張海濱,屈艷萍
(1.重慶市巴渝水利規(guī)劃院,401147,重慶;2.中國(guó)水利水電科學(xué)研究院,100038,北京)
長(zhǎng)江中下游五省湖北、湖南、江西 、安徽、江蘇,介于東經(jīng) 108°31′~121°57′, 北緯 24°29′~35°20′之間,東臨太平洋,南與南嶺山脈相接,西連三峽、湘黔山地和秦(嶺)巴(山)山地,北通中原大地。區(qū)域面積80.68萬(wàn)km2,占全國(guó)國(guó)土總面積的8.4%,普遍為海拔較低的山地丘陵和平原,其中山地占39%,丘陵占29%,平原、洼地、水面占32%。境內(nèi)河流較多,河汊縱橫交錯(cuò),湖蕩星羅棋布,除貫穿東西的長(zhǎng)江水運(yùn)大動(dòng)脈外,還有漢江、清江、洞庭湖水系、鄱陽(yáng)湖水系、巢湖水系、青弋江、水陽(yáng)江、秦淮河、黃浦江、滁河和淮河入江水道等。該區(qū)域是典型的東亞夏季風(fēng)氣候帶,其降水與夏季風(fēng)的活動(dòng)密切相關(guān)。區(qū)域內(nèi)年降水量的分布趨勢(shì)是江南大于江北,從東南向西北呈遞減態(tài)勢(shì),大部分地區(qū)年雨量在1 000~1 600 mm之間,平均為1 440 mm,其中江南1 470 mm,江北1 320 mm。區(qū)域內(nèi)大部分地區(qū)年平均氣溫在16~18℃之間,其中湘贛南部至南嶺以北地區(qū)達(dá)18℃以上,為區(qū)域內(nèi)年平均氣溫最高的地區(qū)。
長(zhǎng)江中下游五省橫跨我國(guó)華中和華東兩大經(jīng)濟(jì)區(qū),居中國(guó)南北和東西交通網(wǎng)的樞紐地帶,在我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展中具有舉足輕重的戰(zhàn)略地位。農(nóng)業(yè)集約化程度高,工業(yè)基礎(chǔ)雄厚,科技文化先進(jìn),智力資源豐富,城鎮(zhèn)化程度高,水陸交通發(fā)達(dá)。根據(jù)第六次全國(guó)人口普查結(jié)果,區(qū)域總?cè)丝?.06億人,占全國(guó)的22.8%,2009年地區(qū)生產(chǎn)總值94 309億元,占全國(guó)的23.7%。
通過(guò)對(duì)長(zhǎng)江中下游五省1470—2009年歷史干旱事件的發(fā)生頻次、時(shí)間以及旱災(zāi)造成的經(jīng)濟(jì)損失等方面資料的收集整理,對(duì)長(zhǎng)江中下游五省旱情旱災(zāi)特點(diǎn)進(jìn)行系統(tǒng)分析和評(píng)價(jià)。
由于干旱是天氣異常所導(dǎo)致的一種復(fù)雜的自然現(xiàn)象,目前對(duì)其規(guī)律性還沒(méi)有完全認(rèn)識(shí)清楚。然而從一個(gè)區(qū)域的長(zhǎng)期觀察中,還是有其統(tǒng)計(jì)規(guī)律可循。根據(jù)1470—1990年長(zhǎng)江中下游五省的歷史干旱資料分析,干旱事件平均2.1年發(fā)生一次,嚴(yán)重以上干旱事件平均七八年發(fā)生一次,特大干旱平均約20~23年發(fā)生一次,各時(shí)段不同等級(jí)干旱發(fā)生的頻次及頻率統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表1。從表1中可以明顯看出,近20年,隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展、城鎮(zhèn)化進(jìn)程加快和全球氣候變化等,干旱災(zāi)害發(fā)生頻次明顯增加,且呈現(xiàn)日益加重趨勢(shì),極端干旱的威脅越來(lái)越大。
表1 1470—2009年長(zhǎng)江中下游五省各等級(jí)干旱發(fā)生頻次及頻率
圖1 1949—2009年長(zhǎng)江中下游五省農(nóng)業(yè)受災(zāi)率變化圖
