河南省典型地市旱情分析研究

第34卷第6期人民黄河Vol. 34,No.62012 s第6期YELLOW RIVERJun. ,20122012年6月[水资源●水环境]河南省典型地市旱情分析研究李虎星"2(1.河南省水利科学研究院,河南郑州40003;2.河南省水利工程安全技术重点实验室,河南郑州450003)摘要:选取河南省中东部开封、商丘、周口、郑州、许昌、漯河和平顶山等7市作为典型地市,对干旱及供水、水源工程的基本情况进行调查,根据供需水量的平街分析对区域缺水状况进行评价。结果表明,现有供水工程抗旱能力不能满足一般工业和农业生产的需水要求，建议加快现有蓄水工程的除险加固和供水工程的更新改造进程，实施地表水、地下水联合调度,搞好现有水源的应急调度等,以提高应急抗旱能力。关键词:旱情;供需水量;应急调度;河南省中围分类号: TV674;S423文献标识码:Adoi;l0. 3969/j. iven. 0013790.2012.06. 024Analytical Study on the Drought of Typical Cities in Henan Provinceu Hu-xing'(1. Henan Proincial Water Consrency Reserch Irtitse. zhenghou 450003. Chins:2. Kn Iaboratory of Hydruie Enginering Soyfty Teciniqpue of Henen Prnce, Zhengchou 450000 . China)Abstraed: The drought had sriouly retricted the social economic derelopent ol Henan province. n orer to mnalyis and study on severe droughtaf Henan, invetigation on the basic information od droughi, water supply and waler BourCe enggqiu. Zhoukou, Xuchang. Luohe and Pngdinghan in the castemn sand centml Henan wa carmied out and evluthon on waler sboruge of the above.mentianet regons wu made on the buis of blance ndlysio d maier dcmand of the guneyed s On the bain o balince analyeiw o indusirne sandagpceulrural water demand and spply and undesarding of inlueare d drought on industry and giculture d lhe yrans with dferen drought condi-tiome, itis coneluded that the water supply capacity of exising water supply feilti cannot neet the waler demand of normal induetrial and agicul.tural pnduction. The measures for impoing emergeney regulation capeity of drught afeced ures are dicused in the paper.Key words: drought reistance; waler supplp and demand; emergency regulation; Henan Proince河南省是全国的人口大省、农业大省和粮食生产大省.干372. 359万hm2 ,年均粮食产量为1740.369万1.年均生产总值旱是河南最主要的自然灾害之一,发生频率高.持续时间长,波为2 503.47亿元。研究区干旱状况见表1。及范围大,对城乡居民生活和工农业生产的影响较大,严重制表1历年千旱状况谲查结果约着全省社会经济的正常运行,因此有必要对河南省典型地市旱情年均面积/万hm2种面的的比情%历年最大面积/万hm'的毕情进行分析。受旱136.62336.6920.326笔者参考《河南省抗早规划)(2010- -2020) ,选择豫中、豫受灾39.99610.7490.436东地区进行旱情分析,主要包括黄河以南沙颍河以北的豫东成灾19.0225.1145. 122绝收6.329.1.7013. 966平原和山丘区,行政区域涉及7个省辖市,包括开封市、商丘市周口市郑州市.许昌市、漯河市和平顶山市。该区域是全1.2基础供水设施 现状省入口密集.工农业生产较发达地区,也是河南省粮食核心区基础供水设施包括蓄水工程.引水工程、提水工程、调水工建设的主要区域,同时区域内大部分地区年降水量低于全省平程、水井工程及其他水源工程。河南省中东部7市各项工程供均值。区域内东部为中度早灾低发区,西部为中度旱灾高发水能力调查结果见表2。区,旱灾对工农业生产以及居民生活影响较大,因此对该典型表2各顷工程供水能力亿m’区域进行F旱悄况调查及抗旱能力评价。项目蓄水[程引水工程提水工程灞水工程水井工程箕他水源合it供水量中国煤化工5.80.13_ 93.721旱及供水现状调查收稿:MHCNMH G作者阿介:学沉重(190一),另 ,河用武门入,向毁工程师，主要从事防洪抗旱1.1干旱基本情况减灾与农回水利等方面的研究工作。