干旱指标确定与等级划分Word下载.docx
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高粱
大豆
马铃薯
水稻
水分
临界期
拔节
抽穗
抽穗前和开花
花铃期
前后
拔节到
孕穗
开花到
成熟
开花
前期
1.1.2降水距平或距平百分率
距平指计算期内降雨量与多年同期平均降雨量的差值,距平百分率指距平值与多年平均值的百分比值。
中国中央气象台:
单站连续三个月以上降水量比多年平均值偏少25%~50%为一般干旱,偏少50%~80%为重旱;
连续两个月降水偏少50%~80%为一般干旱,偏少80%以上为重旱。
多站降水距平百分率干旱指标可参照下表确定。
表3区域降水距平百分率(%)与相应的干旱等级
旱期
1个月
-75~-85
<
-85
2个月
-40~-60
-61~-75
-76~-90
-90
3个月
-20~-30
-31~-50
-51~-80
-80
1.1.3干燥程度
用大气单个要素或要素组合反映空气干燥程度和干旱状况。
如温度与湿度的组合,高温、低湿与强风的组合等,可用湿润系数反映。
湿润系数计算公式如下:
公式1:
K10ΣT
式中:
ΣT—为计算时段0℃以上活动积温(℃·
日),
r—为同期降水量(毫米)。
公式2:
K2=2r/E
E—为小型蒸发皿的水面蒸发量(毫米);
计算时,请参考当地的有关数据。
表4干燥程度与干旱等级的划分
干旱等级
湿润系数K1
0~0.81
0.80~0.61
0.60~0.41
≤0.40
湿润系数K2
0~0.61
0.40~0.21
≤0.20
1.2水文干旱指标
1.2.1水库蓄水量距平百分率
公式:
Ik=(S-S0)/S0×
100%
S—为当前水库蓄水量(万立方米);
S0—为同期多年平均蓄水量(万立方米)。
表5水库蓄水量距平百分率(%)与干旱等级
水库蓄水量距平百分比Ik
-10~-30
<-80
1.2.2河道来水量(指本区域内较大河流)的距平百分率
Ir=(RW-R0)/R0×
RW—当前江河流量(立方米每秒);
R0—多年同期平均流量(立方米每秒)。
表6河道来水量距平百分率与干旱等级
河道来水量距平百分率Ir
1.2.3地下水埋深下降值
Dr=Dw-D0,
Dw—当前地下水埋深均值(米);
D0—上年同期地下水埋深均值(米)。
表7地下水埋深下降程度
下降程度
轻度下降
中度下降
严重下降
地下水埋深下降值Dr(米)
0~0.40
0.41~1.0
1
1.3农业干旱指标
1.3.1土壤相对湿度
RW=Wc/W0×
RW—土壤相对湿度(%);
Wc—当前的土壤重量或体积含水量(%);
W0—与Wc相同单位的田间持水量(%)。
(收获期土层厚度按0~20厘米考虑;
生长关键期按0~60厘米考虑。
)
表8土壤相对湿度与农业干旱等级
砂壤和轻壤RW
55~45
46~35
36~25
25
中壤和重壤RW
60~50
51~40
41~30
30
轻到中粘土RW
65~55
56~45
35
1.3.2作物受旱(水田缺水)面积百分比:
SI=A1/A0×
A1—区域内作物受旱(水田缺水)面积(万亩);
A0—区域内作物种植(水田)总面积(万亩)。
表9作物受旱面积占总作物面积的百分比率与干旱等级
作物受旱面积比SI(%)
10~30
31~50
51~80
80
1.3.3成灾面积百分比:
指成灾面积与受旱面积的比值。
Sz=Ac/A1×
Ac—因旱农作物产量减少3成以上面积(万亩);
A1—区域内作物受旱面积(万亩)。
表10成灾面积百分比与干旱等级
成灾面积比Sz(%)
21~40
1.3.4水田缺水率:
WI=(Q0-Q1)/Q0×
Q1—区域内各类水利工程能提供水稻灌溉的可用水量(万立方米);
Q0—区域内水稻灌溉需水量(万立方米)。
表11水田缺水率与干旱等级
水田缺水率WI(%)
1.3.5水浇地失灌率
RI=In/Ia×
In—区域内不克不及正常灌溉的面积,
Ia—区域正常有效灌溉面积。
表12水浇地失灌率与干旱等级
水浇地失灌率RI(%)
1.4牧区干旱指标
1.4.1冬季干旱(南方牧区黑灾):
