淺析農業干旱災害風險區劃影響分析

陳前玲，苗 磊，崔自力

（陜西水環境工程勘測設計研究院,陜西 西安 710018）

0 引言

自然災害綜合風險普查是一項重要且基礎的工作,包括洪水、干旱、地震、地質、高溫、低溫等多個方面,陜西省干旱災害基本呈現出“十年九旱”的特征,本文根據自然災害綜合風險普查中的《干旱災害風險調查評估與區劃編制技術要求》,以陜西省安康市為例,從農業干旱方面計算出干旱災害風險等級,得出安康市農業干旱災害風險區劃圖成果。

1 區域概況

安康市地處陜西省東南部,國土面積23529 km2,占陜西省國土面積的11.4%,本區南依大巴山北坡,北靠秦嶺主脊,東西寬約250 km,南北長約240 km。安康市地緣和區位優勢獨特,居川、陜、鄂、渝交接部。東部與湖北省接壤；南部與重慶市、四川省相接；西部與漢中市的鎮巴縣、西鄉縣、洋縣、佛坪縣相連；北部與西安市的周至縣、鄠邑區、長安區接壤；東北與商洛市的柞水縣、鎮安縣毗連。處于西安、武漢、重慶三大經濟區的幾何中心。距省會西安市160 km。

根據《安康地區志》記載：安康是自然災害多發地區,尤以伏旱、洪澇為烈。自新中國成立以來,安康市受旱面積較大（300 萬畝以上）、旱情最嚴重的典型旱災事件有：

（1）1959 年安康全地區362 萬畝秋糧作物受旱成災,占播種總面積的80%。

（2）1999 年安康地區發生了春、夏、秋三季連旱,十個縣（區）無一不受旱災侵襲。干旱造成農作物受旱達312 萬畝,其中絕收109 萬畝,因旱造成83 萬人和46 萬頭牲畜飲水發生困難。全年糧食減產近4 億kg,糧食和經濟作物直接經濟損失達6 億多元,全年旱期之長,范圍之廣,災情之重,損失之大是建國以來少有的。

（3）2006 年夏季連續三個月干旱,造成全市304 萬畝秋糧作物受旱減產,49 萬畝干枯絕收,秋糧減產30%左右。全市共有35 萬人出現臨時飲水困難。漢江出現有水文記錄以來的最低流量。安康市庫塘蓄水不足1000 萬m3,只占總蓄水能力的10%。其中觀音河水庫現存蓄水只能保證縣城供水,恒惠渠渠首蓄水已經放空,月惠渠已無水可引,全市40 萬口水窖蓄水基本用盡,42 座水庫干涸,4675 口水塘干涸,754 眼機井出水不足,漢濱、石泉、旬陽、白河等縣區旱情已發展到中度嚴重干旱。

干旱災害是安康市主要的自然災害之一,幾乎每年都給全市居民生產生活和工農業生產造成不同程度的影響,制約安康市社會經濟的正常發展。

2 不同干旱頻率下的農業旱災影響分析

2.1 干旱典型年確定

水利部項目組印發的《干旱災害風險調查評估與區劃編制技術要求》中規定：來水頻率75%的年份對應于5 年一遇干旱年,來水頻率90%對應于10 年一遇干旱年,來水頻率95%的年份對應于20 年一遇干旱年,來水頻率97%的年份對應于50 年一遇干旱年,來水頻率99%的年份對應于100年一遇干旱年。為確保干旱典型年選取具有一定的代表性和可靠性,本次典型年選取應遵循以下原則：（1）確保當年有受災數據；（2）向水資源量減小的方向選擇；（3）選取典型年應盡量靠近現狀年；（4）100 年一遇典型年為水資源量頻率最大年；（5）選取典型年應盡量覆蓋《全國抗旱規劃》《陜西省抗旱規劃》等相關旱情旱災資料中涉及到的歷史典型干旱年。

通過與《全國抗旱規劃》《陜西省抗旱規劃》,本次干旱典型年選取在接近不同來水頻率的基礎上,按照旱情發生時間長、旱災損失影響大的不利原則,最終選取75%、90%、95%、97%和99%干旱頻率所對應的典型年分別是1998 年、2001 年、2006 年、1995 年和1997 年。

