遼西代表地區(qū)旱澇分析研究

黃繼艷

(遼寧省凌源市水利建筑勘測(cè)設(shè)計(jì)院，遼寧 凌源 122500)

遼西代表地區(qū)旱澇分析研究

黃繼艷

(遼寧省凌源市水利建筑勘測(cè)設(shè)計(jì)院，遼寧 凌源 122500)

根據(jù)遼西地區(qū)的地形特點(diǎn)，以阜新為典型研究對(duì)象，對(duì)該地區(qū)的降水資料、氣象資料進(jìn)行整理，計(jì)算降水距與Z指標(biāo)兩個(gè)參數(shù)進(jìn)行綜合計(jì)算，根據(jù)計(jì)算的結(jié)果對(duì)阜新地區(qū)的旱澇情況進(jìn)行分析，得到該地區(qū)1997—2006年的評(píng)價(jià)結(jié)論。在此基礎(chǔ)之上，對(duì)降水距與Z指標(biāo)的應(yīng)用情況進(jìn)行總結(jié)，歸納出二者的應(yīng)用特點(diǎn)。

阜新地區(qū)；降水距；Z指標(biāo)；評(píng)價(jià)分析；旱澇等級(jí)

1 遼西代表地區(qū)選擇

遼西區(qū)域主要有阜新、錦州、盤錦和朝陽(yáng)幾個(gè)地區(qū)，本研究選取了遼西的阜新地區(qū)為代表區(qū)域，對(duì)該地區(qū)進(jìn)行干旱分析。

阜新地區(qū)地處遼寧省西北部，由于此處科爾沁沙地邊緣，主要地貌表現(xiàn)為地上、丘陵及洼地。因此干燥多風(fēng)的氣候加劇了該地區(qū)生態(tài)環(huán)境的惡化，主要表現(xiàn)為風(fēng)蝕化和水土流失。使得該地區(qū)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)被嚴(yán)重制約[1]。因此研究該地區(qū)的氣候資源，適當(dāng)?shù)恼{(diào)整農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)是減輕當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境惡化和減少農(nóng)業(yè)生產(chǎn)損失的有效方法。

2 阜新地區(qū)氣候資源概況

阜新地區(qū)歷年平均氣溫7.5 ℃，1969年平均最低氣溫為5.8 ℃；1998年平均氣溫最高為8.9 ℃。地域分布趨勢(shì)由東南向西北遞減，從季節(jié)變化看：各季的平均氣溫均呈變暖趨勢(shì)，其中冬季增加幅度最大，其次為春季，再次為秋季。

歷年降水量為490.1 mm，是遼寧省降水比較少的地區(qū)。1994年降水量最多為775.7 mm，1999年降水量最少為322.2 mm。從年代對(duì)比看，20世紀(jì)80年代降水量偏少，平均為460 mm，70年代和90年代降水偏多，平均為500 mm。90年代平均降水量雖然偏多，但年紀(jì)降水量變幅增大，差異明顯，主要原因是近20 a來(lái)全球氣候變暖，導(dǎo)致大氣環(huán)流異常，降水格局發(fā)生變化，年降水更加不穩(wěn)定，降水趨勢(shì)無(wú)明顯規(guī)律[2]。從季節(jié)降水分布來(lái)看，雨量集中在夏季，并且雨量強(qiáng)調(diào)最大也在盛夏。夏季降水量為332.2 mm。占全年降水量的67%。暴雨日數(shù)多年平均為1.1d，大部分集中在7,8月份，暴雨日數(shù)雖然不多，但強(qiáng)度較大。不易被土壤和植物吸收利用，低洼地區(qū)如果排水不暢，還會(huì)造成洪澇，山地丘陵造成水土流失。

