干旱预警指标初探

干旱预警指标初探

莫桂兰

河池水文中心  广西壮族自治区  547000

摘要：干旱预警指标通常需结合历史数据、模型预测和专家判断等，来确定干旱程度和预警级别，以提前采取相应的应对措施。长期监测和分析这些指标对于干旱的预警和管理具有重要意义。

关键词：干旱预警；指标分析

引言

干旱灾害是影响经济社会发展的主要自然灾害之一。近年来，随着经济社会的快速发展、城市化建设进程加快以及人口的增长，广西地区水资源短缺现象日趋严重。加之气候变化的影响，广西干旱灾害频次增加、范围扩大、损失加重，严重威胁着广西地区的粮食安全、供水安全和生态安全。

一、干旱的概念及成因

干旱是指一个地区长时间持续缺乏降水的气候状况。产生干旱的成因有多种：第一，气候变化：全球气候变化导致了降水模式的改变，某些地区可能会变得更加干燥。气候变暖还可能引发更频繁和严重的干旱事件。第二，高气压系统：高气压系统可以导致干燥的条件，阻止了湿润空气流向特定地区，导致缺乏降水。第三，地理特征：例如大陆性气候和山脉的存在会影响降水分布。内陆地区通常较干燥，因为它们远离海洋和湿气来源，而山脉可以阻挡湿气的运输。第四，水循环中的变化：与降水量相比，蒸发速率的增加也可能导致干旱。当高温和干燥的天气条件合二为一时，水分蒸发更快，导致土壤和植被变干。第五，土壤条件：贫瘠的土壤质地和缺乏水分的土壤也会导致干旱。这使得土壤无法保持足够的湿度来支持植物生长。这些成因的相互作用可以造成不同程度的干旱，对农业、水资源和人类生活产生重大影响。人们可以通过科学的水资源管理、农业技术创新和环境保护来应对干旱问题。

二、广西地区干旱预警指标

广西地区干旱预警指标通常基于水文气象观测数据和植被指数等信息进行分析。以下是一些常用的干旱预警指标。

（一）干旱预警指标

第一，降水量指标：干旱与降水不足密切相关，因此观测和分析降水量是一项重要指标。可以考虑的指标包括年、月、季度或特定时段的降水量累积值和降水强度。第二，蒸发指数：蒸发指数反映了水分从土壤和表面水体中蒸发到大气中的速率。当蒸发指数较高时，土壤中的水分蒸发速率加快，可能导致干旱。第三，湿度指标：相对湿度是衡量大气中水分含量的重要指标。如果相对湿度长期低于正常水平，可能会导致土壤和植被干燥，从而引发干旱。第四，植被指数：植被指数（如NDVI）可以评估地表植被的健康程度和生长状况。通过监测植被指数的变化，可以及时探测到干旱对植被的影响。第五，土壤湿度指数：土壤湿度指数是观测土壤湿度水平的指标，可通过土壤湿度传感器等工具测量得到。当土壤湿度长期低于正常水平，可能预示着干旱的来临。第六，水资源供需指标：综合考虑水库水位、地下水位、河流流量等水资源供需情况，可以评估干旱的程度和对水资源的压力。第七，蓄水量指标：监测水库、水塘和地下水储量的变化，了解水资源的存储和利用情况。当蓄水量持续下降或接近临界值时，可能表示干旱的风险增加。第八，水文指标：包括河流流量、地下水位和地表径流等水文信息。如果长期观测到河流流量减少、地下水位下降或地表径流减少，则可能预示着干旱的发生。第九，植被蒸散指数：植被蒸散指数（ETI）可以评估植被蒸腾作用的强度和水分利用效率。当植被蒸散指数持续较高时，可能表示植被面临水分胁迫，可能与干旱相关。第十，火险指数：火险指数（如FWI指数）可以衡量地表可燃物的干燥程度和易燃性，从而反映火灾发生和火灾扩展的风险。

（二）干旱预警信号

在实际工作中，按以下程序操作：当K=-500时，进入干旱预警状态。

当-1 000≤K<-500时，中长期天气预报近一周内没有中雨以上天气过程，发布干旱蓝色预警信号，即轻旱。信号含义：前期持续少雨，0 cm~50 cm土壤平均含水量低于15 %，旱象露头，短期内无有效降水。

当-2 000≤K<-1 000时，中长期天气预报近一周内没有中到大雨以上降雨过程，发布干旱黄色预警信号，即中旱。信号含义：前期持续少雨，0 cm~50 cm 土壤平均含水量低于10 %，旱情发展，短期内无有效降水。

当K≤-2 000时，天气预报近一周内没有大雨以上天气，发布干旱橙色预警信号，即重旱。信号含义：前期持续少雨，0cm~50 cm土壤平均含水量低于7%，旱情持续发展，短期内无有效降水。

