干旱指標(biāo)確定與等級(jí)劃分

1、 干旱指標(biāo)確定與等級(jí)劃分（聲明：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?xiàng)l件差異很大，目前難以采用全國(guó)統(tǒng)一的干旱評(píng)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(shí)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)11氣象干旱指標(biāo)111 連續(xù)無雨日數(shù)指作物在正常生長(zhǎng)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(zhǎng)期）的連續(xù)無有效降雨日數(shù)。表1 作物生長(zhǎng)需水關(guān)鍵期連續(xù)無有效降雨日數(shù)與干旱等級(jí)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102021303145>45北方152526404160>60注：無有效降水指日降水量<

2、;5毫米。水分臨界期指作物對(duì)水分最敏感的時(shí)期，即水分虧缺或過多對(duì)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112 降水距平或距平百分率距平指計(jì)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(guó)中央氣象臺(tái)：?jiǎn)握具B續(xù)三個(gè)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(gè)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

3、旱等級(jí)旱期輕度干旱中度干旱嚴(yán)重干旱特大干旱1個(gè)月-75-85<-852個(gè)月-40-60-61-75-76-90<-903個(gè)月-20-30-31-50-51-80<-80113 干燥程度用大氣單個(gè)要素或其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(rùn)系數(shù)反映。濕潤(rùn)系數(shù)計(jì)算公式如下：公式1：k1 = r / 0.10t式中：t為計(jì)算時(shí)段0以上活動(dòng)積溫（·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(jì)算時(shí)，請(qǐng)參考當(dāng)?shù)氐挠嘘P(guān)數(shù)據(jù)。表4 干燥程度與干

4、旱等級(jí)的劃分干旱等級(jí)輕度干旱中度干旱嚴(yán)重干旱特大干旱濕潤(rùn)系數(shù)k11.000.810.800.610.600.410.40濕潤(rùn)系數(shù)k21.000.610.600.410.400.210.2012水文干旱指標(biāo)121 水庫蓄水量距平百分率公式：ik=(s-s0)/s0×100%式中：s為當(dāng)前水庫蓄水量（萬立方米）;s0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(jí)干旱等級(jí)輕度干旱中度干旱嚴(yán)重干旱特大干旱水庫蓄水量距平百分比ik-10-30-31-50-51-80-801.2.2 河道來水量（指本區(qū)域內(nèi)較大河流）的距平百分率公式：ir =(rw-r0)/r0&#

5、215;100%式中：rw當(dāng)前江河流量（立方米每秒）；r0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(jí)干旱等級(jí)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-10-30-31-50-51-80-80123 地下水埋深下降值公式：dr=dw-d0，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或有觀測(cè)記錄以來累積下降值，（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）0.100.400.411.0>113農(nóng)業(yè)干旱指標(biāo)131 土壤相對(duì)濕度 公式：rwwc/w0×100%式中：rw土壤相對(duì)濕度

6、（%）；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(zhǎng)關(guān)鍵期按060厘米考慮。）表8 土壤相對(duì)濕度與農(nóng)業(yè)干旱等級(jí)干旱等級(jí)輕度干旱中度干旱嚴(yán)重干旱特大干旱砂壤和輕壤rw554546353625<25中壤和重壤rw605051404130<30輕到中粘土rw655556454635<3513 2 作物受旱（水田缺水）面積百分比：公式：sia1/a0×100%式中：a1區(qū)域內(nèi)作物受旱（水田缺水）面積（萬畝）；a0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(jí)干旱等

7、級(jí)輕度干旱中度干旱嚴(yán)重干旱特大干旱作物受旱面積比si （%）103031505180>80133 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=ac/a1×100%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(jí)干旱等級(jí)輕度干旱中度干旱嚴(yán)重干旱特大干旱成災(zāi)面積比sz（%）102021404160>60134 水田缺水率：公式：wi =（q0-q1）/q0×100%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）； q0區(qū)域內(nèi)水稻灌溉需水量（萬立方米）。表11 水田缺

