干旱指標(biāo)確定與等級劃分

1、干旱指標(biāo)確定與等級劃分由于影響干旱的因素很多，造成干旱的原因不同，各地氣候、地理條件差異 很大，目前難以采用全國統(tǒng)一的干旱評判標(biāo)準(zhǔn)。 本附錄推出的指標(biāo)、公式供在編 制抗旱預(yù)案時作參考之用，各地也可選用本地區(qū)的研究成果。1單一干旱指標(biāo)1.1氣象干旱指標(biāo)1.1.1連續(xù)無雨日數(shù)指作物在正常生長期間，連續(xù)無有效降雨的天數(shù)。本指標(biāo)主要指作物在水分 臨界期（關(guān)鍵生長期）的連續(xù)無有效降雨日數(shù)。表1作物生長需水關(guān)鍵期連續(xù)無有效降雨日數(shù)與干旱等級關(guān)系參考值（單位：天）地域輕度干旱中度干旱嚴(yán)重干旱特大干旱南方10 2021 3031 45>45北方15 2526 4041 60>60注：無有效降水指日

2、降水量5毫米水分臨界期指作物對水分最敏感的時期，即水分虧缺或過多對作物產(chǎn)量影響 最大的生育期。表2不同作物的水分臨界期作物小麥玉米棉花谷子高粱大豆馬鈴薯水稻水分 臨界期拔拔節(jié) 抽穗抽穗前 和開花花鈴期抽穗 前后拔節(jié)到 孕穗開花到 成熟開花 前期孕穗 開花距平指計算期內(nèi)降雨量與多年同期平均降雨量的差值，距平百分率指距平值與多年平均值的百分比值。中國中央氣象臺：單站連續(xù)三個月以上降水量比多年平均值偏少25%50%為一般干旱，偏少50%80%為重旱；連續(xù)兩個月降水偏少 50%80%為 一般干旱，偏少80%以上為重旱。多站降水距平百分率干旱指標(biāo)可參照下表確定。表3區(qū)域降水距平百分率（）與相應(yīng)的干旱等級

3、旱期輕度干旱中度干旱嚴(yán)重干旱特大干旱1個月-7585<-852個月-4060-61 -75-76-90<-903個月-2030-31 -50-51-80<-801.1. 3干燥程度用大氣單個要素或要素組合反映空氣干燥程度和干旱狀況。如溫度與濕度的 組合，高溫、低濕與強(qiáng)風(fēng)的組合等，可用濕潤系數(shù)反映。濕潤系數(shù)計算公式如下：公式 1 : Ki = r / 0.10 藝 T式中：工T為計算時段0C以上活動積溫（C 日），r為同期降水量（毫米）。公式 2 : K2 = 2r / E式中：E為小型蒸發(fā)皿的水面蒸發(fā)量（毫米）；r為同期降水量（毫米）。計算時，請參考當(dāng)?shù)氐挠嘘P(guān)數(shù)據(jù)。表4 干燥

4、程度與干旱等級的劃分干旱等級輕度干旱中度干旱嚴(yán)重干旱特大干旱濕潤系數(shù)K11.00 0.810.80 0.610.60 0.41< 0.40濕潤系數(shù)K21.00 0.610.60 0.410.40 0.21< 0.201 . 2水文干旱指標(biāo)1 . 2 . 1水庫蓄水量距平百分率公式：lk=（S-So）/S oXlOO%式中：S為當(dāng)前水庫蓄水量（萬立方米）；So為同期多年平均蓄水量（萬立方米）表5水庫蓄水量距平百分率（%）與干旱等級干旱等級輕度干旱中度干旱嚴(yán)重干旱特大干旱水庫畜水量距平百分比Ik-10 -30-31 -50-51 -80V -80河道來水量（指本區(qū)域內(nèi)較大河流）的距平百

