第1章 绪论
1.1 研究干旱的意义
1.1.1 研究干旱的普遍意义
从全球范围看,旱灾影响面最广、造成经济损失最大,被认为是世界上最严重的自然灾害类型之一。中国属于旱灾频发的国家,尤其是近年来,随着社会经济发展,水资源短缺现象日趋严重,在全球变暖的背景下,缺水成为全国境内最亟待改善和解决的问题之一。2006年5月中旬,重庆市遭遇大旱灾;2009年春,干旱波及中国12个省份,河北南部、山西东南部、河南西南部等地一度达到特旱等级;2010年以来,以云南、贵州为中心的5个省份接连发生旱灾,此次干旱事件具有持续时间长、影响范围广、灾害程度重的特点,为西南地区有气象记录以来最严重的气象干旱事件。开展干旱的评估、监测与预测研究,已成为政府和学术界高度重视的热点问题,具有重大现实意义。贵州多年的气象灾害信息统计显示,干旱已成为干旱、低温、洪涝、冰雹和病虫等五大灾害中对农业生产威胁最大、发生面积最广、损失最惨重的自然灾害,旱灾发生的面积达受灾总面积的50%。因此,加强干旱的监测,充分做好防灾、减灾工作具有十分重要的现实意义。
我国位于亚洲东部,太平洋西岸,地处气候脆弱带,地理环境复杂,属于大陆性季风气候,各种灾害性天气频发。我国水资源总量为2.8万亿m3,但人均占有量只有2220m3,约为世界人均水平的1/4。受季风气候影响,我国降水时空分布极不均匀,水资源南多北少、东多西少,东南沿海及西南部分地区的年平均降水量在2000mm以上,黄河流域以北地区为400~600mm,西北地区的西部不足200mm。自古以来,干旱就是影响我国粮食生产最为严重的气象灾害之一(张养才,1991)。我国的干旱区域很广,有45%的国土属于干旱或半干旱地区。干旱已成为我国最主要的自然灾害,每年有上亿亩农田和草场受到干旱的侵袭(沈振荣,1992 刘昌明、何希吾,2001)。旱灾的频繁发生给国民经济、农业生产、生态环境等多方面造成了严重的影响。近50年中国的干旱灾害发展具有面积增大和频率加快的趋势。2011年全国因旱涝灾害造成的2329亿元直接经济损失中,因洪涝灾情造成的直接经济损失为1301亿元,因干旱灾情造成的直接经济损失为1028亿元。
可以看出旱灾是我国乃至世界所面临的最严重的自然灾害之一,特别是随着水资源危机和潜在危机的出现,对旱灾问题进行更深入的研究已迫在眉睫。
1.1.2 研究贵州喀斯特地区干旱的意义
贵州位于中国西南的东南部,介于东经103°36′~109°35′、北纬24°37′~29°13′之间。气候温暖湿润,属亚热带湿润季风气候,气温变化小,冬暖夏凉,气候宜人。常年雨量充沛但时空分布不均。全省各地多年平均年降水量大部分地区在1100~1300mm之间,最大值接近1600mm,最小值约为850mm。年降水量的地区分布趋势是南部多于北部,东部多于西部。由于每年季风的不同变化,贵州降水的变率较大,再加上贵州喀斯特地形地貌特征,水容易下渗,地表蓄水性能弱,容易造成地表干旱。
贵州是全国唯一一个没有平原的省份,素有“八山一水一分田”之说,形成了以山地为主,丘陵、峡谷与盆地交错分布的较为复杂的地形,其中山地和丘陵面积16.29万km2,占全省土地总面积的92.45%。贵州省是世界岩溶地貌发育最为典型的地区之一,境内岩溶广布,形态、类型齐全,地域分异明显,构成一种特殊而且脆弱的岩溶生态系统。在贵州省漫长的农业发展进程中,干旱和旱灾造成的损失和影响越来越严重,直接导致农业减产、食物短缺。此外,持续干旱可导致土地资源退化、农业资源耗竭、生态环境恶化,制约了贵州省农业和社会经济的可持续发展。
干旱是贵州的主要自然灾害之一。近60年以来,贵州旱灾的发生经历了多个起伏,趋势越来越严重。在2001年至2013年的13年中,贵州发生了2001年夏旱、2004年西部春旱、2005年夏旱、2006年西部春旱和黔北特大夏旱、2009年7月至2010年5月夏秋连旱叠加冬春连旱的罕见特大干旱、2011年的特大夏秋连旱和2013年的夏旱。
干旱给贵州社会经济发展带来严重后果。在2011年特大干旱中,贵州受灾县达到88个,共有受灾人口2113.59万,饮水困难人口622.37万,需饮水、口粮等生活救助人口370.2万人;农作物受灾面积176.33万hm2,其中成灾面积106.49万hm2,绝收38.01万hm2;因灾造成直接经济损失122.78亿元,其中农业直接经济损失120.78亿元(含林业),工矿企业等损失2亿元。干旱还造成292.2万头牲畜饮水困难。因此,自然灾害对人类活动的严重影响,已成为制约社会和经济可持续发展的重要因素。应对干旱频发带来严重后果,减少干旱给人民生活生产造成的损失,探索抗旱减灾之路尤为重要。本节从分析干旱的成因、过程、控制因素着手,研究现有抗旱政策、工程和非工程措施,提出今后抗旱减灾对策,反馈决策层作为改进抗旱减灾方法的依据,同时也对今后抗旱减灾科研工作做参考。
通过干旱灾害特征分析,揭示灾变规律,通过旱灾预测方法的研究,建立旱灾预测模型,实现对研究区域干旱灾害准确的预测。还将促进旱灾预测机制和预测精度进一步的完善,促进各方面抗旱资源的高效利用,降低抗旱成本,明显提高贵州抗旱能力和抗旱效率。仅就旱灾粮食减产一项指标而论,若按减少10%计算,预计年均经济效益将达到1亿元,若将经济作物及其他行业也按减轻10%计算,年均累计效益将达到5亿元以上。