山東省菏澤市旱澇規律及成因分析

霍東亞 王春霞 李承坤

山東省菏澤市旱澇規律及成因分析

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律與地形地貌特點緊密相連，一般是崗地、黃河灘區埋深較大，低洼區埋深較淺；埋深2～3m的地區分布最廣，約占全市面積的44%，耕層土壤多以粉質亞砂土為主，其次在中部和東部分布有粉砂土，東部低洼區及背河洼淤改地帶分布有亞粘土。

二、旱澇規律的統計分析

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

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，用占同期多年平均雨量多少為劃分旱澇分級的指標。即公式：

式中：α—占同期多年平均雨量數；

Pi—同期年降雨量；

顯然，α越大，越澇；反之，則越旱。根據α的取值范圍確定旱澇實情的分級標準見表1。

表1 旱澇實情分級標準（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律存在春旱秋澇的特點，且有連續出現春旱或秋澇年份的現象。

自相關指相關值來自一組時間序列中前一時間序列與其后序列的對應各觀測值的相關。在時間序列圖中，可根據相關系數的大小來判斷序列模型的變動趨勢。為分析是否存在年內春旱、秋澇的周期性變動趨勢，現利用社會科學統計軟件spss對58年的季節性旱澇等級序列（共116年數據）的自相關系數周期性進行分析，得出周期為2。

綜上所述可以看出，菏澤市旱澇表現出明顯的季節性。1～5月時間段內降雨偏少，蒸發較強。這時正是小麥拔節成熟期和春夏播種的關鍵時候，往往出現春旱，影響作物生長。

三、旱澇的成因分析

菏澤市旱澇的發生有其氣象成因，同時也與本地區的自然地理條件有關。氣象成因主要包括：降水量、蒸發量、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。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1206.1mm，而1997年僅401mm。鄆城縣黃堆集站1964年降水量達1622.1mm，2002年僅321.5mm。

降水量在地區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、大氣環流等因素影響，菏澤市的降水區域分布不均。由于降水量年際、年內分配不均，經常出現季節性干旱，春季降水稀少，春旱時常發生；由于降水集中在汛期，因此也容易發生秋澇。

（2）旱情的成因

蒸發量大于降水量。菏澤市多年平均陸地水面蒸發量1264mm，而年平均降水量只有665mm。二者差額較大，造成水分供不應求，致使一些季節發生旱情。

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，盛夏熱帶海洋氣團在暖溫的東南季風控制之下，溫度高，濕度大，空氣垂直運動發展旺盛。此時北方冷空氣雖已北退，但仍有小股南下入侵該區，造成大量降水，有時達到暴雨程度，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，該區暴雨強度和短歷時暴雨量較大，往往超過土壤的入滲能力。遇到這樣的高強度暴雨時，將會形成超滲產流。加之該區屬于平原地區，坡地匯流較慢，河網匯流能力較差，當這些徑流排出不及時，則引起內澇。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，造成嚴重的水災，全市受災面積900萬畝以上。據菏澤降雨實測資料，1h最大降雨量為1970年發生在單縣的賈樓為121mm，最大6小時降雨量1970年發生在鄆城縣的玉皇廟為208.6mm，12小時最大降雨量1970年發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者不作統計。降雨日數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1999～2011年資料統計，菏澤市歷年平均降水日數為66d，2003年降雨日數最多為96d，2006年降雨日數最少為49d。6～9月份降雨日數最多的2003年為50d，降雨日數最少的2002年為22d。由于2002年汛期降水嚴重偏少，導致在春季、初夏及晚秋連續發生了較重的旱情，造成小麥減產，夏播、秋種困難。

另外，菏澤市的暴雨不但強度大，而且次數多，連續降雨量大于50mm稱之為一次暴雨，降雨間斷一日，另作一次暴雨處理。暴雨次數的多寡往往反映出是否能夠形成澇災。根據資料統計，全市平均暴雨次數特征值見表2。

表2 菏澤市平均暴雨次數特征值

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。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。據統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，形成澇災。

四、減災對策

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，形成了人們對水災的松懈麻痹思想，因此，田間排水系統遭到一定的破壞，竹節溝、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.加快水利建設步伐，搞好灌排綜合治理

進一步加大水利基礎設施的投入，提高各類水利工程的標準，特別是應提高中型河道的防洪除澇標準。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，形成大面積內澇。同時搞好黃灌區配套。

3.加強非工程措施，將防汛與抗旱最大限度地結合起來

建立實施旱情監測自動化系統，加快防汛抗旱信息的傳遞，提高通信時效，及時掌握流域內的雨情、水情、地下水動態、旱情、災情特點，分析未來的發展動向，預測旱情發展趨勢，爭取把旱災帶來的損失降低到最低限度。讓蓄水泄水結合起來，科學調度，節水灌溉，做到澇能排水，旱能澆水。

4.大力開展水土保持

改善農業結構布局，蓄水保土，治標治本，從根本上減少水旱災害■

（作者單位：山東省菏澤水文水資源勘測局 274000）

（專欄編輯：王 適）