5、分率公式：lr =（R w-Ro）/R 0X100%式中：Rw當(dāng)前江河流量（立方米每秒）；Ro多年同期平均流量（立方米每秒）。表6河道來水量距平百分率與干旱等級干旱等級輕度干旱中度干旱嚴(yán)重干旱特大干旱:河道來水量距平百分率Ir-10 -30-31 -50-51 -80V -80公式：Dr=D w-D 0,式中：Dw當(dāng)前地下水埋深均值（米）;D0 上年同期地下水埋深均值（米）。表7 地下水埋深下降程度下降程度輕度下降中度下降嚴(yán)重下降:地下水埋深下降值Dr （米）0.10 0.400.411.0>11 . 3農(nóng)業(yè)干旱指標(biāo)1 3. 1 土壤相對濕度公式：Rw = Wc/W 0X100%式中：R

6、w 土壤相對濕度（%）;Wc當(dāng)前的土壤重量或體積含水量（%）;W0 與Wc相同單位的田間持水量（%）。（播種期土層厚度按020厘米考慮；生長關(guān)鍵期按060厘米考慮表8 土壤相對濕度與農(nóng)業(yè)干旱等級干旱等級輕度干旱中度干旱嚴(yán)重干旱特大干旱砂壤和輕壤RW55 4546 3536 25<25中壤和重壤Rw60 5051 4041 30<30輕到中粘土 Rw65 5556 4546 35<35公式：Si = A1/A0 X100%式中：Ai區(qū)域內(nèi)作物受旱（水田缺水）面積（萬畝）Ao區(qū)域內(nèi)作物種植（水田）總面積（萬畝）表9 作物受旱面積占總作物面積的百分比率與干旱等級干旱等級輕度干旱中度

7、干旱嚴(yán)重干旱特大干旱作物受旱面積比Si10 3031 5051 80>801 . 3 . 3成災(zāi)面積百分比：指成災(zāi)面積與受旱面積的比值。公式：Sz=A c/A 1 X100%式中：Ac因旱農(nóng)作物產(chǎn)量減少3成以上面積（萬畝）；A1區(qū)域內(nèi)作物受旱面積（萬畝）。表10成災(zāi)面積百分比與干旱等級干旱等級輕度干旱中度干旱嚴(yán)重干旱特大干旱成災(zāi)面積比Sz10 2021 4041 60>60公式：Wi = (Q0-Q1) /Q 0X100%式中：Q1區(qū)域內(nèi)各類水利工程能提供水稻灌溉的可用水量（萬立方米）；Q。一區(qū)域內(nèi)水稻灌溉需水量（萬立方米）。表11 水田缺水率與干旱等級干旱等級輕度干旱中度干旱嚴(yán)重

8、干旱特大干旱水田缺水率Wi10 3031 5051 80>801 . 3. 5水澆地失灌率公式：R|= In / Ia X100%式中：In區(qū)域內(nèi)不能正常灌溉的面積,I a區(qū)域正常有效灌溉面積。表12水澆地失灌率與干旱等級干旱等級輕度干旱中度干旱嚴(yán)重干旱特大干旱1水澆地失灌率Ri10 3031 5051 80>801 . 4牧區(qū)干旱指標(biāo)1. 4 . 1冬季干旱（北方牧區(qū)黑災(zāi)）：無積雪日數(shù)持續(xù)時間占冬季日數(shù)百分比公式：Cd =(D s/D w)X100%式中：Ds冬季無積雪持續(xù)日數(shù)；Dw 冬季日數(shù)。表13 無積雪日數(shù)與牧區(qū)冬季干旱（黑災(zāi)）程度干旱等級輕度干旱中度干旱嚴(yán)重干旱特大干旱:

9、無積雪日數(shù)比Cd（%）10 2021 3031 40>40連續(xù)無積雪天數(shù)Ds （天）20 4041 6061 80> 80還可參考冬季無效降雪持續(xù)時間劃分牧區(qū)冬旱等級。表14無效降雪日數(shù)與牧區(qū)冬旱等級干旱等級輕度干旱中度干旱嚴(yán)重干旱特大干旱旬降雪1毫米持續(xù)時間234567>7（旬大積雪深度w 2毫米 日數(shù)（天）30 4546 6061 80> 801 . 4 . 2春旱：返青期牧草返青面積占常年全部草地面積的百分比。公式：Rn=（Gn/G） X100%式中：Gn返青草地面積（畝）；G 全部草地面積（畝）。表15牧草返青面積比與牧區(qū)春旱等級干旱等級輕度干旱中度干旱嚴(yán)重干旱

10、特大干旱牧早返青面積比Rn>8080 6160 41< 401 . 4 . 3夏秋旱：牧草產(chǎn)量與常年同期比較的相對值。公式：Rg =（W g/Wo） X100%式中：Wg當(dāng)年牧草產(chǎn)量（公斤/畝）；W0常年同期牧草產(chǎn)量（公斤/畝）表16牧草相對產(chǎn)量與牧區(qū)夏秋旱等級干旱等級輕度干旱中度干旱嚴(yán)重干旱特大干旱牧草相對產(chǎn)量Rg （%）>8080 6160 41< 401 . 5飲水困難指標(biāo)農(nóng)村人畜飲水困難率指標(biāo)定義如下:公式：Y=Rk/Rz X100%式中：Rk因旱造成農(nóng)村臨時飲水困難人（畜）數(shù)，（萬人、萬頭）；Rz農(nóng)村受旱地區(qū)人（畜）總數(shù)，（萬人、萬頭）。農(nóng)村人畜飲水困難標(biāo)準(zhǔn)：

11、指居民點(diǎn)到取水點(diǎn)的水平距離大于 1公里或垂直高差超過100米，正常年份連續(xù)缺水70100天；人均日生活供水量正常年份為2035升，干旱年份為1220升；水質(zhì)達(dá)到國家規(guī)定的生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)。1 6生態(tài)干旱因目前干旱對生態(tài)環(huán)境造成的影響研究較少，涉及植被、水文、土壤等各個方面，各地情況差異很大，建議用文字進(jìn)行描述。1 . 7城市干旱指標(biāo)可用缺水率來表示公式：P=(Cx-Cg)/Cx X100%式中：Cx 城市正常日供水量(萬立方米)；Cg 干旱時期城市實(shí)際日供水量(萬立方米)表17城市干旱缺水程度干旱程度輕度中度重度缺水率P( %)51011 20>202綜合干旱指數(shù)利用綜合指數(shù)對干旱進(jìn)行評判

12、，目前多在探討階段，推薦幾個指標(biāo)體系供交 流或試用。2 . 1雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)區(qū)的多重降水距平率的計算方法該方法可用于很少灌溉的山區(qū)和雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)區(qū)的當(dāng)前干旱程度評估，如內(nèi)蒙古 及長城沿線旱作區(qū)、黃土高原旱作區(qū)、 以及南方的丘陵山區(qū)。各區(qū)域還須根據(jù)各 地情況確定具體的算法和權(quán)重以得出等級指標(biāo)。 它可以很好地反映氣候干旱對農(nóng) 業(yè)生產(chǎn)和社會生活的影響， 不足之處是不能反映一次降水量過大時的徑流損失和 上游的補(bǔ)給，以及用水量增加引起的旱情變化。公式：RdRI= fl XDRI 1 + f2 XDRI2+ f3 XDRI3+ f4 XDRI4 + f5 XDRI5 + f6 XDRI 6+ f7 XDRI7其中工