長(zhǎng)江中下游五省以夏秋旱最為頻繁,夏秋旱出現(xiàn)次數(shù)占全部受旱次數(shù)的80%以上,其次是春、夏連旱,少數(shù)出現(xiàn)春、夏、秋甚至四季連旱。從連續(xù)受旱時(shí)間來(lái)看,以連續(xù)受旱3~4個(gè)月較為常見(jiàn),主要集中在5—8月,約占全部受旱時(shí)間的60%。較嚴(yán)重的旱災(zāi),一般少則歷時(shí)2~3個(gè)月,多則4~5個(gè)月,甚至長(zhǎng)達(dá)一年。據(jù)歷史資料記錄,長(zhǎng)江中下游五省均出現(xiàn)過(guò)持續(xù)2年以上的全省性旱災(zāi),江蘇省1638—1641年連續(xù)4年發(fā)生較為嚴(yán)重的旱災(zāi),江西省甚至出現(xiàn)1662—1666年連續(xù)5年全省性大旱災(zāi)。
隨著灌溉面積不斷擴(kuò)大,農(nóng)業(yè)用水的要求大幅度提高,加上城市生活和工業(yè)用水對(duì)農(nóng)業(yè)用水的擠占,農(nóng)業(yè)受旱范圍擴(kuò)大,農(nóng)業(yè)因旱受災(zāi)率(農(nóng)作物因旱受災(zāi)面積占農(nóng)作物播種面積的比例)呈明顯上升趨勢(shì),如圖1所示。1949—2009年農(nóng)業(yè)因旱受災(zāi)率平均約為9.2%,其中,1949—1989年農(nóng)業(yè)因旱受災(zāi)率平均約為8.4%,而1990—2009年農(nóng)業(yè)因旱受災(zāi)率上升至11%左右,農(nóng)業(yè)因旱受災(zāi)率超過(guò)15%的有 1959年、1961年、1986年、1988年、1990年、1992年、2000年和2001年,可見(jiàn)近20年農(nóng)業(yè)因旱受災(zāi)率明顯上升。
干旱災(zāi)害是自然環(huán)境系統(tǒng)和經(jīng)濟(jì)社會(huì)系統(tǒng)在特定的時(shí)間和空間條件下共同作用的結(jié)果,通過(guò)對(duì)長(zhǎng)江中下游五省歷史干旱事件的發(fā)生、發(fā)展過(guò)程分析,該地區(qū)干旱災(zāi)害主要受以下幾個(gè)方面的因素影響。
受西太平洋副熱帶高壓的影響,季風(fēng)異常造成的降水偏少是長(zhǎng)江中下游地區(qū)干旱的重要原因。太平洋副熱帶高壓異常主要有以下兩種情況:一是西太平洋副熱帶高壓強(qiáng),而且提早北抬西伸,并穩(wěn)定控制著長(zhǎng)江中下游地區(qū),氣溫高,雨量少,這是常見(jiàn)的高溫伏旱型。以1959、1961和1978年等3個(gè)大旱年為例,這3年的7月或8月,西太平洋副熱帶高壓都控制著長(zhǎng)江中下游地區(qū),而且勢(shì)力較常年偏強(qiáng),在高壓區(qū)內(nèi),下沉氣流強(qiáng)盛,多晴朗少云天氣,又因?yàn)楦邏簠^(qū)內(nèi)的氣壓梯度小,風(fēng)力微弱,天氣則更為晴熱,“伏似火,秋如伏”就是這種天氣的寫(xiě)照。高溫、少雨,蒸發(fā)、蒸騰加劇,常導(dǎo)致農(nóng)作物受旱,若無(wú)水灌溉,農(nóng)作物只能枯死。二是西太平洋副熱帶高壓勢(shì)力弱,位置又過(guò)于偏東,水汽輸送條件不足,致使輸送到長(zhǎng)江中下游的暖濕氣流減少,不能建立有效的水汽通道,不能形成持續(xù)性的降水,也會(huì)釀成干旱。
長(zhǎng)江中下游五省夏秋季節(jié)正值氣溫較高時(shí)段,日平均氣溫高,這一時(shí)期蒸發(fā)量也大,最大的可達(dá)同期降水量的4倍以上。同時(shí),干旱年份,降水常常與農(nóng)作物需水不平衡,導(dǎo)致農(nóng)作物受旱。在長(zhǎng)江中下游地區(qū),早稻需水量一般小于同期降水量,但在5—7月少雨的年份和滲漏嚴(yán)重的地區(qū)仍有虧缺,而晚稻需水量一般大于同期降水量,大多入不敷出。7—9月是中晚稻分蘗、孕穗、抽穗的需水關(guān)鍵階段,需水量達(dá)938.5 mm,占全生育期需水量的91.7%,這一時(shí)期也是棉花結(jié)桃、柑橘壯果等的關(guān)鍵期,此時(shí)若出現(xiàn)干旱,如果沒(méi)有良好的水利灌溉條件,對(duì)農(nóng)作物的生長(zhǎng)危害極大。
隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展,干旱災(zāi)害所造成的損失呈上升的趨勢(shì)。雖然原因是多方面的,但社會(huì)因素的影響越來(lái)越顯著:一是人口急劇增長(zhǎng),耕地急劇減少,復(fù)種指數(shù)提高,加重了干旱的發(fā)生和發(fā)展;二是森林植被遭破壞,生態(tài)失去平衡,水土流失日趨嚴(yán)重,人類(lèi)生存的自然環(huán)境惡化,抗御自然災(zāi)害的客觀條件脆弱;三是水利工程老化失修,水利基礎(chǔ)設(shè)施的局限性和發(fā)展的不平衡使抗旱能力降低;四是經(jīng)濟(jì)建設(shè)的高速發(fā)展,工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民日常生活需水增加,少水、缺水的程度在不斷加劇,干旱造成的損失和影響越來(lái)越大,一些原本不缺水的區(qū)域也出現(xiàn)水源日益緊張的趨勢(shì)。
當(dāng)前和今后一個(gè)時(shí)期,長(zhǎng)江中下游五省正處于全面建設(shè)小康社會(huì)、加快推進(jìn)社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)的重要時(shí)期,經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展對(duì)抗旱減災(zāi)工作提出了更高的要求。雖然該地區(qū)在抗旱減災(zāi)方面取得了很大成績(jī),但防旱減災(zāi)的基礎(chǔ)依然薄弱,保障能力亟待增強(qiáng)。
長(zhǎng)期以來(lái),抗旱減災(zāi)工作處于被動(dòng)應(yīng)急狀態(tài),隨著干旱災(zāi)害的影響越來(lái)越大,人類(lèi)減少干旱災(zāi)害損失和干旱災(zāi)害發(fā)生概率的期望越來(lái)越強(qiáng)烈。長(zhǎng)江中下游五省是我國(guó)經(jīng)濟(jì)實(shí)力最強(qiáng)、基礎(chǔ)設(shè)施最好的地區(qū)之一,具有推行干旱災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)管理的良好基礎(chǔ),在應(yīng)對(duì)干旱災(zāi)害時(shí),必須要轉(zhuǎn)變思想,采取積極主動(dòng)的防旱減災(zāi)管理模式,通過(guò)分析干旱的發(fā)生、發(fā)展規(guī)律,以干旱災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)分析為導(dǎo)向,建立干旱監(jiān)測(cè)預(yù)警體系,當(dāng)干旱來(lái)臨之時(shí)做到應(yīng)對(duì)有序,對(duì)現(xiàn)有的各種抗旱措施進(jìn)行最優(yōu)化組合。
新中國(guó)成立以來(lái),長(zhǎng)江中下游五省地區(qū)水利建設(shè)成就突出,初步形成了大中小微有機(jī)結(jié)合的水利工程體系,城鄉(xiāng)供水能力大幅度提高,中等干旱年份可以基本保證城鄉(xiāng)供水安全。但當(dāng)前水利工程體系尚不完善,許多耕地是沒(méi)有灌排設(shè)施的 “望天田”,許多城鎮(zhèn)供水設(shè)施不足,水源單一,防御重大、特大干旱能力較低。抗旱工作的首要任務(wù),是在充分挖掘現(xiàn)有各類(lèi)水利工程的抗旱功能基礎(chǔ)上,建立以抗旱應(yīng)急備用水源為核心的抗旱工程保障體系。
(1)完善現(xiàn)有水利工程體系,挖掘現(xiàn)有各類(lèi)水利工程的抗旱能力
