山東省菏澤市旱澇規(guī)律及成因分析

霍東亞 王春霞 李承坤

山東省菏澤市旱澇規(guī)律及成因分析

霍東亞 王春霞 李承坤

一、自然地理概況

菏澤市地處魯西南，系黃河沖積平原，地勢平坦，由于黃河的歷次改道、淤積，形成了菏澤市不同的微地貌單元。地下水埋深的分布規(guī)律與地形地貌特點緊密相連，一般是崗地、黃河灘區(qū)埋深較大，低洼區(qū)埋深較淺；埋深2～3m的地區(qū)分布最廣，約占全市面積的44%，耕層土壤多以粉質(zhì)亞砂土為主，其次在中部和東部分布有粉砂土，東部低洼區(qū)及背河洼淤改地帶分布有亞粘土。

二、旱澇規(guī)律的統(tǒng)計分析

旱澇級別的分析方法有雨量距平法、濕潤度法、作物需水量法和經(jīng)驗公式法等。根據(jù)旱澇災(zāi)害面積將旱澇劃分為五級，即重旱、旱、正常、澇、重澇。本文根據(jù)山東省菏澤市旱澇災(zāi)害天氣的實際情況及特點，對現(xiàn)有1～5月、6～9月兩個時段的降雨資料采用雨量距平法進(jìn)行分析。

雨量距平法以主要影響作物生長和收成的1～5月份（小麥生長成熟期），6～9月份（晚玉米和棉花生長期）降雨量為依據(jù)，用占同期多年平均雨量多少為劃分旱澇分級的指標(biāo)。即公式：

式中：α—占同期多年平均雨量數(shù)；

Pi—同期年降雨量；

顯然，α越大，越澇；反之，則越旱。根據(jù)α的取值范圍確定旱澇實情的分級標(biāo)準(zhǔn)見表1。

表1 旱澇實情分級標(biāo)準(zhǔn)（1～5月、6～9月）

山東省菏澤市1954～2011年以來共58年的降雨資料，按1～5月和6～9月兩個時段采用雨量距平法評判旱澇級別，繪制旱澇等級時間序列圖見圖1。

圖1 菏澤市旱澇等級時間序列圖

時間序列圖用于表現(xiàn)一組或幾組觀察值隨時間性變量變化的趨勢。通過對旱澇等級時間序列圖分析，可以看出菏澤市旱澇規(guī)律存在春旱秋澇的特點，且有連續(xù)出現(xiàn)春旱或秋澇年份的現(xiàn)象。

自相關(guān)指相關(guān)值來自一組時間序列中前一時間序列與其后序列的對應(yīng)各觀測值的相關(guān)。在時間序列圖中，可根據(jù)相關(guān)系數(shù)的大小來判斷序列模型的變動趨勢。為分析是否存在年內(nèi)春旱、秋澇的周期性變動趨勢，現(xiàn)利用社會科學(xué)統(tǒng)計軟件spss對58年的季節(jié)性旱澇等級序列（共116年數(shù)據(jù)）的自相關(guān)系數(shù)周期性進(jìn)行分析，得出周期為2。

綜上所述可以看出，菏澤市旱澇表現(xiàn)出明顯的季節(jié)性。1～5月時間段內(nèi)降雨偏少，蒸發(fā)較強(qiáng)。這時正是小麥拔節(jié)成熟期和春夏播種的關(guān)鍵時候，往往出現(xiàn)春旱，影響作物生長。

三、旱澇的成因分析

菏澤市旱澇的發(fā)生有其氣象成因，同時也與本地區(qū)的自然地理條件有關(guān)。氣象成因主要包括：降水量、蒸發(fā)量、空氣溫度等；自然地理條件主要有地勢高低、地下水位的變化、土壤值度等。

1.旱澇的水文氣象成因

（1）降水時空分布不均

對菏澤市1954～2011年全市平均月降水量的統(tǒng)計分析顯示：1～5月份、6～9月份（汛期）、10～12月份的降水量分別占全年降水量的20%、69%、11%。而汛期降水又以7、8兩月最為集中，約占全年降水量的47%。菏澤市全年濕潤度（伊萬諾夫濕潤度法）平均為0.6～0.7，屬半濕潤區(qū)。一年中只有7～8月屬濕潤段，其余均為半干燥段。

降水量年際變化也較大，菏澤市多年平均降水量665mm，年最大降水量多達(dá)1054mm（1964年），而年最小降水量僅為387mm（2002年），最大年份降水量為最少年份的2.7倍。單站降水量的年際變化更大，如曹縣站1957年降水量達(dá)1206.1mm，而1997年僅401mm。鄆城縣黃堆集站1964年降水量達(dá)1622.1mm，2002年僅321.5mm。

降水量在地區(qū)上的分布總體是南部大于北部，東部大于西部。由于受地理位置、大氣環(huán)流等因素影響，菏澤市的降水區(qū)域分布不均。由于降水量年際、年內(nèi)分配不均，經(jīng)常出現(xiàn)季節(jié)性干旱，春季降水稀少，春旱時常發(fā)生；由于降水集中在汛期，因此也容易發(fā)生秋澇。

（2）旱情的成因

蒸發(fā)量大于降水量。菏澤市多年平均陸地水面蒸發(fā)量1264mm，而年平均降水量只有665mm。二者差額較大，造成水分供不應(yīng)求，致使一些季節(jié)發(fā)生旱情。