2.2 典型年不同干旱頻率下的農業旱災影響分析

基于1990 年～2020 年旱情旱災統計數據,進行歷史旱災影響分析,進而通過典型年法找出縣級行政區不同頻率下（5年一遇、10 年一遇、20 年一遇、50 年一遇、100 年一遇）的歷史旱災影響。農業旱災影響主要選擇農業因旱受災率為指標,指標計算方法見下式：

式中：Id為農業因旱受災率,%；Ad為因旱受災面積,hm2；A為農作物播種面積,hm2。安康市不同干旱頻率下農業因旱受災率見表1。

表1 典型年不同干旱頻率下的農業旱災影響

2.3 現狀年不同干旱頻率下的農業旱災影響分析

隨著水利工程建設,各地供水能力均有了較大提升,同一干旱頻率下的影響隨之減輕,為此需要建立不同干旱頻率下現狀年旱災影響與歷史典型年旱災影響之間的關系。通過分析不同干旱頻率下現狀年供水與歷史典型年供水能力的差異,確定干旱災害影響折算系數Kp：

式中：wi為所求第i 年的大中型水庫蓄量、調水量；w2020為2020 年的大中型水庫蓄量、調水量,代表現狀年供水情況；x 為典型年對應的水資源量。通過折算得表2 中現狀年不同干旱頻率下的農業旱災影響。

表2 現狀年不同干旱頻率下的農業旱災影響

3 農業干旱災害風險區劃

3.1 風險度計算

根據技術要求,計算安康市10 個區縣的農業干旱災害風險度、因旱人飲干旱災害風險度,其計算方法見下式：

式中：R 為風險度；pi為干旱頻率（如：100 年一遇時,pi取0.01）；Li為該計算單元對應pi的影響(風險評估中計算的農業受災率或因旱人飲困難率）。

通過公式計算安康市10 個區縣的農業干旱災害風險度,見表3。其中P100=0.01,P50=0.02,P20=0.05,P10=0.1,P5=0.2。

表3 安康市農業干旱風險度計算表

3.2 農業干旱災害風險區劃

根據技術要求和農業干旱災害風險度計算結果,按照技術要求的方法和標準,判定10 個區縣的農業干旱災害風險情況,劃分為農業干旱災害高風險區、中高風險區、中風險區、中低風險區、低風險區,見表4。其中Rmax=0.12322,Rmin=0.10495。

表4 農業干旱災害風險區劃標準

表5 安康市農業干旱災害風險區劃成果表

根據判定,安康市農業干旱風險區劃中有1 個高風險區為紫陽縣；1 個中高風險區為寧陜縣；1 個中風險區為平利縣；4 個中低風險區,分別為嵐皋縣、鎮坪縣、旬陽市、白河縣；3 個低風險區為漢濱區、漢陰縣、石泉縣。安康市農業干旱災害風險區劃圖見圖1。

圖1 安康市農業干旱災害風險區劃圖

4 結論

1）安康以漢江為界,分為兩大地域,北為秦嶺地區,南為大巴山地區,以漢水—池河—月河—漢水為秦嶺和大巴山的分界,其地貌呈現南北高山夾峙,河谷盆地居中的特點。從區域水資源特點來說,安康總體水資源量較豐富,但季節性變化較大；從抗旱及供水工程來講,安康市雖然有許多大型的用于發電和調蓄的水庫水電站工程,但小型水庫和塘壩供水能力不足。

2）從安康市10 個區縣來講,綜合判定農業干旱高風險區占據10%,中高區占10%,中風險區占10%,中低風險區占40%,低風險區30%,其判定結論與供水工程的修建、供水能力、灌溉工程建設、農作物播種面積、農作物受災面積等密切相關,從安康市整體來講是相對合理的。

3）從普查的技術要求來講,本次判定嚴格按照技術要求中給出的風險區劃方法進行逐步計算和判定,是完全符合技術要求的相關規定的,可以作為全省農業干旱災害風險區劃的推廣案例。