据统计,1990- -2007 年研究区内粮食作物年均播种面积为E-mil; olulu@ hnal. gry. cn●66.人民黄河2012年第6期1.3 抗旱应急(备用)水源工程表5研究区工业生产用水安全分析评价研究区抗早应急(备用)水源工程包含地表水源工程2处、省辖市工业鹏水工业供水量/万m2工 业用水保证率/呢. 地下水源水井125眼,其他水源工程2处，供水能力分别为971.5、88.14 .459万m/a,总供水能力为2 318.64万m'/ao郑州63162 60699 6004 59435 96.1 95.0 94.1开封15823 15396 15301 15032 97.3 96.7 95.02水资源供需分析平顶山22514 21951 21839 21478 97.5 97.0 95.4许昌17182 16168 15996 15807 94.1 93.1 92.02.1 可供水最分析漯河17155 16160 15954 15731 94.2 93.0 91.7根据《河南省水资源综合规划》,对研究区不同类型水源工商丘14261 13448 13263 13092 94.3 93.0 91.8程可供水量按现状基准年进行修正计算基准年各类水源工程9口 22393 21 587 21273 20982 96.4 95.0 93.7合计172490 165 409163 63016155795.9 94.9 93.7可供水量见表3。表3不同类型水源工程可供水统计由表5可知:在中度干早年,研究区7个市中有4个市工工程类型多年平均 中度于早年严重干旱年特大千旱年业用水保证程度在95%以上,其余3市用水保证程度在94%以上,对工业生产用水基本无影响:在严重干旱年，研究区有3地表水源工程26.7024.2918.9517.98个市工业用水保证程度在95%以下,最低为93% ,受影响的城地下水源工程63.23 .62.0456. 2055.22市有许昌、漯河、商丘;在特大千旱年.研究区有5个市工业用其他水源工程0.240. 200.17水保证率不足95% ,最低为91. 7% .受影响的城市有郑州、许合计90. 1786.9275.3573.77昌、漯河、商丘周口。2.2基准年需水量分析3.2农业生产 用水的安全保证程度分析(1)生活需水量。在基准年,研究区平均城镇生活用水定根据1990- 2007 年统计资料,按多年平均数据分析农业额为107 V(d●人),平均农村生活用水定额为49 L/生产用水安全程度.见表6。(d.人)。根据城镇及农村居民生活用水水平,城镇居民生活.表6农业用水安全分析评价需水量为6.01亿m' ,农村居民生活需水量为4.06亿m' ,需水农业需水量/万m'农业供水量/万m’农业用水保证率/%总量为10.07亿m'。省辖市(2)农业需水量。农业需水量包括农田灌溉用水和林牧渔郑州100418112355118500 73597 52116 48724 73.3 46.4 41.1业用水。经计算.对应于多年平均、中度干旱年、严重干旱年、封185 683 207 758219 119 146 265 18621114122 78.8 S7.1 52.1特大干旱年的农业需水量分别为72. 52、82.96.92.82 .97.9平顶山2152 80729 851444 55482 41955 40068 76.9 52.0 47.1许昌79349 78782 83637 51662 42673 41353 65.1 s4.2 49.4亿m'。漯河48184 53912 56860 30579 24768 24008 63.5 45.9 42.2(3)工业需水量。工业需水预测需结合当地工业结构调整商丘166830186 663 196872 110203 96491 94471 66.1 51.7 48.0的方向、节水水平提高等因素来确定。经计算,工业需水量为周176990 198031208 861 134 865 116807114187 76.2 59.0 s4.717. 23亿m' ,同一水平年在不同频率下工业需水量取相同值。合计829 606918 230968 993 602 653493431476933 72.6 53.7 49.2(4)生态环境需水量。生态环境需水量包括城镇环境卫生由表6可知:在中度干旱年,研究区农业用水保证率为绿化需水、城镇河湖补水和农村河湖湿地补水等。经计算,多72.6% ,许昌、漯河、商丘3个市农业用水保证率低于70% ;在.年平均生态环境需水量为0. 38亿m'/u,中度千早年生态环境严重干早年,研究区农业用水保证率为S3.7% ,最低为漯河,保需水量为0. 46亿m'。证程度为45.9% ,最高为周口,保证程度为59% ;在特大干早2.3供需水量 平衡分析年,区域内农业用水保证率为49. 2% ,最低为漯河,保证程度为根据上述可供水量和需水量分析结果,进行水资源供需平42.2% ,最高为周口,保证程度为S4.7%。衡计算,研究区缺水情况见表4。3.3 综合评价表4区域缺水情况综上所述,得到如下评价结果:在中等干早年,研究区工业用水保证率在94%以上，能够保证工业用水基本不受影响,但早情缺水量/亿m'缺水率/%多年平均10.04部分城市农业用水不能满足,现有供水工程供水能力不能满足农业用水需求;在严重干旱年,部分城市工业用水保还率低于中度干早年23.8121. s095% ,工业用水受到影响,农业用水保证率在60%以下.农业生严重千旱年44.7937.28特大千早年51.85 .41.41产将受到较大影响,现有供水工程供水能力不能满足一一般工业及农业生产用水需求;在特大干旱年,多数城市工业用水保证率低于95% .