浅析农业干旱灾害风险区划影响分析

陈前玲，苗 磊，崔自力

（陕西水环境工程勘测设计研究院,陕西 西安 710018）

0 引言

自然灾害综合风险普查是一项重要且基础的工作,包括洪水、干旱、地震、地质、高温、低温等多个方面,陕西省干旱灾害基本呈现出“十年九旱”的特征,本文根据自然灾害综合风险普查中的《干旱灾害风险调查评估与区划编制技术要求》,以陕西省安康市为例,从农业干旱方面计算出干旱灾害风险等级,得出安康市农业干旱灾害风险区划图成果。

1 区域概况

安康市地处陕西省东南部,国土面积23529 km2,占陕西省国土面积的11.4%,本区南依大巴山北坡,北靠秦岭主脊,东西宽约250 km,南北长约240 km。安康市地缘和区位优势独特,居川、陕、鄂、渝交接部。东部与湖北省接壤；南部与重庆市、四川省相接；西部与汉中市的镇巴县、西乡县、洋县、佛坪县相连；北部与西安市的周至县、鄠邑区、长安区接壤；东北与商洛市的柞水县、镇安县毗连。处于西安、武汉、重庆三大经济区的几何中心。距省会西安市160 km。

根据《安康地区志》记载：安康是自然灾害多发地区,尤以伏旱、洪涝为烈。自新中国成立以来,安康市受旱面积较大（300 万亩以上）、旱情最严重的典型旱灾事件有：

（1）1959 年安康全地区362 万亩秋粮作物受旱成灾,占播种总面积的80%。

（2）1999 年安康地区发生了春、夏、秋三季连旱,十个县（区）无一不受旱灾侵袭。干旱造成农作物受旱达312 万亩,其中绝收109 万亩,因旱造成83 万人和46 万头牲畜饮水发生困难。全年粮食减产近4 亿kg,粮食和经济作物直接经济损失达6 亿多元,全年旱期之长,范围之广,灾情之重,损失之大是建国以来少有的。

（3）2006 年夏季连续三个月干旱,造成全市304 万亩秋粮作物受旱减产,49 万亩干枯绝收,秋粮减产30%左右。全市共有35 万人出现临时饮水困难。汉江出现有水文记录以来的最低流量。安康市库塘蓄水不足1000 万m3,只占总蓄水能力的10%。其中观音河水库现存蓄水只能保证县城供水,恒惠渠渠首蓄水已经放空,月惠渠已无水可引,全市40 万口水窖蓄水基本用尽,42 座水库干涸,4675 口水塘干涸,754 眼机井出水不足,汉滨、石泉、旬阳、白河等县区旱情已发展到中度严重干旱。

干旱灾害是安康市主要的自然灾害之一,几乎每年都给全市居民生产生活和工农业生产造成不同程度的影响,制约安康市社会经济的正常发展。

2 不同干旱频率下的农业旱灾影响分析

2.1 干旱典型年确定

水利部项目组印发的《干旱灾害风险调查评估与区划编制技术要求》中规定：来水频率75%的年份对应于5 年一遇干旱年,来水频率90%对应于10 年一遇干旱年,来水频率95%的年份对应于20 年一遇干旱年,来水频率97%的年份对应于50 年一遇干旱年,来水频率99%的年份对应于100年一遇干旱年。为确保干旱典型年选取具有一定的代表性和可靠性,本次典型年选取应遵循以下原则：（1）确保当年有受灾数据；（2）向水资源量减小的方向选择；（3）选取典型年应尽量靠近现状年；（4）100 年一遇典型年为水资源量频率最大年；（5）选取典型年应尽量覆盖《全国抗旱规划》《陕西省抗旱规划》等相关旱情旱灾资料中涉及到的历史典型干旱年。

通过与《全国抗旱规划》《陕西省抗旱规划》,本次干旱典型年选取在接近不同来水频率的基础上,按照旱情发生时间长、旱灾损失影响大的不利原则,最终选取75%、90%、95%、97%和99%干旱频率所对应的典型年分别是1998 年、2001 年、2006 年、1995 年和1997 年。

