辽宁省农业旱情等级标准的划分与确定研究

张双翼

(辽宁省水利事务服务中心，辽宁 沈阳 110003)

辽宁省属于农业大省，干旱是农业灾害损失主要影响因素，为降低干旱对农业损失，需要对干旱发生的程度进行评估，从而制定相对应的抗旱应急保障措施[1- 3]。农业旱情指标包括土壤相对湿度指数[4]、降雨量距平百分率[5]、连续无有效降雨天数[6]、作物灌溉缺水率[7]、断水天数[8]和农田与作物干旱形态指标等。国内研究成果表明[9- 14]，不同干旱指标在区域农业旱情评估等级划分有所不同，需要结合区域的旱情特点进行干旱指标评估等级进行划分，从而提高区域农业干旱评估的科学性和精准性[15]。为此本文选用当前农业干旱主要指标，结合辽宁地区的干旱特点，对对全省不同区域的农业干旱指标适用性进行确定，并对不同指标的干旱等级进行划分。研究成果对于辽宁省干旱评估和受旱等级确定具有重要的参考依据。

1 主要农业旱情指标计算方法

(1)采用降雨量距平百分率评估农业旱情时，降雨量距平百分率应按式(1)计算：

PA=(P-P0)/P0×100%

(1)

式中，PA—计算时段内降水量和多年同期降雨均值相比后的百分比，%；P—计算时段内的降水量，mm；P0—多年同期降雨均值量，mm。

多年同期降水量计算方程为：

(2)

式中，n—计算时间尺度；Pi—计算尺度内的降水量统计值，mm。

(2)作物灌溉水量作为农业旱情评估指标的计算方程为：

Dw=(Wr-W)/Wr×100%(Wr≥W)

(3)

式中，DW—农作物正常生长需水量缺少的比例，%；Wr—计算时段内要满足作物正常生长所需要的实际水量，m3；W—农灌期作物生长实际能获得的灌溉水量，m3。

(3)采用区域农业旱情指数评估农业旱情时，区域农业旱情指数应按照(4)式计算:

(4)

式中，i—区域作物受旱程度，一般分别为4级；Ai—不同等级旱情评估状态下农作物播种面积和区域总面积的比例，%；Bi—不同等级旱情的权重值。

2 农业旱情指标与等级

农业旱情应用较为成熟的主要为7类指标，各指标适用类型及适用区域见表1—2。

表1 农业旱情指标适用表

3 农业旱情等级划分与确定

3.1 基于降雨量距平百分率的农业旱情等级标准划

基于降水量距平百分率对辽宁省降雨量距平百分率的农业干旱等级进行确定和划分，结果见表3—5。

表2 农业旱情指标适用区域表

表3 辽西地区不同旱情等级下的降水距平率划分标准 单位：%

表4 辽南地区降雨量距平百分率旱情等级划分表 单位：%

表5 辽宁省其他区域降雨量距平百分率旱情等级划分表 单位：%

辽西北地区属于辽宁省干旱较为严重的区域，因此其降水量距平等级百分率相比于辽南地区以及辽宁省其他区域的变幅相对要小，当月尺度降水距平百分率低于-75%时发生特大干旱，当季节尺度降水距平百分率低于-50%时干旱等级为特大干旱，而当年尺度降水距平百分率低于-40%时就出现特大干旱。辽南地区属于辽宁省降水量相对较为充沛的区域，因此其不同时间尺度下的降水距平百分率变幅都要相对小于辽西北地区。而对于辽东和辽中地区而言，尤其是辽东地区，年降水量超过1000mm，属于辽宁省较为湿润的区域，因此其不同干旱等级下的降水量距平百分率变幅范围低于辽南和辽西北地区。

3.2 基于连续无有效降雨天数的农业旱情等级标准划分

在采用降雨距平百分率的基础上，对基于连续无有效降雨天数的农业旱情等级进行标准划分，不同季节下不同干旱程度下的旱情等级标准划分结果见表6—8。

表6 辽西北地区连续无有效降雨天数旱情等级标准划分表

当降雨量低于5mm即为连续无有效降雨，从不同旱情等级下辽西北地区连续无有效降雨旱情等级划分标准可看出，在不同季节中夏季各干旱等级的连续无有效降雨天数最小，其次为秋季，春季由于降水量较少，因此其不同等级下的连续无有效降雨天数最高。从区域来看，辽西北地区各季节不同干旱等级的连续无有效降雨天数等级最高，其次为辽南地区，这主要和区域的干旱特点有关，辽西北地区干旱少雨，夏季连续无雨日天数少，春季和秋季连续无雨日天数较多，辽南地区有同样类似，辽东和辽中地区属于辽宁省降雨相对较为充沛的区域，辽东和辽中地区不同季节的连续无雨日天数相对较少。

表7 辽南地区连续无有效降雨旱情等级标准划分表

表8 辽宁省其他地区连续无有效降雨天数旱情等级标准划分表

3.3 基于土壤相对湿度指数评估农业旱情的农业旱情等级标准划分

土壤相对湿度是农业旱情评估的重要指标，通过土壤相对湿度可较为全面的反映区域农业受旱的程度，为此本文对基于土壤相对湿度的农业旱情等级评估标准进行了确定，结果见表9—10。

表9 作物灌溉缺水率旱情等级划分表

土壤相对湿度直接反映作物灌溉缺水率，从标准划分结果可看出，轻度干旱下作物灌溉缺水率在5%～20%之间，特大干旱下作物灌溉缺水高于50%，这时候亟需进行抗旱补水。此外本文结合辽宁地区的干旱特点，对辽宁省断水天数下的干旱等级进行标准划分，从划分结果可看出，当断水天数在7～10d之间，表明区域发生轻度干旱。当断水天数在11～15d之间时，表明区域出现中度干旱，而当区域断水天数在16～25d时，区域出现较为严重的干旱，当断水天数高于25d，区域出现特大干旱，严重影响区域农作物生长。

表10 断水天数旱情等级标准划分表

4 农田与作物干旱形态指标的确定

对农田与作物干旱形态指标评估农业旱情的等级及标准进行了确定，结果见表11。

表11 农田与作物干旱形态指标的等级表

对于不同用地方式下不同干旱等级下的干旱形态指标进行了分析，从分析结果可看出，对于旱地而言，主要对其干土层的厚度进行干旱等级的判定，而对于辽南地区的水田而言，主要对水田干裂程度进行不同干旱等级的分析。而对于出苗期主要针对农作物的生长特性，对于其出苗率进行干旱等级的划分。对于水稻移栽期，其秧苗成活率是其不同干旱等级划分评估的重要指标。而对于农作物的生长发育阶段，主要通过对其农作物的形态进行判定，这种方式比较直观。

5 结语

(1)在计算历时某一区域的旱情指数时，需要将以三分法(即轻旱、重旱和干枯)统计的历时旱情按照轻旱、中旱、严旱、特旱的四分发进行重新整编。

(2)在雨量监测设施较为完备的区域的旱情等级评估建议首选降雨量距平百分率，土壤相对湿度指数建议作为墒情监测设施较好的雨养或灌溉农业区干旱评估首先指标，农田与作物干旱形态指标建议可作为监测设施较为缺乏区域的旱情评估指标。

(3)本文主要对农业旱情等级和标准进行了确定，对应其他如城市、农村人口饮水旱情指标的等级还需进一步探讨。