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174 2023 年 第 1 期 黑 龙 江 水 利 科 技 No.1.2023 （第 51 卷）Heilongjiang Hydraulic Science and Technology （Total No.51）葫芦岛市农业旱情等级划分与确定王 野（葫芦岛市水利事务服务中心，辽宁 葫芦岛 125000）摘 要：文章考虑葫芦岛市的干旱特点，全面分析土壤相对湿度指数、降雨量距平百分率、连续无有效降雨天数、作物灌溉缺水率、农田与作物干旱形态指标的适用性，并划分与确定主要指标的干旱等级，研究成果可以为葫芦岛市受旱等级和干旱评估提供一定决策依据。关键词：农业旱情；等级划分；计算方法；葫芦岛市中图分类号：S423文献标识码：B葫芦岛市是辽宁省玉米、花生等粮食作物主要产区，由于特殊的地理环境以及气候条件使得农业生产面临着“十年九旱”的困境。因此，为有效减少干旱造成的农业损失，有必要科学评估干旱发生程度，并结合具体情况制定行之有效的应急抗旱保障措施1-2。农业旱情指标主要有断水天数、降雨量距平百分率、农田与作物干旱形态指标、土壤相对湿度指数、作物灌溉缺水率以及连续无效降雨天数等3-7。研究表明，在划分农业旱情等级时不同干旱评估指标存在明显差异，应充分考虑区域旱情特点合理划分评估等级，以保证评估结果的精准度与科学性8-14。鉴于此，本文结合葫芦岛市的干旱特点选用农业干旱主要指标，在此基础上确定干旱指标适用性，并合理划分农业旱情等级，以期为葫芦岛市受旱等级和干旱评估提供科学依据。1 农业旱情指标分析1.1 计算方法一般地，农业旱情评估指标主要包括降雨量距平百分率 PA、作物正常生长需水量缺水的比例Dw和区域农业旱情指数 Ia，所对应的计算公式如下15-17：=-=niiPnPtsPPPPA10001.%100/)(1)式中：P、P0代表计算时段内和同期多年平均的降雨量，mm。%100/)(=rrwWWWD(2)式中：Wr、W代表计算时段内满足作物生长所需要的实际水量和灌溉期内能获取的实际灌溉水量，m3。=41iiiaBAI(3)式中：i 代表作物受旱程度，通常划分成4 个等级；Ai、Bi 代表旱情评估等级 i 的农作物播种面积与总面积的比例及其权重。1.2 适用范围目前，农业旱情评估应用最为广泛的指标主要有 7 类，不同指标的适用类型及其范围如表 1 所示。表 1 农业旱情评估指标适用范围农业类型灌溉农业区雨养农业区适用区域水田水浇地适用指标作物灌溉缺水率土壤相对湿度指数土壤相对湿度指数墒情监测条件良好的雨养或灌溉农业区断水天数作物灌溉缺水率(适用于墒情监测设施较好的农业区)降雨量距平百分率雨量监测条件良好且没有土壤墒情监测基础的雨养农业区农田与作物干旱形态指标缺少土壤墒情监测设施农业区/连续无有效降雨天数雨养农业区收稿日期 2022-12-15作者简介王野（1977-），男，辽宁葫芦岛人，高级工程师，研究方向为防汛、抗旱、河道治理、水土保持、水资源、水利工程施工等。文章编号:1007-7596（2023）01-0174-03DOI:10.14122/ki.hskj.2023.01.042 175 2023 年 第 1 期 黑 龙 江 水 利 科 技 No.1.2023 （第 51 卷）Heilongjiang Hydraulic Science and Technology （Total No.51）2 农业旱情等级划分与确定2.1 降雨量距平百分率以降雨量距平百分率为基准确定和划分的葫芦岛市农业旱情等级，如表 2 所示。结果表明，葫芦岛市下辖的建昌县、南票区大部分区域农业旱情较为严重，所以相较于其它区域降雨量距平百分率其变幅明显减小，当月尺度、季尺度、年尺度降雨量距平百分率-75%、-50%、-40%时就会发生特大干旱。