阜新地區(qū)土壤墑情的空間分布差異很大，南部地區(qū)較好，北部、西北部較差。土壤墑情隨時(shí)間變化規(guī)律是：春季3、4月份土壤返漿期濕度逐漸偏大；5、6月蒸發(fā)加大土壤水分散失嚴(yán)重，濕度偏??；7、8月降水偏多，土壤水分恢復(fù)，土壤濕度漸大；9、10月降水漸少價(jià)值土壤水分消耗嚴(yán)重，土壤濕度達(dá)到低谷。冬季為土壤濕度穩(wěn)定階段。從最近20 a土壤墑情實(shí)測(cè)資料分析來(lái)看，低墑呈下降趨勢(shì)。歷年低墑為11.8%，20世紀(jì)90年代為11.6%，較歷年少0.2%，較80年代少0.4%。

3 降水距綜合評(píng)價(jià)計(jì)算

降水距百分率反映了某時(shí)段降水量相對(duì)于同期平均狀態(tài)的偏離程度。該指標(biāo)計(jì)算公式如下：

(1)

表1 降水距百分率的旱澇等級(jí)

降水距平百分率是表征時(shí)段降水量異常的方法之一，在我國(guó)氣象日常業(yè)務(wù)中經(jīng)常使用。本研究利用降水距百分率法分析阜新地區(qū)1997—2006年10a間數(shù)據(jù)，得到旱澇發(fā)生情況采用的旱澇等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)計(jì)算結(jié)果如表2。

表2 阜新部分地區(qū)降水距平百分率的計(jì)算結(jié)果

從計(jì)算結(jié)果上可以看出，在1997—2006年這10a間旱災(zāi)在阜新地區(qū)經(jīng)常發(fā)生，有3～4a是處于干旱狀態(tài)，而遼西地區(qū)的澇災(zāi)很少發(fā)生，在這10a間僅1998年發(fā)生了較大的澇災(zāi)，其他年份降水正常。

4 Z指標(biāo)計(jì)算

Z指數(shù)假定某時(shí)段降水量服從Person2 Ⅲ型分布,通過(guò)對(duì)降水量x進(jìn)行正態(tài)化處理后,則可將其概率密度函數(shù)通過(guò)轉(zhuǎn)換運(yùn)算,得到下式：

(2)

由于某一時(shí)段的降水量一般并不服從正態(tài)分布，該指標(biāo)假設(shè)某時(shí)段降水量服從PersonⅢ型分布,通過(guò)對(duì)降水量進(jìn)行正態(tài)化處理后,則可將其概率密度函數(shù)通過(guò)轉(zhuǎn)換運(yùn)算,得到以上計(jì)算公式[3]。根據(jù)上述的計(jì)算公式，對(duì)阜新地區(qū)的典型代表地區(qū)進(jìn)行干旱分析，其計(jì)算結(jié)果如表3:

表3 阜新部分地區(qū)Z指標(biāo)的計(jì)算結(jié)果

從以上Z指標(biāo)的計(jì)算分析結(jié)果看，依然取阜新的后新秋地區(qū)為研究對(duì)象，Z指標(biāo)的計(jì)算結(jié)果與降水距百分率的計(jì)算結(jié)果有些出入，1998年為重澇，而對(duì)1999、2001、2006這5a的三旱等級(jí)的確定更加準(zhǔn)確，2001年的干旱等級(jí)為重旱，是干旱年中最為干旱情況最為嚴(yán)重的1a。

5 兩種干旱指標(biāo)的計(jì)算結(jié)果對(duì)比分析

根據(jù)阜新后新秋觀測(cè)站從1997—2006年這10a的計(jì)算結(jié)果來(lái)看，Z指標(biāo)的計(jì)算結(jié)果與降水距平百分率有些不同。1999、2001、由偏旱升為大旱，1998年兩者計(jì)算均為重澇，2006年兩者計(jì)算均為偏旱，其它年份旱澇等級(jí)均為正常。由此可見(jiàn)，Z指標(biāo)的計(jì)算結(jié)果判斷的旱澇等級(jí)較降水距平百分率的有所加強(qiáng)。阜新地區(qū)兩種指標(biāo)計(jì)算結(jié)果對(duì)比分析如圖1：