8、水率與干旱等級(jí)干旱等級(jí)輕度干旱中度干旱嚴(yán)重干旱特大干旱水田缺水率wi（%）103031505180>80135 水澆地失灌率公式：riinia ×100%式中：in區(qū)域內(nèi)不能正常灌溉的面積，ia區(qū)域正常有效灌溉面積。表12 水澆地失灌率與干旱等級(jí)干旱等級(jí)輕度干旱中度干旱嚴(yán)重干旱特大干旱水澆地失灌率ri（%）103031505180>8014 牧區(qū)干旱指標(biāo)141 冬季干旱（北方牧區(qū)黑災(zāi)）：無積雪日數(shù)持續(xù)時(shí)間占冬季日數(shù)百分比。公式：cd =(ds/dw)×100%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(jí)輕度干旱

9、中度干旱嚴(yán)重干旱特大干旱無積雪日數(shù)比cd（%）102021303140>40連續(xù)無積雪天數(shù)ds（天）20404160618080還可參考冬季無效降雪持續(xù)時(shí)間劃分牧區(qū)冬旱等級(jí)。表14 無效降雪日數(shù)與牧區(qū)冬旱等級(jí)干旱等級(jí)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(shí)間（旬）234567>7最大積雪深度2毫米日數(shù)（天）30454660618080142 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)×100%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(jí)干旱等級(jí)輕度干旱中度干旱嚴(yán)重干旱特大干旱牧

10、草返青面積比rn（%）>808061604140143 夏秋旱：牧草產(chǎn)量與常年同期比較的相對(duì)值。公式：rg =(wg/w0)×100%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(duì)產(chǎn)量與牧區(qū)夏秋旱等級(jí)干旱等級(jí)輕度干旱中度干旱嚴(yán)重干旱特大干旱牧草相對(duì)產(chǎn)量rg（%）>8080616041401 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×100%式中：rk因旱造成農(nóng)村臨時(shí)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)：指居民點(diǎn)到取水點(diǎn)的水平距離

11、大于1公里或垂直高差超過100米，正常年份連續(xù)缺水70-100天；人均日生活供水量正常年份為20-35升，干旱年份為12-20升；水質(zhì)達(dá)到國(guó)家規(guī)定的生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)。16 生態(tài)干旱因目前干旱對(duì)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(gè)方面，各地情況差異很大，建議用文字進(jìn)行描述。17 城市干旱指標(biāo)可用缺水率來表示公式：p=(cx-cg)/cx ×100%式中：cx城市正常日供水量（萬立方米）；cg干旱時(shí)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（%）51-0112-0>20經(jīng)2 綜合干旱指數(shù)利用綜合指數(shù)對(duì)干旱進(jìn)行評(píng)判，目前多在探

12、討階段，推薦幾個(gè)指標(biāo)體系供交流或試用。21 雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)區(qū)的多重降水距平率的計(jì)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(píng)估，如內(nèi)蒙古及長(zhǎng)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(jí)指標(biāo)。它可以很好地反映氣候干旱對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和社會(huì)生活的影響，不足之處是不能反映一次降水量過大時(shí)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：rdrif1×dri1f2×dri2f3×dri3f4×dri4f5×dri5f6×dri6f7×dri7 其中fi1，dri

13、1為短期干旱指數(shù)，dri2為中期干旱指數(shù)，dri3為長(zhǎng)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：f1為0.3，f2為0.2，f3f7余均為0.1。（1）短期干旱指數(shù) dri1 = (rf1rm1) / rm1（kl1） /2 式中rf1、rm1和k1分別為評(píng)估前一個(gè)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(rùn)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×rf1 / (t1ma)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在月水分供求平衡為1，或采用1.

14、1.3的計(jì)算方法。（2）中期干旱指數(shù) dri2 = (rf3rm3) / rm3（k31）/2 式中rf3、rm3和k3分別為評(píng)估前三個(gè)月實(shí)際降水量、歷年該三個(gè)月平均降水量和當(dāng)前三個(gè)月的濕潤(rùn)指數(shù)。后者計(jì)算方法與當(dāng)月類似，氣溫取三個(gè)月的平均溫度之和。（3）長(zhǎng)期干旱指數(shù) dri3 = (rf6rm6) / rm6 式中rf6和rm6分別為評(píng)估前6個(gè)月實(shí)際降水量和歷年該6個(gè)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(gè)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 = (rf24/2rm24) / rm2