13、fi = 1 , DRIi為短期干旱指數(shù)，DRI2為中期干旱指數(shù)，DRI3為長期干 旱指數(shù)，DRI4為年度干旱指數(shù)，DRI5為跨年度干旱指數(shù)，DRI6為連年干旱指數(shù)， DRI7為未來干旱指數(shù)。建議值：fi為0.3，f2為0.2，f3f7均為0.1。（1） 短期干旱指數(shù) DRI1 = （R f1Rm1） / Rm1+（kl1） /2式中Rf1、Rml和kl分別為評估前一個月的實(shí)際降水量、歷年該月平均降水 量和當(dāng)前該月濕潤指數(shù)，后者可用降水量與熱量的比值表示。為方便使用，熱量條件可采用多年平均值：k1 = b XRf1 / （T 1m + a）其中a，b為經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，T1m為月平均氣溫，經(jīng)調(diào)整使k1

14、在月水分供求平衡為1，或采用 的計算方法。（2） 中期干旱指數(shù) DRI2 = （R f3Rm3） / Rm3+（k31）/2式中Rf3、Rm3和k3分別為評估前三個月實(shí)際降水量、歷年該三個月平均降 水量和當(dāng)前三個月的濕潤指數(shù)。 后者計算方法與當(dāng)月類似， 氣溫取三個月的平均 溫度之和。（3） 長期干旱指數(shù) DRI3 = （Rf6Rm6） / Rm6式中Rf6和Rm6分別為評估前6個月實(shí)際降水量和歷年該 6個月的平均降水 量。（4） 年度干旱指數(shù) DRI4 = （Rf12Rm12） / Rm12式中Rf12和Rm12分別為前1年（12個月）實(shí)際降水量和歷年平均降水量。(5 )跨年度干旱指數(shù)DRI5

15、 = (R f24 /2 Rm24 ) / R m24式中Rf24和Rm24分別為前2年(24個月)實(shí)際降水量和歷年平均降水量。(6 )連年干旱指數(shù)DRI6 = (Rf36/3 Rm36)/ R m36式中Rf36和Rm36分別為前3年(36個月)實(shí)際降水量和歷年平均降水量。(7 )未來干旱指數(shù)DRI7 = (Rfn Rmn)/Rmn +( kn 1 ) /2式中Rfn、Rmn和kn分別為今后一個月的預(yù)測降水量、歷年該月平均降水量和 預(yù)測該月的濕潤指數(shù)。各區(qū)域須根據(jù)各地的情況確定具體的算法、權(quán)重和等級指標(biāo)。(8)干旱指數(shù)的簡化計算如果一個地區(qū)常年降水條件下不出現(xiàn)干旱，即假設(shè)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和其他用水已

16、適 應(yīng)當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件，可采用最簡便的方法計算干旱指數(shù)：DRI = (R3i R3m )/R 3m其中R3i為當(dāng)年當(dāng)時前三個月的降水量，R3m為同期30年以上的平均降水 量。表18以綜合干旱指數(shù)表示的干旱等級劃分干旱等級輕度干旱中度干旱嚴(yán)重干旱特大干旱綜合干旱指數(shù)-0.05 -0.25-0.26 -0.50-0.51 -0.75<-0.752 . 2補(bǔ)充灌溉區(qū)的干旱指標(biāo)一四水距平率的計算方法降水、土壤水、地表水和地下水的四水平衡體系可應(yīng)用于以農(nóng)業(yè)生產(chǎn)為主， 生產(chǎn)中又需要用到地表水或地下水灌溉的區(qū)域，如東北平原南部、黃淮海平原和南方的水田。公式：DRI r= f 1 XDRI 1 + f2

17、XDRI2 + f3XDRI 3 + f4 XDRI 4+ f5XDRl5 + f6 XDRI 6+ f7 XDRI7式中工fi =1,各分項的計算方法如下：(1 ) 年度氣候干旱指數(shù)DRI1= (R f12Rm12) / R m12式中Rf12和Rm12分別為前1年(12個月)實(shí)際降水量和歷年平均降水量。(2 ) 土壤干旱指數(shù)DRI2 = (W c Ws)/(0.8 XWo Ws) 1式中Wc為平均土壤含水量， Ws為凋萎濕度，Wo為田間持水量，均以體積 含水率表示。(3 ) 地表水供水短缺指數(shù)DRI3 =(T i W0)/(T m W0) 1式中Ti為當(dāng)前區(qū)域地表水資源總量，包括河流和水庫