（三）相关案例

例如，以2021年至2022年广西河池市小麦生长期为例。2021年10月中旬小麦出苗后，经计算干旱预警指数K达到-585，故气象部门及时发布了干旱蓝色预警信号，提醒广大麦农把好冬浇关；到11月中旬仍然未降雨，预警指数K达到-1 035，发布了干旱黄色预警信号，建议有条件的地方尽可能扩浇；到2022年4月下旬，有效降雨依然很少，预警指数K达到-2 126，发布了干旱橙色预警信号，组织农民抗旱防灾，使旱灾减低到最小程度。本年度小麦生长期干旱等级经评价为严重干旱，和上述预警指数发布基本相符。

三、广西地区城市供水干旱应急调度研究

当城市供水水源启动干旱预警时，预示着水源供水能力已出现明显下降，需及早采取供水限制措施，限制城市日常供水量，但应重点保障居民生活及城市公共用水量，避免对城乡供水安全造成纵深式破坏而导致城市部分功能瘫痪。因此，本文提出的应急调度策略为，通过合理确定不同预警等级下的实际供水量占正常情况下供水量的比例，及早采取限制供水措施，以平稳、有序地度过干旱期。

广西地区城市供水干旱应急调度研究，是为了应对干旱情况下城市供水系统的紧急调度和管理。其一，水资源评估与调度方案：对广西地区的水资源进行全面评估，包括水库、地下水和河流水源的水量、水质和供水能力等。开展干旱情景分析，制定城市供水的调度方案，确保供水的持续性和可靠性。其二，水源保护和节约利用：加强水源地的保护和管理，采取措施减少水源的污染和消耗。推广节水措施，包括宣传教育居民和企业合理使用水资源，促使城市供水系统的高效利用。其三，水资源调度与分配：建立多级、多源的供水系统调度机制，根据不同水源的供水能力和水质状况，合理调配水资源。设置备用水源、应急储备池和水源互联互通机制，保障城市供水系统的灵活性和应对能力。其四，管网管理与现代化技术应用：对城市供水管网进行管理和优化，改善水质保护和输水效率。引入现代化技术，例如远程监控系统、智能计量和水质监测技术，实时监测和控制供水系统的运行状态。其五，预警与监测：建立城市供水干旱预警和监测系统，整合气象、水文和水资源数据，及时掌握供水系统所面临的干旱风险。制定预警级别和预案，根据预警信息启动相应的供水调度和应急措施。其六，社会参与与协调机制：加强政府、企业和社会的协调合作，形成灵活、高效的城市供水干旱应急调度机制。通过宣传教育和社会参与，提高公众的水资源保护意识和节约用水意识，共同应对干旱挑战。

四、如何通过广西地区的干旱预警指标进行调节

通过广西地区的干旱预警指标，可以采取一系列措施来调节和缓解干旱的影响，包括以下方面：其一，水资源管理：根据水资源供需情况和干旱预警指标，合理安排水资源的利用和分配。这包括控制农业灌溉水量、提高灌溉效率，鼓励节水措施和水资源的跨部门协调管理。其二，农业调整：针对干旱预警指标警示的农业区域，可以调整种植结构和耕作方式，选择抗旱品种和改善土壤保水能力。此外，加强农业技术援助和培训，提高农民的抗旱能力。其三，水土保持措施：加强土壤保水、水土保持和植被恢复工程，减少水土流失和土壤干旱的风险。种植适应性较强的树木和植物，建设防风林、植被带和防护林等，提高生态系统的稳定性。其四，提高水资源利用效率：通过引进高效节水技术和设备，改进灌溉系统，合理利用雨水和地表水，保持农田和城市绿地的适度湿润。鼓励居民、企业和农户节约用水，提高水资源的利用效率。其五，预警与监测：建立健全的干旱监测与预警系统，及时获取地表水资源、气象和植被指数等数据，进行监测和分析。根据干旱预警指标，及早发布干旱预警信息，启动应对措施，提高应对干旱的响应能力。其六，公众意识和宣传教育：加强公众的干旱防治意识和水资源保护意识，通过宣传教育活动，提高广大民众、农户和企业的水资源保护和节约用水意识，共同参与干旱防治工作。

结语

综上所述，保障供水安全是城市建设的基础工作，关系着居民生活的和谐稳定与城市建设的健康发展。近年来，国内经济建设在取得突出成果的同时，也产生了一系列负面清单。因此，综合利用和考虑广西地区的干旱预警指标，旨在通过科学管理和适应策略，提前准确预警干旱，降低干旱对社会经济、生态环境和人民生活的不利影响。

参考文献：

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[2]孙映宏，土壤墒情自动测报系统建设与作物干旱墒情预警指标研究、浙江省，杭州市水文水资源监测总站，2016-07-25.

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