2.2 典型年不同干旱频率下的农业旱灾影响分析

基于1990 年～2020 年旱情旱灾统计数据,进行历史旱灾影响分析,进而通过典型年法找出县级行政区不同频率下（5年一遇、10 年一遇、20 年一遇、50 年一遇、100 年一遇）的历史旱灾影响。农业旱灾影响主要选择农业因旱受灾率为指标,指标计算方法见下式：

式中：Id为农业因旱受灾率,%；Ad为因旱受灾面积,hm2；A为农作物播种面积,hm2。安康市不同干旱频率下农业因旱受灾率见表1。

表1 典型年不同干旱频率下的农业旱灾影响

2.3 现状年不同干旱频率下的农业旱灾影响分析

随着水利工程建设,各地供水能力均有了较大提升,同一干旱频率下的影响随之减轻,为此需要建立不同干旱频率下现状年旱灾影响与历史典型年旱灾影响之间的关系。通过分析不同干旱频率下现状年供水与历史典型年供水能力的差异,确定干旱灾害影响折算系数Kp：

式中：wi为所求第i 年的大中型水库蓄量、调水量；w2020为2020 年的大中型水库蓄量、调水量,代表现状年供水情况；x 为典型年对应的水资源量。通过折算得表2 中现状年不同干旱频率下的农业旱灾影响。

表2 现状年不同干旱频率下的农业旱灾影响

3 农业干旱灾害风险区划

3.1 风险度计算

根据技术要求,计算安康市10 个区县的农业干旱灾害风险度、因旱人饮干旱灾害风险度,其计算方法见下式：

式中：R 为风险度；pi为干旱频率（如：100 年一遇时,pi取0.01）；Li为该计算单元对应pi的影响(风险评估中计算的农业受灾率或因旱人饮困难率）。

通过公式计算安康市10 个区县的农业干旱灾害风险度,见表3。其中P100=0.01,P50=0.02,P20=0.05,P10=0.1,P5=0.2。

表3 安康市农业干旱风险度计算表

3.2 农业干旱灾害风险区划

根据技术要求和农业干旱灾害风险度计算结果,按照技术要求的方法和标准,判定10 个区县的农业干旱灾害风险情况,划分为农业干旱灾害高风险区、中高风险区、中风险区、中低风险区、低风险区,见表4。其中Rmax=0.12322,Rmin=0.10495。

表4 农业干旱灾害风险区划标准

表5 安康市农业干旱灾害风险区划成果表

根据判定,安康市农业干旱风险区划中有1 个高风险区为紫阳县；1 个中高风险区为宁陕县；1 个中风险区为平利县；4 个中低风险区,分别为岚皋县、镇坪县、旬阳市、白河县；3 个低风险区为汉滨区、汉阴县、石泉县。安康市农业干旱灾害风险区划图见图1。

图1 安康市农业干旱灾害风险区划图

4 结论

1）安康以汉江为界,分为两大地域,北为秦岭地区,南为大巴山地区,以汉水—池河—月河—汉水为秦岭和大巴山的分界,其地貌呈现南北高山夹峙,河谷盆地居中的特点。从区域水资源特点来说,安康总体水资源量较丰富,但季节性变化较大；从抗旱及供水工程来讲,安康市虽然有许多大型的用于发电和调蓄的水库水电站工程,但小型水库和塘坝供水能力不足。

2）从安康市10 个区县来讲,综合判定农业干旱高风险区占据10%,中高区占10%,中风险区占10%,中低风险区占40%,低风险区30%,其判定结论与供水工程的修建、供水能力、灌溉工程建设、农作物播种面积、农作物受灾面积等密切相关,从安康市整体来讲是相对合理的。

3）从普查的技术要求来讲,本次判定严格按照技术要求中给出的风险区划方法进行逐步计算和判定,是完全符合技术要求的相关规定的,可以作为全省农业干旱灾害风险区划的推广案例。