18、、塘壩等；Wo為不可利 用水量， 包括維持河道不斷流和沖淤的必要流出量、湖庫死水位量、 生態(tài)系統(tǒng)保 留量、已污染水量等。Tm為多年平均地表水量。(4) 地下水變動指數(shù)DRI4 = f X(DLm -DLi)DRI4為地下水埋深變化對干旱程度的影響指數(shù)， DLi為最近一次測定的平均 地下水埋深，DLm為同期前五年平均值或其他參照值。F為調(diào)節(jié)系數(shù)，根據(jù)各地地 下水影響程度而異 ,其確定原則為地下水埋深變化達(dá)到最大時使 DRI4 在-1 和 1 之間 .(5) 前期干旱指數(shù)DRI5 = (R f3Rm3) / R m3(k3 1)/2式中Rf3、Rm3和k3分別為前三個月實(shí)際降水量、歷年該三個月平均

19、降水量 和當(dāng)前該三個月濕潤指數(shù)，k3計算方法參照2.1和選擇區(qū)域內(nèi)代表點(diǎn)采用 三個月的溫度和降水量計算。（6）未來干旱指數(shù)DRI 6 = （R fn 一 Rmn ） / Rmn +（ kn 一 1 ） /2式中Rfn、Rmn和kn分別為后一個月預(yù)測降水量、歷年該月平均降水量和預(yù)測該月濕潤指數(shù)。選擇區(qū)域內(nèi)的代表點(diǎn)計算，kn計算方法參照2.1和計算進(jìn) 行。表19補(bǔ)充灌溉區(qū)的干旱指標(biāo)以綜合干旱指數(shù)表示的干旱等級劃分干旱等級輕度干旱中度干旱嚴(yán)重干旱特大干旱綜合干旱指數(shù)DRIr-0.05 -0.25-0.26 -0.50-0.51 -0.75<-0.753干旱等級劃分為方便各地評判某一時段旱情的干

20、旱程度（等級），我們將各個干旱單項指標(biāo)匯集于下列綜合表中，供各地參考建議各地視具體情況采用上述指標(biāo)進(jìn)行綜合分析，以增加評判的準(zhǔn)確性。綜合表1 雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)區(qū)干旱指標(biāo)輕度干旱中度干旱嚴(yán)重干旱特大干旱土壤相對濕度（）60 5150 4140 31V 30作物生長需水 關(guān)鍵期持續(xù)無效 降雨日數(shù)（天）南方北方南方北方南方北方南方北方10 2015252130264031 454160>45>60降水距平百分率%1個月2個月3個月-75 -85-40 -60-20 -30<-85-61 -75-31 -50-76 -90-51 -80<-90<-80干燥溫度濕潤系數(shù)1.0 0.

21、810.80 0.610.60 0.41< 0.40程度蒸發(fā)濕潤系數(shù)1.0 0.610.60 0.410.40 0.21< 0.20受旱面積百分率(%)10 3031 5051 80> 80成災(zāi)面積百分率(%)10 2021 4041 60> 60綜合表2 灌溉農(nóng)業(yè)區(qū)干旱指標(biāo)輕度干旱中度干旱嚴(yán)重干旱特大干旱土壤相對濕度(%)60 5150 4140 31< 30作物生長需水 關(guān)鍵期持續(xù)無效 降雨日數(shù)(天)南方北方南方北方南方北方南方北方10 2015252130264031 454160>45>60降水距平百分率%1個月2個月3個月-75 -85-40 -60-20 -30<-85-61 -75-31 -50-76 -90-51 -80<-90<-80干燥程度溫度濕潤系數(shù)1.0 0.810.80 0.610.60 0.41< 0.40蒸發(fā)濕潤系數(shù)1.0 0.610.60 0.410.40 0.2