15、4 式中rf24和rm24分別為前2年(24個(gè)月)實(shí)際降水量和歷年平均降水量。（6）連年干旱指數(shù) dri6 = (rf36/3rm36) / rm36 式中rf36和rm36分別為前3年(36個(gè)月)實(shí)際降水量和歷年平均降水量。（7）未來干旱指數(shù) dri7 = (rfnrmn)/rmn（kn1）/2 式中rfn、rmn和kn分別為今后一個(gè)月的預(yù)測(cè)降水量、歷年該月平均降水量和預(yù)測(cè)該月的濕潤(rùn)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(jí)指標(biāo)。（8）干旱指數(shù)的簡(jiǎn)化計(jì)算如果一個(gè)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)和其他用水已適應(yīng)當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件，可采用最簡(jiǎn)便的方法計(jì)算干旱指數(shù)：dri(r3

16、ir3m)/r3m 其中r3i為當(dāng)年當(dāng)時(shí)前三個(gè)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(jí)劃分干旱等級(jí)輕度干旱中度干旱嚴(yán)重干旱特大干旱綜合干旱指數(shù)dri-0.05-0.25-0.26-0.50-0.51-0.75<-0.7522 補(bǔ)充灌溉區(qū)的干旱指標(biāo)四水距平率的計(jì)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：drirf1×dri1f2×dri2f3×dri3f4×dri4f5×dri5f

17、6×dri6f7×dri7 式中fi，各分項(xiàng)的計(jì)算方法如下：（1） 年度氣候干旱指數(shù) dri1= (rf12rm12) / rm12 式中rf12和rm12分別為前1年(12個(gè)月)實(shí)際降水量和歷年平均降水量。（2） 土壤干旱指數(shù) dri2 = (wcws)/(0.8×w0ws)1 式中wc為平均土壤含水量，ws為凋萎濕度，w0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 =(tiw0)/(tmw0)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、塘壩等；0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

18、留量、已污染水量等。tm為多年平均地表水量。（4）地下水變動(dòng)指數(shù) dri4 = f×(dlm -dli) dri4為地下水埋深變化對(duì)干旱程度的影響指數(shù)，dli為最近一次測(cè)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(shí)使dri4在-1和1之間.（5）前期干旱指數(shù) dri5 = (rf3rm3) / rm3（k31）/2 式中rf3、rm3和k3分別為前三個(gè)月實(shí)際降水量、歷年該三個(gè)月平均降水量和當(dāng)前該三個(gè)月濕潤(rùn)指數(shù)，k3計(jì)算方法參照2.1和1.1.3選擇區(qū)域內(nèi)代表點(diǎn)采用三個(gè)月的溫度和降水量計(jì)算。 （

19、6）未來干旱指數(shù) dri6 = (rfnrmn) / rmn（kn1）/2 式中rfn、rmn和kn分別為后一個(gè)月預(yù)測(cè)降水量、歷年該月平均降水量和預(yù)測(cè)該月濕潤(rùn)指數(shù)。選擇區(qū)域內(nèi)的代表點(diǎn)計(jì)算，kn計(jì)算方法參照2.1和1.1.3計(jì)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(jí)劃分干旱等級(jí)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(jí)劃分為方便各地評(píng)判某一時(shí)段旱情的干旱程度（等級(jí)），我們將各個(gè)干旱單項(xiàng)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(píng)判

20、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(duì)濕度(%)60515041403130作物生長(zhǎng)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102015252130264031454160>45>60降水距平百分率% 1個(gè)月-75-85<-85_ 2個(gè)月-40-60-61-75-76-90<-90 3個(gè)月-20-30-31-50-51-80<-80干燥程度溫度濕潤(rùn)系數(shù)1.00.810.800.610.600.410.40蒸發(fā)濕潤(rùn)系數(shù)1.00.610.600.410.400.210.20受旱面積百分率(%)10303150518080成災(zāi)面積百分率(%)10202140416060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(duì)濕度(%)60515041403130作物生長(zhǎng)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102015252130264031454160>45>60降水距平百分率% 1個(gè)月-75-85<-85_ 2個(gè)月-40-60-61-75-7