绥中县、兴城市的降水量相对充沛，其月、季、年尺度下降雨量距平百分率变幅明显大于建昌县和南票区，特别是绥中县年降水量可以达到 750mm，该地区属于葫芦岛市较湿润区域，所以其月、季、年尺度下的降雨量距平百分率变化幅度均小于其它地区。连山区和龙港区的降水量居中，不同农业旱情等级下其月、季、年尺度降雨量距平百分率变化幅度相较于其它地区处于中等水平。从地区分布上，该研究结论与葫芦岛市降水量自西南向东北递减的变化规律基本一致18-22。表 2 基于降雨量距平百分率划分的旱情等级%旱情等级轻度干旱中度干旱严重干旱特大干旱建昌县、南票区月尺度-45 PA -25-45 PA -60-60 PA -75-75季尺度-25 PA -15-35 PA -25-50 PA -35-50年尺度-20 PA -10-30 PA -20-40 PA -30-40连山区、龙港区月尺度-45 PA -20-65 PA -45-80 PA -65-80季尺度-25 PA 10-40 PA -25-50 PA -40-50年尺度-15 PA -5-30 PA -15-35 PA -30-35绥中县、兴城市月尺度-65 PA -45-85 PA -65-95 PA -55-95季尺度-55 PA -30-75 PA -60-85 PA -75-85年尺度-35 PA -20-45 PA -35-50 PA -45-502.2 连续无有效降雨天数根据降雨量距平百分率计算结果，以连续无有效降雨天数为基准确定和划分的葫芦岛市农业旱情等级，如表 3 所示。连续无有效降雨的降雨量小于 5mm，由建昌县、南票区不同旱情等级下的划分标准可知，各干旱等级下这两个区域的春季(35 月)连续无有效降雨天数最大，秋季(911月)次之，由于春季降水量较少其连续无有效降雨天数较高。从区域分布上，不同干旱等级下建昌县、南票区各季节连续无有效降雨天数等级最高，连山区、龙港区次之，该分布特征与区域干旱特点密切相关，建昌县、南票区大部分区域少雨干旱，夏季连续无雨日天数少而秋季、春季较多，连山区、龙港区也同样类型，绥中县、兴城市属于葫芦岛市降雨比较充沛的地区，所以这两个区域的连续无雨日天数也较少。表 3 基于连续无有效降雨天数的旱情等级旱情等级连续无有效降雨天数/d特大干旱严重干旱中度干旱轻度干旱建昌县、南票区春季(35 月)65516536502035夏季(68 月)30263021251520秋季(911 月)59415031402030连山区、龙港区春季(35 月)50415031402030夏季(68 月)25212516201015秋季(911 月)55465531452030绥中县、兴城市春季(35 月)75517531501530夏季(68 月)75517531501530秋季(911 月)503150213010202.3 土壤相对湿度指数农业旱情评估还必须考虑土壤相对湿度的影响，采用土壤相对湿度能够准确客观地反映农业受旱状况，以土壤相对湿度为基准确定和划分的葫芦岛市农业旱情等级，如表 4 所示。表 4 基于土壤相对湿度的旱情等级干旱等级特大干旱严重干旱中度干旱轻度干旱作物灌溉缺水率 Dw/%Dw 5035 Dw 5020 Dw 355 Dw 20断水天数/d 2516251115610作物灌溉缺水率直接体现在土壤相对湿度上，依据划分结果可知，特大干旱和轻度干旱等级下葫芦岛市的作物灌溉缺水率处于 50%、5%20%的变化范围，该条件下应采取有效的抗旱补水措施。另外，充分考虑葫芦岛市的干旱特点，以断水天数为基准确定和划分干旱等级，结果显示断水天数处于 610d、1115d、1625d、25%时，葫芦岛市表现出轻度、中度、严重和特大干旱状态，严重或特大干旱都会对作物生长造成严重影响。2.4 农田与作物干旱形态指标以农田与作物干旱形态为基准确定和划分的葫芦岛市农业旱情等级，如表 5 所示。通过深入分析各干旱等级下不同用地方式的干旱形态指标可知，对于旱地的干旱等级主要依据干土层厚度来划分，对于降水充沛区水田的干旱等级主要依据水田干裂程度来划分。