加大病險(xiǎn)水利工程及其配套設(shè)施的整治和配套。長(zhǎng)江中下游五省地區(qū)農(nóng)田水利設(shè)施大部分修建于20世紀(jì)50—70年代,部分工程屬 “大躍進(jìn)”期間上馬興建的“三邊”工程,設(shè)計(jì)和施工質(zhì)量得不到保證,水庫(kù)長(zhǎng)年不能正常蓄水,灌溉渠道淤塞嚴(yán)重,機(jī)電設(shè)備老化等問(wèn)題突出,應(yīng)全面加大病險(xiǎn)水利工程的除險(xiǎn)加固力度,并對(duì)其進(jìn)行配套設(shè)施建設(shè),充分挖掘現(xiàn)有水利工程的潛力,增強(qiáng)現(xiàn)有水利工程的抗旱能力。
加強(qiáng)區(qū)域內(nèi)骨干水利樞紐工程的調(diào)度。全面加強(qiáng)流域內(nèi)上、中、下游各類(lèi)水利工程和區(qū)域水資源配置工程的聯(lián)合調(diào)度和水量統(tǒng)一調(diào)度,加強(qiáng)流域和區(qū)域水資源的統(tǒng)籌調(diào)配和科學(xué)調(diào)度,特別是加強(qiáng)三峽工程、丹江口水庫(kù)等流域骨干水資源配置工程的左右岸、干支流、上下游之間的水量聯(lián)合調(diào)度,通過(guò)各類(lèi)水利工程供水的合理、優(yōu)化、統(tǒng)一和精細(xì)調(diào)度,不同程度轉(zhuǎn)變發(fā)電、航運(yùn)、旅游等功能并服從以及服務(wù)于抗旱需要,最大限度增加應(yīng)急供水量,增強(qiáng)區(qū)域抗旱能力。
(2)完善抗旱應(yīng)急備用水源工程體系
山丘區(qū)主要存在工程型、季節(jié)性缺水,突出表現(xiàn)在人飲困難方面??购祽?yīng)急備用水源工程建議可以新建部分中、小型水庫(kù)和小型引提水工程,做到把水能留住、能存?。患訌?qiáng)地下水勘測(cè),適當(dāng)建設(shè)地下水工程,在大旱期間對(duì)地下水分布情況做到心中有數(shù),能及時(shí)找到水、打出水。
平原河湖區(qū)重點(diǎn)是加強(qiáng)已有水源工程的應(yīng)急備用輸水工程及配套工程建設(shè),特別是河湖連通、水系聯(lián)網(wǎng)等連通工程。長(zhǎng)江中下游五省地區(qū)河湖水系發(fā)達(dá),大小河流交錯(cuò)縱橫,湖蕩星羅棋布,加強(qiáng)河湖水系的連通聯(lián)網(wǎng),能對(duì)當(dāng)?shù)厮Y源及過(guò)境水資源更合理地調(diào)配應(yīng)用,是該地區(qū)應(yīng)對(duì)干旱最有效的措施之一。適當(dāng)新建地下水工程,長(zhǎng)江中下游五省地區(qū)地下水分布埋藏廣泛,就地開(kāi)采取用便利,無(wú)需長(zhǎng)距離輸水,對(duì)于平原或盆地的儲(chǔ)水構(gòu)造,更可發(fā)揮“地下水庫(kù)”的調(diào)蓄功能,調(diào)節(jié)枯水期或高峰用水時(shí)段的供水能力,成為良好的抗旱應(yīng)急備用水源。
長(zhǎng)期以來(lái)長(zhǎng)江中下游地區(qū)把防汛作為頭等大事抓,建立起了相對(duì)完善的汛情預(yù)報(bào)、信息傳輸和處理系統(tǒng),但各級(jí)抗旱指揮部門(mén)還存在旱情監(jiān)測(cè)預(yù)警能力偏低、抗旱指揮調(diào)度系統(tǒng)和抗旱管理機(jī)制不健全,抗旱服務(wù)能力過(guò)低等問(wèn)題。旱情的分析僅限于簡(jiǎn)單的、定性的分析,而且數(shù)據(jù)來(lái)源是依靠各級(jí)防辦層層上報(bào)統(tǒng)計(jì)得出,經(jīng)驗(yàn)因素和人為因素影響較大;抗旱調(diào)度和應(yīng)急管理機(jī)制不健全,絕大多數(shù)地區(qū)沒(méi)有建立抗旱物資儲(chǔ)備且抗旱服務(wù)能力較低,抗旱減災(zāi)體系建設(shè)嚴(yán)重滯后。目前,亟待建立以旱情監(jiān)測(cè)預(yù)警、抗旱指揮調(diào)度、抗旱管理服務(wù)為核心的三位一體非工程保障體系,以適應(yīng)越來(lái)越嚴(yán)峻的抗旱形勢(shì)。
