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福建省严重干旱分析研究

 

吴传明

(福建省水文水资源勘测局,福建福州   350001)

 

[摘要] 该文根据降水量、径流量、水利工程蓄水量等资料,全面分析了福建省2003年干旱特点、成因,同时与历史上发生的几个特大干旱年份进行比较分析,力求通过干旱分析,为进一步合理开发、利用、节约水资源提出一点浅见。

[关键词] 干旱;降水量;成因;福建省

2003年福建省降水严重偏少,全省平均年降水量1151.9mm,为历年最低值,发生了自1939年以来最严重的夏秋冬连旱,频率分析计算表明,该旱情相当于百年一遇,我省水文系统对各种水文要素变化进行了全面系统的监测,搜集了完整的水文资料。

1、干旱概况

2003年,福建省年平均降水量1151.9mm,比多年平均值偏少31.3%,属特枯水年。且降水量时空分布不均,除1月份较常年同期偏多外,其他月份全省降水量均比常年偏少30%以上,7月份我省平均降雨量仅有19mm,为历史同期最低,仅为多年均值的13%;,由于降水量显著偏少,致使我省发生了严重的夏秋冬连旱。

夏旱:从6月下旬至8月3日,全省性受旱;8月4日至8月下旬,强热带风暴(台风)相继影响我省沿海地区,泉州、莆田、厦门、漳州、龙岩等地市旱情解除,其余地市旱情也得到缓解。

秋旱:入秋后,我省以秋高气爽天气为主,长时间无明显降水过程;9月、10月降水较常年同期分别偏少4成、6成,到10月中旬,有26个县市连续无降水天数达到或超过31天。部分地区出现秋旱,南平南部、三明北部、宁德西部和福州沿海的局部地区出现夏秋连旱。

冬旱:11月、12月份我省降水量明显偏少,大部分县市偏少5-9成,连旱天数超过31天有40个县。

连续的干旱,使全省农作物受旱面积175千公顷,有361个乡镇,187万人出现饮水困难。

2、干旱特点

2.1  持续时间长,受旱范围广

自2月以来,全省持续少雨,57个县连续受旱超过31天,占74%;惠安、平潭连旱天数分别为112天和178天,干旱时间突破记录。

2.2  与历史旱年比较,年降水量最小

根据历史资料分析,从1950至2003年间,全省年降水量均值小于1400mm,有5年,分别为1963、1967、1971、1991、2003年。2003年年降水量为历年最低值。根据1963年、1967年、1971年、1991年、2003年全省雨量站资料,分别统计当年各雨量站1-3月、4-6月、7-9月、10-12月的雨量,采用泰森多边形法计算,由计算机计算出1-3月、4-6月、7-9月、10-12月全省平均雨量,成果见表1,从表1中可以看出,2003年7-9月、10-12月及全省平均年雨量与历史旱年比较,只有1991年10-12月比2003年小,其余历史旱年均比2003年大。

表1:            2003年降水量与历史旱年比较    降水量(mm)

年份

1--3月

4--6月

7?9月

10--12月

年总量

(1)1963

106.1

573.3

491.9

212.0

1383.3

(2)1967

257.7

527.5

300.3

172.6

1258.1

(5)1971

119.6

523.9

410.0

205.3

1258.8

(4)1991

402.3

476.8

341.6

79.7

1300.4

(5)2003

200.0

554.0

281.0

116.9

1151.9

((1)-(5))/(5)(%)

-47.0

3.5

75.1

81.4

20.1

((2)-(5))/(5) (%)

28.9

-4.8

6.9

47.6

9.2

((3)-(5))/(5) (%)

-40.2

-5.4

45.9

75.6

9.3

((4)-(5))/(5) (%)

101.2

-13.9

21.6

-31.8

12.9

 

2.3  旱情严重

全省作物总受旱面积达1060千公顷,绝收面积91.2公顷,预计粮食减产52.4万吨,全省有187万人,152.4万头家畜发生了临时性饮水困难,沿海突出部和部分海岛用水靠车船运水解决。全省渔业、林业、电力均受到不同程度影响,据统计全省因旱直接经济损失达27.37亿元。

3、干旱成因分析

3.1  年降水量最小,频率为百年一遇

本次(1956-2000年)全省年降水量频率分析计算,共采用了全省554个雨量站资料,(其中241站具有从1956-2000年连续完整的年降水资料,其余各站年降水资料有不同程度缺失、中断的雨量站,按水文规范规定的方法予以插补,使之成为具有同步期完整的系列),采用泰森多边形法计算,由计算机计算出各年全省平均年降水量,得到全省1956-2000年平均年降水量系列。根据该系列,采用P-Ⅲ型频率曲线,适线法适线,计算不同频率全省年降水量:成果见图1和表2。2003年全省平均年降水量1151.9mm,比多年平均年降水量偏少31.3%,其中汛期7-9月和全省平均年雨量均为历年1956年-2000年最低值,根据以上频率分析计算,重现期相当于100年一遇。

 

 

图1    全省1956-2000年年降水量频率曲线图

 

表2      福建省不同频率年降水量

地区

统 计 年 限

年  数

统  计  参  数

不同频率年降水量(mm)

年均值(mm)

Cv

Cs/Cv

20%

(偏丰年)

50%

(平水年)

75%

(偏枯年)

95%

(枯水年)

99%

(特枯水年)

全  省

1956~2000

45

1677.5

0.14

2.0

1877.7

1665.9

1508.0

1299.0

1191.0

根据2003年全省489个雨量站实测资料分析,2003年大部分雨量站年降水量接近或低于历年最低值(历年降水量统计年限为1956~2000年),各雨量站年降水量与多年平均年降水量比较偏离值在7.9%~ -55.5%,除极个别站偏大外,大多数站偏小在20%~40%,福州梅花站偏小最多55.5%,各雨量代表站2003年降水量与历年降水量对比分析见表3。