无积雪日数持续时间占冬季日数百分比。
Cd=(Ds/Dw)×
Ds—冬季无积雪持续日数;
Dw—冬季日数。
表13无积雪日数与牧区冬季干旱(黑灾)程度
无积雪日数比Cd(%)
31~40
40
连续无积雪天数Ds(天)
20~40
61~80
>80
还可参考冬季无效降雪持续时间划分牧区冬旱等级。
表14无效降雪日数与牧区冬旱等级
旬降雪<
1毫米持续时间(旬)
2~3
4~5
6~7
7
最大积雪深度≤2毫米
日数(天)
30~45
46~60
1.4.2春旱:
返青期牧草返青面积占终年全部草地面积的百分比。
Rn=(Gn/G)×
Gn—返青草地面积(亩);
G—全部草地面积(亩)。
表15牧草返青面积比与牧区春旱等级
牧草返青面积比Rn(%)
80~61
60~41
≤40
1.4.3夏秋旱:
牧草产量与终年同期比较的相对值。
Rg=(Wg/W0)×
Wg—当年牧草产量(公斤/亩);
W0—终年同期牧草产量(公斤/亩)。
表16牧草相对产量与牧区夏秋旱等级
牧草相对产量Rg(%)
1.5饮水困难指标
农村人畜饮水困难率指标定义如下:
Y=Rk/Rz×
RK—因旱造成农村临时饮水困难人(畜)数,(万人、万头);
Rz—农村受旱地区人(畜)总数,(万人、万头)。
农村人畜饮水困难尺度:
指居民点到取水点的水平距离大于1公里或垂直高差超出100米,正终年份连续缺水70~100天;
人均日生活供水量正终年份为20~35升,干旱年份为12~20升;
水质达到国家规定的生活饮用水尺度。
1.6生态干旱
因目前干旱对生态环境造成的影响研究较少,涉及植被、水文、土壤等各个方面,各地情况差别很大,建议用文字进行描述。
1.7城市干旱指标
可用缺水率来暗示
P=[(Cx-Cg)/Cx]×
Cx—城市正常日供水量(万立方米);
Cg—干旱时期城市实际日供水量(万立方米)。
表17城市干旱缺水程度
干旱程度
轻度
中度
重度
缺水率P(%)
5~10
11~20
20
2综合干旱指数
利用综合指数对干旱进行评判,目前多在探讨阶段,推荐几个指标体系供交流或试用。
2.1雨养农业区的多重降水距平率的计算方法
该方法可用于很少灌溉的山区和雨养农业区的当前干旱程度评估,如内蒙古及长城沿线旱作区、黄土高原旱作区、以及南方的丘陵山区。
各区域还须根据各地情况确定具体的算法和权重以得出等级指标。
它可以很好地反映气候干旱对农业生产和社会生活的影响,缺乏之处是不克不及反映一次降水量过大时的径流损失和上游的补给,以及用水量增加引起的旱情变更。
RDRI=f1×
DRI1+f2×
DRI2+f3×
DRI3+f4×
DRI4+f5×
DRI5+f6×
DRI6+f7×
DRI7
其中Σfi=1,DRI1为短期干旱指数,DRI2为中期干旱指数,DRI3为长期干旱指数,DRI4为年度干旱指数,DRI5为跨年度干旱指数,DRI6为连年干旱指数,DRI7为未来干旱指数。
建议值:
f1为,f2为,f3~f7均为。
(1)短期干旱指数DRI1=[(Rf1-Rm1)/Rm1+(kl-1)]/2
式中Rf1、Rm1和k1分别为评估前一个月的实际降水量、历年该月平均降水量和当前该月湿润指数,后者可用降水量与热量的比值暗示。
为方便使用,热量条件可采取多年平均值:
k1=b×
Rf1/(T1m+a)
其中a,b为经验系数,T1m为月平均气温,经调整使k1在月水分供求平衡为1,或采取1.1.3的计算方法。
(2)中期干旱指数DRI2=[(Rf3-Rm3)/Rm3+(k3-1)]/2
式中Rf3、Rm3和k3分别为评估前三个月实际降水量、历年该三个月平均降水量和当前三个月的湿润指数。
后者计算方法与当月类似,气温取三个月的平均温度之和。
(3)长期干旱指数DRI3=(Rf6-Rm6)/Rm6
式中Rf6和Rm6分别为评估前6个月实际降水量和历年该6个月的平均降水量。
(4)年度干旱指数DRI4=(Rf12-Rm12)/Rm12
式中Rf12和Rm12分别为前1年(12个月)实际降水量和历年平均降水量。
(5)跨年度干旱指数DRI5=(Rf24/2-Rm24)/Rm24
式中Rf24和Rm24分别为前2年(24个月)实际降水量和历年平均降水量。