(1)完善旱情監(jiān)測(cè)預(yù)警和抗旱指揮調(diào)度系統(tǒng)
建設(shè)以土壤墑情監(jiān)測(cè)站網(wǎng)為重點(diǎn)的旱情監(jiān)測(cè)站網(wǎng),基于旱情綜合數(shù)據(jù)庫(kù),結(jié)合防汛抗旱指揮系統(tǒng)工程的要求,構(gòu)建旱情監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)平臺(tái),實(shí)現(xiàn)旱情實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、旱情信息服務(wù)和旱情分析預(yù)測(cè)評(píng)估,及時(shí)有效地進(jìn)行旱情預(yù)警。加強(qiáng)防汛抗旱指揮系統(tǒng)工程中抗旱指揮調(diào)度系統(tǒng)平臺(tái)的建設(shè),運(yùn)用旱情監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)成果,實(shí)現(xiàn)抗旱決策和指揮調(diào)度。
(2)健全抗旱管理服務(wù)體系
建立健全抗旱組織機(jī)構(gòu)體系,加快推進(jìn)抗旱政策法規(guī)體系建設(shè),完善抗旱預(yù)案制度,大力加強(qiáng)抗旱減災(zāi)基礎(chǔ)研究及新技術(shù)應(yīng)用和抗旱宣傳培訓(xùn)。結(jié)合抗旱減災(zāi)需求,以現(xiàn)有縣鄉(xiāng)兩級(jí)抗旱服務(wù)組織為重點(diǎn),加大投入,更新設(shè)備,進(jìn)一步提高干旱期間機(jī)動(dòng)送水能力和抗旱澆地能力,確保能夠有效開(kāi)展抗旱減災(zāi)服務(wù);結(jié)合區(qū)域內(nèi)不同省份情況,建設(shè)抗旱物資儲(chǔ)備倉(cāng)庫(kù),建立健全抗旱物資儲(chǔ)備制度。
長(zhǎng)江中下游五省地區(qū)是我國(guó)水資源相對(duì)豐沛的地區(qū),當(dāng)?shù)厮Y源和過(guò)境水資源豐富,但是由于時(shí)空分配的不均,該地區(qū)還是面臨著極端干旱的威脅,并且隨著該地區(qū)的經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展,資源環(huán)境的承載壓力越來(lái)越大,極端干旱造成的后果不僅僅影響到本地區(qū),甚至?xí)绊懙轿覈?guó)整體經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展和穩(wěn)定。
當(dāng)遭遇極端干旱時(shí),可用的地表水資源和淺層地下水往往已經(jīng)消耗殆盡,此時(shí),深層地下水顯得尤為重要,可用以維持大旱期間基本的生活與生產(chǎn)用水需求。長(zhǎng)江中下游五省地區(qū)的平原和丘陵盆地,地下水分布埋藏較為豐富,可根據(jù)地下水類(lèi)型及地下水分布埋藏的特點(diǎn),在統(tǒng)籌規(guī)劃的指導(dǎo)下,做好規(guī)劃,加強(qiáng)管理,防止污染,防止過(guò)量開(kāi)采,并有計(jì)劃地興建一批地下水戰(zhàn)略?xún)?chǔ)備水源。提前勘測(cè)地下水源,建好取水口,但平時(shí)則封存不動(dòng),避免大旱期間臨時(shí)找水、打井的被動(dòng)應(yīng)急局面,提高應(yīng)對(duì)極端干旱的能力。同時(shí),加強(qiáng)全民干旱災(zāi)害意識(shí),扭轉(zhuǎn)長(zhǎng)江中下游五省地區(qū)是豐水地區(qū)不會(huì)面臨極端干旱的認(rèn)識(shí)誤區(qū),讓全社會(huì)都參與到干旱災(zāi)害的管理中,全面提升區(qū)域抗旱能力,有力保障區(qū)域城鄉(xiāng)供水安全、糧食安全和生態(tài)安全。
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