表3                   各雨量代表站2003年年降水量与历年对比分析

县(市)

站名

年降水量(mm)

2003年年降水量与

多年均值比较%

历年

最大值

出现

年份

历年

最小值

出现

年份

多年

平均值

2003年

福州市

梅花

1757.4

1992

648.0

1996

1194.0

531.5

-55.5

莆田市

濑溪

2309.3

1990

941.6

1967

1462.7

1015.0

-30.6

漳州市

郑店

2190.0

2000

1213.5

1981

1624.5

1218.0

-25.0

龙岩市

漳平

2103.6

1975

990.2

1991

1507.0

1158.5

-23.1

沙县

沙县

2378.3

1997

1051.3

1967

1665.4

1191.6

-28.4

建瓯市

七里街

2253.5

1975

1047.7

1971

1607.1

1095.6

-30.8

福安市

 白塔

2208.3

1973

998.8

1967

1628.9

964.5

-40.8

 

3.2  气温偏高、蒸发量大

气温高。全省最高气温超过38℃有51个县市,其中有28个县市最高气温超过40℃,创历史之最。有39个县市极端最高气温创建站以来最高记录,其中尤溪县最高气温达42.4℃,突破我省历史最高气温,有42个县连续10天,16个县连续15天气温超过38℃,福州市持续16天气温超过38℃,最高气温41.7℃,突破自1885年有记录的最高气温。

蒸发量大。通过对全省28个蒸发站实测资料分析,2003年大多数站年蒸发量和7-12月份蒸发量接近或超过历年最大年蒸发量和同期7-12月份最大蒸发量,特别是2003年月最大蒸发量大都超过历年月最大蒸发值(历年蒸发量统计年限为1965-2000年),各蒸发代表站2003年蒸发量与历年对比分析见表4。

 

表4                    各蒸发代表站2003年蒸发量与历年对比分析    蒸发量(mm)

县(市)

站名

年蒸发量

7-12月蒸发量

月蒸发量

历年

最大值

出现

年份

2003年

历年

最大值

出现

年份

2003年

历年

最大值

出现

时间

2003年

出现

时间

古田县

古田

1032.0

1991

1088.1

675.4

1985

691.7

155.2

1989.7

190.0

2003.7

永泰县

永泰

1092.0

1983

1089.2

713.0

1983

664.3

162.2

1983.7

188.6

2003.7

福州市

文山里

1150.3

1986

1127.0

723.6

1986

701.2

178.0

1986.8

189.3

2003.7

大田县

大田

999.0

1986

1037.7

619.0

1983

634.5

149.6

1983.7

173.7

2003.7

上杭县

上杭

1377.8

1980

1079.3

849.0

1980

680.7

187.0

1984.7

167.5

2003.7

 

3.3  地表水资源量短缺

全省(1956-2000年)多年平均地表水资源量1179.32亿m3,2003年全省地表水资源量805.39亿m3,比多年平均值少31.7%,由于降水量偏少,全省各主要江河,闽江(福建部分),九龙江、晋江、交溪(福建部分)、汀江的地表水资源量分别为420.4、 98.47、37.17、31.12、59.48亿m3,分别比多年平均值偏少26.9%,31.9%,30.3%,46.9%,30.7%。

3.4  地下水资源量大幅下降

2003年全省地下水资源量为284.41亿m3,比常年偏少17.0%。由于连续干旱,地下水一直没有得到有效补充,全省各江河水位持续下降,水量锐减,部分江河出现或接近历史同期最小流量。

3.5  水库蓄水锐减

根据我省17座大型水库和87座中型水库资料统计,2003年末总蓄水量42.40亿m3,比上年末减少32.24亿m3,其中大型水库蓄水总量36.52亿m3,比上年末减少27.61亿m3

3.6  台风、洪水次数、年平均流量偏少

2003年西太平洋生成台风个数共19个,较常年偏少。登陆或影响福建的热带气旋个数也较常年明显偏少,共有1个台风登陆,2个台风对我省造成影响,较集中地出现在8月份~9月份。

今年属特枯水年,洪次少,各江河干流控制站均未发生超警戒水位的洪水,洪水量级偏低。闽江、晋江、木兰溪、九龙江、交溪、汀江各主要江河控制站2003年最大流量与历年最大流量比较偏小较多。各主要江河控制站2003年年平均流量与多年年平均流量比较,均偏小在26.9%~46.6%之间,木兰溪濑溪站偏小最多46.6%,我省主要江河干流控制站2003年流量与历年对比分析见表5。

 

表5           2003年各主要江河控制站流量与历年对比分析         流量(m3/s)

河流

站名

历年

最大流量

2003年

最大流量

多年

年平均流量

2003年

年平均流量

2003年年平均流量

与多年均值比较%

闽江

竹岐

33800

13300

1670

1220

-26.9

晋江

石砻

8020

3850

159

108

-32.1

木兰溪

濑溪

3820

615

32.0

17.1

-46.6

九龙江北溪

浦南

9400

2100

269

175

-34.9

九龙江西溪

郑店

6140

1180

122

90.7

-25.6

交溪

白塔

12600

2030

130.3

80.7

-38.1

汀江

上杭

7070

2320

179

121

-32.4

4、结语

2003年福建省发生严重干旱与降水量异常偏少,且气温偏高有直接关系,而福建省发生连续2年干旱也曾出现过,因此,要充分认识到干旱的持续性和严重性,节约用水,充分最大限度的发挥现有水资源的作用,保证生产、生活用水。