(6)连年干旱指数DRI6=(Rf36/3-Rm36)/Rm36
式中Rf36和Rm36分别为前3年(36个月)实际降水量和历年平均降水量。
(7)未来干旱指数DRI7=[(Rfn-Rmn)/Rmn+(kn-1)]/2
式中Rfn、Rmn和kn分别为今后一个月的预测降水量、历年该月平均降水量和预测该月的湿润指数。
各区域须根据各地的情况确定具体的算法、权重和等级指标。
(8)干旱指数的简化计算
如果一个地区终年降水条件下不出现干旱,即假设农业生产和其他用水已适应当地的气候条件,可采取最简便的方法计算干旱指数:
DRI=(R3i-R3m)/R3m
其中R3i为当年当时前三个月的降水量,R3m为同期30年以上的平均降水量。
表18以综合干旱指数暗示的干旱等级划分
综合干旱指数DRI
2.2弥补灌溉区的干旱指标—四水距平率的计算方法
降水、土壤水、地表水和地下水的四水平衡体系可应用于以农业生产为主,生产中又需要用到地表水或地下水灌溉的区域,如东北平原南部、黄淮海平原和南方的水田。
DRIr=f1×
式中Σfi=1,各分项的计算方法如下:
(1)年度气候干旱指数
DRI1=(Rf12-Rm12)/Rm12
(2)土壤干旱指数
DRI2=(WC-WS)/(0.8×
W0-WS)-1
式中WC为平均土壤含水量,WS为凋萎湿度,W0为田间持水量,均以体积含水率暗示。
(3)地表水供水短缺指数
DRI3=[(Ti-W0)/(Tm-W0)]-1
式中Ti为当前区域地表水资源总量,包含河流和水库、塘坝等;
W0为不成利用水量,包含维持河道不竭流和冲淤的需要流出量、湖库死水位量、生态系统保存量、已污染水量等。
Tm为多年平均地表水量。
(4)地下水变动指数
DRI4=f×
(DLm-DLi)
DRI4为地下水埋深变更对干旱程度的影响指数,DLi为最近一次测定的平均地下水埋深,DLm为同期前五年平均值或其他参照值。
F为调节系数,根据各地地下水影响程度而异,其确定原则为地下水埋深变更达到最大时使DRI4在-1和1之间.
(5)前期干旱指数
DRI5=[(Rf3-Rm3)/Rm3+(k3-1)]/2
式中Rf3、Rm3和k3分别为前三个月实际降水量、历年该三个月平均降水量和当前该三个月湿润指数,k3计算方法参照2.1和1.1.3选择区域内代表点采取三个月的温度和降水量计算。
(6)未来干旱指数
DRI6=[(Rfn-Rmn)/Rmn+(kn-1)]/2
式中Rfn、Rmn和kn分别为后一个月预测降水量、历年该月平均降水量和预测该月湿润指数。
选择区域内的代表点计算,kn计算方法参照2.1和1.1.3计算进行。
表19弥补灌溉区的干旱指标以综合干旱指数暗示的干旱等级划分
综合干旱指数DRIr
3干旱等级划分
为方便各地评判某一时段旱情的干旱程度(等级),我们将各个干旱单项指标汇集于下列综合表中,供各地参考。
建议各地视具体情况采取上述指标进行综合分析,以增加评判的准确性。
综合表1雨养农业区
干旱指标
土壤相对湿度(%)
60~51
50~41
40~31
<30
作物生长需水
关键期持续无效
降雨日数(天)
降水距平
百分率%
1个月
_
干燥
程度
温度湿润系数
~0.81
蒸发湿
润系数
~0.61
受旱面积百分率(%)
成灾面积百分率(%)
>60
综合表2灌溉农业区
≤30
地下水位下降(米)
~0.4
1~
>
-
河道来水量百分率(%)
水库蓄水量距平
百分率(%)
-31~-40
水浇地失灌率(%)
<10
11~30
31~60
综合表3人畜饮水困难
人畜饮水困难
综合表4牧区干旱指标
旬降雪量<
1毫米
持续时间(周)
连续无积雪天数(天)
20-40
41-60
61-80
最大积雪深度
≤2毫米天数(天)
牧草返青面积比
(%)
牧草相对生长量(%)
综合表5水田干旱指标
水田缺水率(%)
水浇地失灌率%)
灾情描述
缺水影响作物生长,水田不克不及按需供水,稻田脱水。
较大面积田面缺水,影响作物发育生长,禾苗出现萎蔫。
较大面积较长时期作物生长严重受阻,稻田龟裂、出枯
萎死苗。
长期大面积缺水,稻田大面积龟裂,禾苗干枯死亡。