河南省典型地市旱情分析研究

第34卷第6期人民黃河Vol. 34,No.62012 s第6期YELLOW RIVERJun. ,20122012年6月[水資源●水環(huán)境]河南省典型地市旱情分析研究李虎星"2(1.河南省水利科學(xué)研究院,河南鄭州40003;2.河南省水利工程安全技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗室,河南鄭州450003)摘要:選取河南省中東部開(kāi)封、商丘、周口、鄭州、許昌、漯河和平頂山等7市作為典型地市,對干旱及供水、水源工程的基本情況進(jìn)行調查,根據供需水量的平街分析對區域缺水狀況進(jìn)行評價(jià)。結果表明,現有供水工程抗旱能力不能滿(mǎn)足一般工業(yè)和農業(yè)生產(chǎn)的需水要求，建議加快現有蓄水工程的除險加固和供水工程的更新改造進(jìn)程，實(shí)施地表水、地下水聯(lián)合調度,搞好現有水源的應急調度等,以提高應急抗旱能力。關(guān)鍵詞:旱情;供需水量;應急調度;河南省中圍分類(lèi)號: TV674;S423文獻標識碼:Adoi;l0. 3969/j. iven. 0013790.2012.06. 024Analytical Study on the Drought of Typical Cities in Henan Provinceu Hu-xing'(1. Henan Proincial Water Consrency Reserch Irtitse. zhenghou 450003. Chins:2. Kn Iaboratory of Hydruie Enginering Soyfty Teciniqpue of Henen Prnce, Zhengchou 450000 . China)Abstraed: The drought had sriouly retricted the social economic derelopent ol Henan province. n orer to mnalyis and study on severe droughtaf Henan, invetigation on the basic information od droughi, water supply and waler BourCe enggqiu. Zhoukou, Xuchang. Luohe and Pngdinghan in the castemn sand centml Henan wa carmied out and evluthon on waler sboruge of the above.mentianet regons wu made on the buis of blance ndlysio d maier dcmand of the guneyed s On the bain o balince analyeiw o indusirne sandagpceulrural water demand and spply and undesarding of inlueare d drought on industry and giculture d lhe yrans with dferen drought condi-tiome, itis coneluded that the water supply capacity of exising water supply feilti cannot neet the waler demand of normal induetrial and agicul.tural pnduction. The measures for impoing emergeney regulation capeity of drught afeced ures are dicused in the paper.Key words: drought reistance; waler supplp and demand; emergency regulation; Henan Proince河南省是全國的人口大省、農業(yè)大省和糧食生產(chǎn)大省.干372. 359萬(wàn)hm2 ,年均糧食產(chǎn)量為1740.369萬(wàn)1.年均生產(chǎn)總值旱是河南最主要的自然災害之一,發(fā)生頻率高.持續時(shí)間長(cháng),波為2 503.47億元。研究區干旱狀況見(jiàn)表1。及范圍大,對城鄉居民生活和工農業(yè)生產(chǎn)的影響較大,嚴重制表1歷年千旱狀況譎查結果約著(zhù)全省社會(huì )經(jīng)濟的正常運行,因此有必要對河南省典型地市旱情年均面積/萬(wàn)hm2種面的的比情%歷年最大面積/萬(wàn)hm'的畢情進(jìn)行分析。