工业用水将受到影响.农业用水保证率在55%以3抗旱能力综合分析评价下,农中国煤化工3.1工业 生产用水安全保证程度分析MHCNMHG根据1990- 2007 年统计资料,按多年平均数据分析工业生产用水安全保证程度,计算结果见表S。由以上分析可以看出,现有供水(下转第70页)●67●.人民黄河2012年第6期ρ0 0.010 0.003 (0样,导致区域干旱评价问题错综复杂。结合研究区气象、农业资料,选择连续无降水天数N、降水量距平百分比P、楣对湿海?' =) 0.010 0.008 0度指数M标准化降水指敷SPI、作物缺水率Dw5个干早指标.0. 0.036建立千旱指标评价体系，对研究区域进行了单指标、多指标综0 0.698)合和区城综合干旱评价,应用模糊综合法较好地解决了各单指将R'中各列相加得到W=(0,0. 010,0. 013,0. 008.标评价结果差异较大的问题。基于模糊集理论的区城干早评0. 969) ,再乘以各干旱等级对应的权重系数.可得市区于阜多价方法具有方法直观、计算简便、精度较高等特点。研究结果指标综合评价结果T=3. 93,即特大千旱。表明,综合评价结果与实际f早状况基本吻合,即该方法在区根据上述方法,求出西安其他区(县)的综合评价结果,再城干旱评价中具有一定的可信度。利用面积加权,得到西安的综合评价结果,见表3。参考文献:表3 1997 年6月西安干旱评价结果区(勘) N P.汽DwM模糊综合评价姑隶[1] 李五中,程延年,安顺清.北方地区干旱规律及抗旱嫁合技术[M].北京:中安市赵中度干旱特大干早度干旱特大干旱特大干旱特大干早(3.94)国农业科学技术出版社2003.临灌区轻度千旱 严重干旱中度干旱 特大干早严重千旱特大干早(3.32)2] Hwang CL, Yoon K Muliple Atrbute Decisin MkingMehodh and pplice周良区中度干早 严重干旱轻度干旱特大干旱严重千旱特大干早(3.5)tiom[ M]. Now York: Sringe Vedag, 1981.长安县霞干旱严童千旱覆千旱特大干早特大旱特大干千早(2.90)3] 圈家防汛抗毕总指挥部办公室. 水利部南京水文水资源研究所中国水旱蓝田县中度干辜 特大干阜隆干旱特大千毕 符大干翠特大千事(.9)夫害{M}.北京:中国水利水电出版社1997.酸中度干早 严重千旱严重干早特大干旱严重干早特大干早(3.53)4] 主亚竹.金医兆,炅婕。甘肃省早灾基本特征反发展0势分析[J].人民黄河,2011 ,33(1):46 -47.从表3可以看出,不同干旱指标评价结果存在较大差异。5] Richurd R, Heim JR A Reritw of Tentieh-Century Drought Index Ved in如对长安县评价中,若仅采用连续无降水天数N及标准化降水the Unied Sume[J]. Buletin d the Ameican Mtorologcel Society, 2002,83指数SP1评价干旱程度,则评价结果为中度干旱;若采用作物缺(3)1149 - 65.5水率D%和相对湿润度指数M评价干早程度、则评价结果为特6] 王楠印不确定性信息的内福分析[J].西北民族学院学推;自鲶科学版，大干旱。导致这种结果的原因可能是降水量很小,不满足作物7] 彭高解,夏军,马秀雄,等黄河流城干早频率分布及轮次数字特征分析200(3).1-5.需水要求，且评价期为夏天,温度较高，蒸发量大。不同指标评[J].人民黄河,2011 ,3(6);3-5.价结果之间的差别也说明单-指标评价在干旱评价中存在-定8] Zaddh L A. Fuay Seo[J]. lotom tion and Conrol, 1965,8(3) :38 - 353.局限性,无法从整体上反映- -个区域的干早情况。根据陕西年9] 中国气象局GB/T 20481- 200气象干早等纸( S!.北京:中国标雇出版鉴资料"! .199年4月下旬至9月下旬西安气候异常,降水量社.2006较常年偏少,持续发生高温干旱少雨天气。1997 年是1961年以[10] 中华人民共和国水利部SLA24- 2008旱情等级标准[SJ.北京:中国水利来西安降水量最少的年份,为特大干旱年份。计算结果表明,西水电出版，2008.安评价期内发生特大干早,计算结果与实际发生干旱的严重程[11]陈嘉桢,奥云. 陕西块计年鉴( 197)[ M].西安:陕西年鉴出版社, 189.[责任编辑昌艳梅]度相符,即模糊综合法在F旱综合评价中具有一定的可信度。3结语不同部门对干旱的定义不同,影响干旱的因素也多种多(上接第67页)工程供水能力不能满足研究区- -般工业和农业蓄水工程的除险加固和供水工程的更新改造进程;二是实施地生产的需水要求,主要存在以下问题:一是主体工程建成后,地表水、地下水联合调度;三是搞好现有水源的应急调度;四是加方配套资金不能足额到位.造成工程配套设施不完善.施工质快常规水源工程及抗旱应急(备用)水源工程建设，提高常规供量得不到保证或者建设标准降低;二是现有蓄水.供水工程经水能力和抗旱应急供水能力;五是加强杭早宣传工作,同时加过多年的运行后淤积、老化失修损坏严重.篝水、供水能力降快农业种植结构调整,推广节约用水,发展节水型农业.重视工低;三是水源工程调度缺少配套措施;四是抗旱应急(备用)水业节水工作,加大污水治理力度,提高工业用水重复利用率。源工程数量不足。{责任编辑张华岩]为提高应急抗旱能力.建议采取以下措施:一是加快现有中国煤化工MHCNMHG.70.