旱情況較為嚴重，各地市較旱及以上的月份總計接近110個月，而且自2009年以后較旱級以上等級的月份呈逐年緩慢上升的趨勢，至2014年山東省特旱月份約為70個月，約占總干旱月份的22%。

3 結語

本研究統計了10多年山東省水資源量、供水及需水量時序變化，并利用降水量計算各市不同等級的干旱情況發生頻次。結果顯示在整個研究期間內，山東省總水資源量呈逐年下降的趨勢，且地表水資源量下降幅度較大。與此同時整個研究區域的供水及需水量無明顯變化。因旱受災的作物面積及因旱飲水困難的人口及大牲畜數量變化有一定的周期性，每2～3年受旱災影響的作物面積及人口/牲畜的數量會明顯增加。從山東省各城市的干旱程度也可以看出，近十幾年山東省各城市有不同程度的干旱，且受干旱影響的月份數量也呈緩慢上升的趨勢，整體趨勢趨于穩定，但是，總體上發生持續時間較久的嚴重干旱的可能性較低。

本文利用不同類型的統計數據，從多個方面分析了山東省的干旱情況，但由于現有數據較少，未能結合其他氣象要素進行更詳細的成因分析，在今后的研究中會進一步深入的研究與探討。

[1]馬建琴,劉冰,夏軍.山東省氣象干旱的游程時空特征分析[J].人民黃河,2013,09：4-7.

[2]劉冰.山東省氣象干旱特征研究[D].華北水利水電大學, 2014.

[3]王瀟宇,沙莎,何永健.基于GIS的氣象干旱評估系統研究——以山東省濰坊市為例[J].氣象與減災研究,2010,04：43-47.

[4]王志偉,翟盤茂.中國北方近50年干旱變化特征[J].地理學報,2003,S1：61-68.

（責任編輯 崔春梅）

F426.616

B

1009-6159（2017）-04-0003-02

2016-11-04

杜桂河（1964—），男，工程師