受旱136.62336.6920.326筆者參考《河南省抗早規劃)(2010- -2020) ,選擇豫中、豫受災39.99610.7490.436東地區進(jìn)行旱情分析,主要包括黃河以南沙潁河以北的豫東成災19.0225.1145. 122絕收6.329.1.7013. 966平原和山丘區,行政區域涉及7個(gè)省轄市,包括開(kāi)封市、商丘市周口市鄭州市.許昌市、漯河市和平頂山市。該區域是全1.2基礎供水設施 現狀省入口密集.工農業(yè)生產(chǎn)較發(fā)達地區,也是河南省糧食核心區基礎供水設施包括蓄水工程.引水工程、提水工程、調水工建設的主要區域,同時(shí)區域內大部分地區年降水量低于全省平程、水井工程及其他水源工程。河南省中東部7市各項工程供均值。區域內東部為中度早災低發(fā)區,西部為中度旱災高發(fā)水能力調查結果見(jiàn)表2。區,旱災對工農業(yè)生產(chǎn)以及居民生活影響較大,因此對該典型表2各頃工程供水能力億m’區域進(jìn)行F旱悄況調查及抗旱能力評價(jià)。項目蓄水[程引水工程提水工程灞水工程水井工程箕他水源合it供水量中國煤化工5.80.13_ 93.721旱及供水現狀調查收稿:MHCNMH G作者阿介:學(xué)沉重(190一),另 ,河用武門(mén)入,向毀工程師，主要從事防洪抗旱1.1干旱基本情況減災與農回水利等方面的研究工作。據統計,1990- -2007 年研究區內糧食作物年均播種面積為E-mil; olulu@ hnal. gry. cn●66.人民黃河2012年第6期1.3 抗旱應急(備用)水源工程表5研究區工業(yè)生產(chǎn)用水安全分析評價(jià)研究區抗早應急(備用)水源工程包含地表水源工程2處、省轄市工業(yè)鵬水工業(yè)供水量/萬(wàn)m2工 業(yè)用水保證率/呢. 地下水源水井125眼,其他水源工程2處，供水能力分別為971.5、88.14 .459萬(wàn)m/a,總供水能力為2 318.64萬(wàn)m'/ao鄭州63162 60699 6004 59435 96.1 95.0 94.1開(kāi)封15823 15396 15301 15032 97.3 96.7 95.02水資源供需分析平頂山22514 21951 21839 21478 97.5 97.0 95.4許昌17182 16168 15996 15807 94.1 93.1 92.02.1 可供水最分析漯河17155 16160 15954 15731 94.2 93.0 91.7根據《河南省水資源綜合規劃》,對研究區不同類(lèi)型水源工商丘14261 13448 13263 13092 94.3 93.0 91.8程可供水量按現狀基準年進(jìn)行修正計算基準年各類(lèi)水源工程9口 22393 21 587 21273 20982 96.4 95.0 93.7合計172490 165 409163 63016155795.9 94.9 93.7可供水量見(jiàn)表3。表3不同類(lèi)型水源工程可供水統計由表5可知:在中度干早年,研究區7個(gè)市中有4個(gè)市工工程類(lèi)型多年平均 中度于早年嚴重干旱年特大千旱年業(yè)用水保證程度在95%以上,其余3市用水保證程度在94%以上,對工業(yè)生產(chǎn)用水基本無(wú)影響:在嚴重干旱年，研究區有3地表水源工程26.7024.2918.9517.98個(gè)市工業(yè)用水保證程度在95%以下,最低為93% ,受影響的城地下水源工程63.23 .62.0456. 2055.22市有許昌、漯河、商丘;在特大千旱年.研究區有5個(gè)市工業(yè)用其他水源工程0.240. 200.17水保證率不足95% ,最低為91. 7% .受影響的城市有鄭州、許合計90. 1786.9275.3573.77昌、漯河、商丘周口。2.2基準年需水量分析3.2農業(yè)生產(chǎn) 用水的安全保證程度分析(1)生活需水量。在基準年,研究區平均城鎮生活用水定根據1990- 2007 年統計資料,按多年平均數據分析農業(yè)額為107 V(d●人),平均農村生活用水定額為49 L/生產(chǎn)用水安全程度.見(jiàn)表6。(d.人)。根據城鎮及農村居民生活用水水平,城鎮居民生活.表6農業(yè)用水安全分析評價(jià)需水量為6.01億m' ,農村居民生活需水量為4.06億m' ,需水農業(yè)需水量/萬(wàn)m'農業(yè)供水量/萬(wàn)m’農業(yè)用水保證率/%總量為10.07億m'。省轄市(2)農業(yè)需水量。農業(yè)需水量包括農田灌溉用水和林牧漁鄭州100418112355118500 73597 52116 48724 73.3 46.4 41.1業(yè)用水。