圖1 阜新地區(qū)兩種指標(biāo)的對(duì)比圖

從表3的計(jì)算結(jié)果來(lái)看，該地區(qū)降水年際相差較小，干旱情況分析情況表明大部分年份的降水偏于均值，干旱情況均為正常，只有1998年為大澇，2002和2006年為偏旱。

通過(guò)對(duì)比分析發(fā)現(xiàn)：Z指標(biāo)的計(jì)算結(jié)果與降水距平百分率的計(jì)算結(jié)果明顯不同，1998和2005兩個(gè)年份由降水距百分率確定的干旱情況為正常變?yōu)槠珴场?997年由正常變?yōu)槠担?002年的旱澇級(jí)別也由偏旱上升為重旱，2002年是干旱年中最為干旱情況最為嚴(yán)重的1a。

6 結(jié) 論

本文采用降水距平百分率和Z指標(biāo)兩種方法對(duì)遼西代表地區(qū)阜新進(jìn)行了干旱分析，通過(guò)計(jì)算結(jié)果的對(duì)比和代表地區(qū)的干旱分析，確定了遼西地區(qū)典型代表年份的干旱狀況，針對(duì)不同地區(qū)分析結(jié)果，本文也得出了兩個(gè)指標(biāo)具體的應(yīng)用特點(diǎn)如下：

1)降水量的多少是決定干旱是否發(fā)生的重要因素，因此很多干旱指標(biāo)特別是氣象干旱指標(biāo)都是以降水量作為重要的依據(jù)。

2)降水距百分率指標(biāo)是我國(guó)氣象工作部門最常用的干旱指標(biāo)，雖然該指標(biāo)的靈敏度較低，但是隨著時(shí)間序列的加長(zhǎng)，降水量的分布也就越來(lái)越接近正態(tài)分布，其干旱判定的準(zhǔn)確性也能有一定的提高，該指標(biāo)在不同區(qū)域干旱程度的對(duì)比法分析上應(yīng)用比較多。

3)Z指標(biāo)是目前應(yīng)用比較廣泛的干旱指標(biāo)，很多學(xué)者通過(guò)對(duì)比分析都發(fā)現(xiàn)在單站干旱指標(biāo)的計(jì)算上，Z指標(biāo)是最優(yōu)的，因此很多人以Z指標(biāo)為基礎(chǔ)，確定了區(qū)域干旱指標(biāo)。

[1]于險(xiǎn)峰.解決遼寧中西部干旱缺水的措施與途徑[J].中國(guó)水土保持,2004(06):33-34.

[2]李玉中.北方地區(qū)干旱規(guī)律及抗旱綜合技術(shù)[M].北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)出版社，2002：11-12.

[3]王殿武.北方農(nóng)業(yè)節(jié)水理論與技術(shù)研究[M].北京:中國(guó)水利水電出版社，2009：59-63.

Drought and Waterlogging Analysis on Typical Area in Western Liaoning Province

HUANG Ji-yan

(Liaoning Province Linyuan City Water Conservancy & Architecture Investigation and Design Institute，Lingyuan 12500，China)

According to the characteristic of terrain in the western area of Liaoning Province，taking Fuxin as the typical research object，the precipitation data，the meteorological data were collected；the precipitation anomaly and Z index of two parameters were integrated calculated.On the basis of the calculation，the situation of drought and waterlogging was analyzed and evaluated the conditions of the area from 1997 to 2006.According to the analysis，the application of the precipitation anomaly and Z index is summarized and application characteristics are summarized.

Fuxin area；precipitation；Z index；evaluation and analysis；drought and waterlogging grade

1007-7596(2015)01-0011-03

2014-04-12

黃繼艷(1976-)，女，遼寧朝陽(yáng)人，工程師，從事水利工程設(shè)計(jì)工作。

S423

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