小麥各生長期的需水量高于同期降水量。菏澤市小麥生長期為10月至次年5月底，需水量為394mm，而這段時期的降水量只有192mm，相差201mm。

（3）澇災(zāi)的成因

夏季菏澤市受大陸熱低壓控制，處于低壓槽的前部，盛夏熱帶海洋氣團(tuán)在暖溫的東南季風(fēng)控制之下，溫度高，濕度大，空氣垂直運動發(fā)展旺盛。此時北方冷空氣雖已北退，但仍有小股南下入侵該區(qū)，造成大量降水，有時達(dá)到暴雨程度，盛夏時期鋒面常停留本省，形成暴雨。

日降水量大于50mm稱之為暴雨，該區(qū)暴雨強(qiáng)度和短歷時暴雨量較大，往往超過土壤的入滲能力。遇到這樣的高強(qiáng)度暴雨時，將會形成超滲產(chǎn)流。加之該區(qū)屬于平原地區(qū)，坡地匯流較慢，河網(wǎng)匯流能力較差，當(dāng)這些徑流排出不及時，則引起內(nèi)澇。如1957年7月上旬連降幾場暴雨，十幾天全市平均暴雨量500～600mm，暴雨中心的黃寺超過800mm，造成嚴(yán)重的水災(zāi)，全市受災(zāi)面積900萬畝以上。據(jù)菏澤降雨實測資料，1h最大降雨量為1970年發(fā)生在單縣的賈樓為121mm，最大6小時降雨量1970年發(fā)生在鄆城縣的玉皇廟為208.6mm，12小時最大降雨量1970年發(fā)生在曹縣的青固集為121mm。

降水量大于等于1mm為一個雨日，小于1mm者不作統(tǒng)計。降雨日數(shù)不僅能反映降雨的集中程度，而且能反映天氣的晴陰干濕情況，對于作物受漬有著直接的影響，是表征旱澇的要素之一。根據(jù)1999～2011年資料統(tǒng)計，菏澤市歷年平均降水日數(shù)為66d，2003年降雨日數(shù)最多為96d，2006年降雨日數(shù)最少為49d。6～9月份降雨日數(shù)最多的2003年為50d，降雨日數(shù)最少的2002年為22d。由于2002年汛期降水嚴(yán)重偏少，導(dǎo)致在春季、初夏及晚秋連續(xù)發(fā)生了較重的旱情，造成小麥減產(chǎn)，夏播、秋種困難。

另外，菏澤市的暴雨不但強(qiáng)度大，而且次數(shù)多，連續(xù)降雨量大于50mm稱之為一次暴雨，降雨間斷一日，另作一次暴雨處理。暴雨次數(shù)的多寡往往反映出是否能夠形成澇災(zāi)。根據(jù)資料統(tǒng)計，全市平均暴雨次數(shù)特征值見表2。

表2 菏澤市平均暴雨次數(shù)特征值

2.旱澇的地理因素

旱澇的形成也與地形的高低和地下水位的深淺有關(guān)。由于菏澤市系黃河沖積平原，在歷史上多次受黃河改道沖淤影響。形成了西高東低，南高北低，由西南東北走向的緩崗和條形洼地相同排列。據(jù)統(tǒng)計全市大小洼地面積1513km2，占總面積的12%。這些洼地歷來就有“十年九澇”之說。因為洼地每遇大雨，承受高地的徑流匯流，成為自然澇洪區(qū)，形成澇災(zāi)。

四、減災(zāi)對策

1.提高全民防汛抗旱意識，堅持防汛抗旱兩手抓

由于近些年來干旱天氣多，形成了人們對水災(zāi)的松懈麻痹思想，因此，田間排水系統(tǒng)遭到一定的破壞，竹節(jié)溝、攔河壩比比皆是，有的地方還填平路溝，亂墾亂植，填溝種地，降低了蓄水泄水能力。菏澤市此旱彼澇，此澇彼旱，旱澇交錯，年年都不可避免。

2.加快水利建設(shè)步伐，搞好灌排綜合治理

進(jìn)一步加大水利基礎(chǔ)設(shè)施的投入，提高各類水利工程的標(biāo)準(zhǔn)，特別是應(yīng)提高中型河道的防洪除澇標(biāo)準(zhǔn)。目前一些河道急需清淤疏竣。特別是三溝不通，人為修路打壩，嚴(yán)重影響著田間地面徑流的排泄。若遇大暴雨，勢必造成徑流排不出，形成大面積內(nèi)澇。同時搞好黃灌區(qū)配套。

3.加強(qiáng)非工程措施，將防汛與抗旱最大限度地結(jié)合起來

建立實施旱情監(jiān)測自動化系統(tǒng)，加快防汛抗旱信息的傳遞，提高通信時效，及時掌握流域內(nèi)的雨情、水情、地下水動態(tài)、旱情、災(zāi)情特點，分析未來的發(fā)展動向，預(yù)測旱情發(fā)展趨勢，爭取把旱災(zāi)帶來的損失降低到最低限度。讓蓄水泄水結(jié)合起來，科學(xué)調(diào)度，節(jié)水灌溉，做到澇能排水，旱能澆水。

4.大力開展水土保持

改善農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)布局，蓄水保土，治標(biāo)治本，從根本上減少水旱災(zāi)害■

（作者單位：山東省菏澤水文水資源勘測局 274000）

（專欄編輯：王 適）