經(jīng)計算.對應于多年平均、中度干旱年、嚴重干旱年、封185 683 207 758219 119 146 265 18621114122 78.8 S7.1 52.1特大干旱年的農業(yè)需水量分別為72. 52、82.96.92.82 .97.9平頂山2152 80729 851444 55482 41955 40068 76.9 52.0 47.1許昌79349 78782 83637 51662 42673 41353 65.1 s4.2 49.4億m'。漯河48184 53912 56860 30579 24768 24008 63.5 45.9 42.2(3)工業(yè)需水量。工業(yè)需水預測需結合當地工業(yè)結構調整商丘166830186 663 196872 110203 96491 94471 66.1 51.7 48.0的方向、節水水平提高等因素來(lái)確定。經(jīng)計算,工業(yè)需水量為周176990 198031208 861 134 865 116807114187 76.2 59.0 s4.717. 23億m' ,同一水平年在不同頻率下工業(yè)需水量取相同值。合計829 606918 230968 993 602 653493431476933 72.6 53.7 49.2(4)生態(tài)環(huán)境需水量。生態(tài)環(huán)境需水量包括城鎮環(huán)境衛生由表6可知:在中度干旱年,研究區農業(yè)用水保證率為綠化需水、城鎮河湖補水和農村河湖濕地補水等。經(jīng)計算,多72.6% ,許昌、漯河、商丘3個(gè)市農業(yè)用水保證率低于70% ;在.年平均生態(tài)環(huán)境需水量為0. 38億m'/u,中度千早年生態(tài)環(huán)境嚴重干早年,研究區農業(yè)用水保證率為S3.7% ,最低為漯河,保需水量為0. 46億m'。證程度為45.9% ,最高為周口,保證程度為59% ;在特大干早2.3供需水量 平衡分析年,區域內農業(yè)用水保證率為49. 2% ,最低為漯河,保證程度為根據上述可供水量和需水量分析結果,進(jìn)行水資源供需平42.2% ,最高為周口,保證程度為S4.7%。衡計算,研究區缺水情況見(jiàn)表4。3.3 綜合評價(jià)表4區域缺水情況綜上所述,得到如下評價(jià)結果:在中等干早年,研究區工業(yè)用水保證率在94%以上，能夠保證工業(yè)用水基本不受影響,但早情缺水量/億m'缺水率/%多年平均10.04部分城市農業(yè)用水不能滿(mǎn)足,現有供水工程供水能力不能滿(mǎn)足農業(yè)用水需求;在嚴重干旱年,部分城市工業(yè)用水保還率低于中度干早年23.8121. s095% ,工業(yè)用水受到影響,農業(yè)用水保證率在60%以下.農業(yè)生嚴重千旱年44.7937.28特大千早年51.85 .41.41產(chǎn)將受到較大影響,現有供水工程供水能力不能滿(mǎn)足一一般工業(yè)及農業(yè)生產(chǎn)用水需求;在特大干旱年,多數城市工業(yè)用水保證率低于95% .工業(yè)用水將受到影響.農業(yè)用水保證率在55%以3抗旱能力綜合分析評價(jià)下,農中國煤化工3.1工業(yè) 生產(chǎn)用水安全保證程度分析MHCNMHG根據1990- 2007 年統計資料,按多年平均數據分析工業(yè)生產(chǎn)用水安全保證程度,計算結果見(jiàn)表S。由以上分析可以看出,現有供水(下轉第70頁(yè))●67●.人民黃河2012年第6期ρ0 0.010 0.003 (0樣,導致區域干旱評價(jià)問(wèn)題錯綜復雜。結合研究區氣象、農業(yè)資料,選擇連續無(wú)降水天數N、降水量距平百分比P、楣對濕海?' =) 0.010 0.008 0度指數M標準化降水指敷SPI、作物缺水率Dw5個(gè)干早指標.0. 0.036建立千旱指標評價(jià)體系，對研究區域進(jìn)行了單指標、多指標綜0 0.698)合和區城綜合干旱評價(jià),應用模糊綜合法較好地解決了各單指將R'中各列相加得到W=(0,0. 010,0. 013,0. 008.標評價(jià)結果差異較大的問(wèn)題?；谀：碚摰膮^城干早評0. 969) ,再乘以各干旱等級對應的權重系數.可得市區于阜多價(jià)方法具有方法直觀(guān)、計算簡(jiǎn)便、精度較高等特點(diǎn)。研究結果指標綜合評價(jià)結果T=3. 93,即特大千旱。表明,綜合評價(jià)結果與實(shí)際f早狀況基本吻合,即該方法在區根據上述方法,求出西安其他區(縣)的綜合評價(jià)結果,再城干旱評價(jià)中具有一定的可信度。