从水稻出苗期的角度上，其干旱等级主要依据农作物的生长特性和出苗率来划分；从水稻移栽期的角度上，其干旱等级主要依据秧苗成活 176 2023 年 第 1 期 黑 龙 江 水 利 科 技 No.1.2023 （第 51 卷）Heilongjiang Hydraulic Science and Technology （Total No.51）率来划分；从作物生长期的角度上，其干旱等级主要依据农作物的形态这一直观方式来划分。表 5 基于农田与作物干旱形态的旱情等级旱情等级特大干旱严重干旱中度干旱轻度干旱播种期旱地干土层 12cm7cm 干土层 12cm3cm 干土层 7cm0cm 干土层 3cm水田出现严重干旱裂纹出现较多干旱裂纹出现干旱裂纹水田不能正常供水旱地作物出苗期0%出苗率 30%30%出苗率 40%40%出苗率 60%60%出苗率 80%水稻移栽期0%秧苗成活率 50%50%秧苗成活率 60%60%秧苗成活率 80%90%秧苗成活率 90%生长发育期植株干枯死亡因旱有落实脱落、叶片枯萎、死苗现象因旱叶片白天凋萎上部叶片打卷3 结 论1）针对葫芦岛市特定历时旱情指数的计算，应按照特旱、严旱、中旱、轻旱四分法和历时统计数据进行合理整编。其中，降雨量距平百分率比较适用于具有完备的雨量监测设施区域的旱情等级评估，对于土壤墒情监测设施较好的灌溉或雨养农业区可优先选用土壤相对湿度指数来评估其干旱等级，针对缺少墒情监测设施的区域优先选用农田与作物干旱形态指标来评估其旱情等级，可以为葫芦岛市受旱等级和干旱评估提供科学依据。2）本文结合葫芦岛市的干旱特点提出了划分与确定农业旱情等级的方法，未来仍需进一步探讨以人口饮水旱情等指标为基准的农业旱情等级。参考文献：1 陈丽营，翟华，尚可1961-2010 年东北地区夏季降水时空变化的研究J 黑龙江气象,2013，30(04)：7-11.2 董婷婷，于燕，党如童辽宁省旱情监测预警与评估系统设计与实现 J水利技术监督，2014，22(06)：43-463 高雅，王晓飞，高懋芳，等基于温度植被干旱指数的曲靖市干旱监测研究 J中国农学通报，2020，36(09)：37-454 徐国强，朱乾根1998 年夏季青藏高原及其邻近地区低频降水分布和传播特征 J高原气象，2000，19(04)：476-4865 贾小龙，王谦谦，周宁芳近 50a 东北地区降水异常的气候特征分析 J南京气象学院学报，2003，26(02)：164-1716 范长玉，陆占军，王洪义吉林省中西部地区旱情应急监测系统布设规划简析 J水利技术监督，2015，23(06)：15-177 刘一哲，冯文兰，扎西央宗，等基于 MODISTVDI 和模糊数学方法的藏北地区旱情等级遥感监测 J干旱区研究，2020，37(01)：86-968 杨晓静，孙洪泉，苏志诚，等安徽省旱情监测预警综合平台研究与建设 J水利信息化，2020(06)：60-64，709 李国庆北票市旱情评价与减灾对策研究 J黑龙江水利科技，2019，47(05)：5-8，6010 贺伟，布仁仓，熊在平，等1961-2005 年东北地区气温和降水变化趋势 J生态学报，2013，33(02)：519-53111 金菊良，李征，崔毅，等基于联系数和马尔可夫链耦合的山东省旱情动态预测评价 J灾害学，2021，36(02)：1-812 陈德军六安市金寨县 2019 年旱情等级分析 J安徽水利水电职业技术学院学报，2020，20(04)：27-29.13 姜晓艳，刘树华，马明敏，等东北地区近百年降水时间序列变化规律的小波分析 J地理研究，2009，28(02)：354-36214 祝鹏，辛景峰，黄诗峰，等基于地表温度和植被指数的黑龙江省旱情遥感动态监测 J水电能源科学，2020，38(03)：5-815 胡娜“类内类间”综合干旱指数在辽宁省干旱评价中的应用 J水利规划与设计，2019(06)：56-59.16 王富强，王雷基于降水距平百分率的河南省干旱特征分析 J中国农村水利水电，2014(12)：8