利用面積加權,得到西安的綜合評價(jià)結果,見(jiàn)表3。參考文獻:表3 1997 年6月西安干旱評價(jià)結果區(勘) N P.汽DwM模糊綜合評價(jià)姑隸[1] 李五中,程延年,安順清.北方地區干旱規律及抗旱嫁合技術(shù)[M].北京:中安市趙中度干旱特大干早度干旱特大干旱特大干旱特大干早(3.94)國農業(yè)科學(xué)技術(shù)出版社2003.臨灌區輕度千旱 嚴重干旱中度干旱 特大干早嚴重千旱特大干早(3.32)2] Hwang CL, Yoon K Muliple Atrbute Decisin MkingMehodh and pplice周良區中度干早 嚴重干旱輕度干旱特大干旱嚴重千旱特大干早(3.5)tiom[ M]. Now York: Sringe Vedag, 1981.長(cháng)安縣霞干旱嚴童千旱覆千旱特大干早特大旱特大干千早(2.90)3] 圈家防汛抗畢總指揮部辦公室. 水利部南京水文水資源研究所中國水旱藍田縣中度干辜 特大干阜隆干旱特大千畢 符大干翠特大千事(.9)夫害{M}.北京:中國水利水電出版社1997.酸中度干早 嚴重千旱嚴重干早特大干旱嚴重干早特大干早(3.53)4] 主亞竹.金醫兆,炅婕。甘肅省早災基本特征反發(fā)展0勢分析[J].人民黃河,2011 ,33(1):46 -47.從表3可以看出,不同干旱指標評價(jià)結果存在較大差異。5] Richurd R, Heim JR A Reritw of Tentieh-Century Drought Index Ved in如對長(cháng)安縣評價(jià)中,若僅采用連續無(wú)降水天數N及標準化降水the Unied Sume[J]. Buletin d the Ameican Mtorologcel Society, 2002,83指數SP1評價(jià)干旱程度,則評價(jià)結果為中度干旱;若采用作物缺(3)1149 - 65.5水率D%和相對濕潤度指數M評價(jià)干早程度、則評價(jià)結果為特6] 王楠印不確定性信息的內福分析[J].西北民族學(xué)院學(xué)推;自鯰科學(xué)版，大干旱。導致這種結果的原因可能是降水量很小,不滿(mǎn)足作物7] 彭高解,夏軍,馬秀雄,等黃河流城干早頻率分布及輪次數字特征分析200(3).1-5.需水要求，且評價(jià)期為夏天,溫度較高，蒸發(fā)量大。不同指標評[J].人民黃河,2011 ,3(6);3-5.價(jià)結果之間的差別也說(shuō)明單-指標評價(jià)在干旱評價(jià)中存在-定8] Zaddh L A. Fuay Seo[J]. lotom tion and Conrol, 1965,8(3) :38 - 353.局限性,無(wú)法從整體上反映- -個(gè)區域的干早情況。根據陜西年9] 中國氣象局GB/T 20481- 200氣象干早等紙( S!.北京:中國標雇出版鑒資料"! .199年4月下旬至9月下旬西安氣候異常,降水量社.2006較常年偏少,持續發(fā)生高溫干旱少雨天氣。1997 年是1961年以[10] 中華人民共和國水利部SLA24- 2008旱情等級標準[SJ.北京:中國水利來(lái)西安降水量最少的年份,為特大干旱年份。計算結果表明,西水電出版，2008.安評價(jià)期內發(fā)生特大干早,計算結果與實(shí)際發(fā)生干旱的嚴重程[11]陳嘉楨,奧云. 陜西塊計年鑒( 197)[ M].西安:陜西年鑒出版社, 189.[責任編輯昌艷梅]度相符,即模糊綜合法在F旱綜合評價(jià)中具有一定的可信度。3結語(yǔ)不同部門(mén)對干旱的定義不同,影響干旱的因素也多種多(上接第67頁(yè))工程供水能力不能滿(mǎn)足研究區- -般工業(yè)和農業(yè)蓄水工程的除險加固和供水工程的更新改造進(jìn)程;二是實(shí)施地生產(chǎn)的需水要求,主要存在以下問(wèn)題:一是主體工程建成后,地表水、地下水聯(lián)合調度;三是搞好現有水源的應急調度;四是加方配套資金不能足額到位.造成工程配套設施不完善.施工質(zhì)快常規水源工程及抗旱應急(備用)水源工程建設，提高常規供量得不到保證或者建設標準降低;二是現有蓄水.供水工程經(jīng)水能力和抗旱應急供水能力;五是加強杭早宣傳工作,同時(shí)加過(guò)多年的運行后淤積、老化失修損壞嚴重.篝水、供水能力降快農業(yè)種植結構調整,推廣節約用水,發(fā)展節水型農業(yè).重視工低;三是水源工程調度缺少配套措施;四是抗旱應急(備用)水業(yè)節水工作,加大污水治理力度,提高工業(yè)用水重復利用率。源工程數量不足。{責任編輯張華巖]為提高應急抗旱能力.建議采取以下措施:一是加快現有中國煤化工MHCNMHG.70.