干旱指标确定与等级划分.docx
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干旱指标确定与等级划分
干旱指标确定与等级划分
由于影响干旱的因素很多，造成干旱的原因不同，各地气候、地理条件差异很大，目前难以采用全国统一的干旱评判标准。
本附录推出的指标、公式供在编制《抗旱预案》时作参考之用，各地也可选用本地区的研究成果。
1单一干旱指标
1．1气象干旱指标
1．1．1连续无雨日数
指作物在正常生长期间,连续无有效降雨的天数.本指标主要指作物在水分临界期（关键生长期）的连续无有效降雨日数。
表1作物生长需水关键期连续无有效降雨日数与干旱等级关系参考值
（单位:
天）
地域
轻度干旱
中度干旱
严重干旱
特大干旱
南方
10～20
21~30
31～45
>45
北方
15～25
26～40
41～60
>60
注：
无有效降水指日降水量〈5毫米.
水分临界期指作物对水分最敏感的时期，即水分亏缺或过多对作物产量影响最大的生育期。
表2不同作物的水分临界期
作物
小麦
玉米
棉花
谷子
高粱
大豆
马铃薯
水稻
水分
临界期
拔节
抽穗
抽穗前和开花
花铃期
抽穗
前后
拔节到
孕穗
开花到
成熟
开花
前期
孕穗
开花
1．1．2降水距平或距平百分率
距平指计算期内降雨量与多年同期平均降雨量的差值，距平百分率指距平值与多年平均值的百分比值。
中国中央气象台:
单站连续三个月以上降水量比多年平均值偏少25%～50%为一般干旱,偏少50％～80％为重旱；连续两个月降水偏少50%～80％为一般干旱,偏少80％以上为重旱。
多站降水距平百分率干旱指标可参照下表确定。
表3区域降水距平百分率（％）与相应的干旱等级
旱期
轻度干旱
中度干旱
严重干旱
特大干旱
1个月
-75~—85
〈-85
2个月
—40～-60
-61~—75
—76～—90
<-90
3个月
-20~-30
—31~-50
—51～-80
〈—80
1．1．3干燥程度
用大气单个要素或要素组合反映空气干燥程度和干旱状况。
如温度与湿度的组合,高温、低湿与强风的组合等，可用湿润系数反映。
湿润系数计算公式如下：
公式1：
K1=r/0.10ΣT
式中：
ΣT—为计算时段0℃以上活动积温（℃·日），
r—为同期降水量（毫米）.
公式2：
K2=2r/E
式中：
E-为小型蒸发皿的水面蒸发量（毫米）；
r—为同期降水量（毫米）。
计算时，请参考当地的有关数据。
表4干燥程度与干旱等级的划分
干旱等级
轻度干旱
中度干旱
严重干旱
特大干旱
湿润系数K1
1.00～0.81
0。
80～0.61
0。
60～0.41
≤0.40
湿润系数K2
1。
00～0。
61
0。
60～0。
41
0。
40~0。
21
≤0。
20
1．2水文干旱指标
1．2．1水库蓄水量距平百分率
公式：
Ik=（S-S0）/S0×100％
式中：
S—为当前水库蓄水量（万立方米）；
S0—为同期多年平均蓄水量（万立方米）。
表5水库蓄水量距平百分率（％）与干旱等级
干旱等级
轻度干旱
中度干旱
严重干旱
特大干旱
水库蓄水量距平百分比Ik
—10～-30
—31～—50
-51～-80
＜—80
1。
2。
2河道来水量（指本区域内较大河流）的距平百分率
公式：
Ir=（RW—R0）/R0×100%
式中：
RW—当前江河流量（立方米每秒）；
R0—多年同期平均流量（立方米每秒）。
表6河道来水量距平百分率与干旱等级
干旱等级
轻度干旱
中度干旱
严重干旱
特大干旱
河道来水量距平百分率Ir
—10～—30
-31～—50
—51~—80
＜-80
1．2．3地下水埋深下降值
公式：
Dr=Dw-D0，
式中：
Dw-当前地下水埋深均值（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
轻度下降
中度下降
严重下降
地下水埋深下降值Dr（米）
0。
10～0。
40
0.41～1.0
>1
1．3农业干旱指标
1．3．1土壤相对湿度
公式：
RW＝Wc/W0×100%
式中：
RW—土壤相对湿度（％）；
Wc—当前的土壤重量或体积含水量（%）;
W0—与Wc相同单位的田间持水量（％）。
（播种期土层厚度按0～20厘米考虑；生长关键期按0～60厘米考虑。
）
表8土壤相对湿度与农业干旱等级
干旱等级
轻度干旱
中度干旱
严重干旱
特大干旱
砂壤和轻壤RW
55～45
46～35
36~25
<25
中壤和重壤RW
60～50
51～40
41~30
〈30
轻到中粘土RW
65～55
56～45
46～35
〈35
1．3．2作物受旱（水田缺水）面积百分比：
公式：
SI＝A1/A0×100%
式中：
A1—区域内作物受旱（水田缺水）面积（万亩）；
A0—区域内作物种植（水田）总面积（万亩）。
表9作物受旱面积占总作物面积的百分比率与干旱等级
干旱等级
轻度干旱
中度干旱
严重干旱
特大干旱
作物受旱面积比SI（％）
10～30
31～50
51～80
〉80
1．3．3成灾面积百分比:
指成灾面积与受旱面积的比值。
公式：
Sz=Ac/A1×100％
式中：
Ac—因旱农作物产量减少3成以上面积（万亩）；
A1-区域内作物受旱面积（万亩）。
表10成灾面积百分比与干旱等级
干旱等级
轻度干旱
中度干旱
严重干旱
特大干旱
成灾面积比Sz（%）
10～20
21~40
41～60
>60
1．3．4水田缺水率:
公式：
WI=（Q0-Q1）/Q0×100%
式中：
Q1—区域内各类水利工程能提供水稻灌溉的可用水量（万立方米）；
Q0—区域内水稻灌溉需水量（万立方米）.
表11水田缺水率与干旱等级
干旱等级
轻度干旱
中度干旱
严重干旱
特大干旱
水田缺水率WI（％）
10～30
31~50
51~80
〉80
1．3．5水浇地失灌率
公式:
RI＝In／Ia×100%
式中:
In—区域内不能正常灌溉的面积，
Ia-区域正常有效灌溉面积。
表12水浇地失灌率与干旱等级
干旱等级
轻度干旱
中度干旱
严重干旱
特大干旱
水浇地失灌率RI（％）
10～30
31～50
51~80
>80
1．4牧区干旱指标
1．4．1冬季干旱（北方牧区黑灾）：
无积雪日数持续时间占冬季日数百分比。
公式：
Cd=（Ds/Dw）×100%
式中：
Ds—冬季无积雪持续日数；
Dw-冬季日数.
表13无积雪日数与牧区冬季干旱（黑灾）程度
干旱等级
轻度干旱
中度干旱
严重干旱
特大干旱
无积雪日数比Cd（%）
10～20
21~30
31～40
〉40
连续无积雪天数Ds（天）
20～40
41～60
61～80
＞80
还可参考冬季无效降雪持续时间划分牧区冬旱等级.
表14无效降雪日数与牧区冬旱等级
干旱等级
轻度干旱
中度干旱
严重干旱
特大干旱
旬降雪〈1毫米持续时间（旬）
2～3
4～5
6～7
〉7
最大积雪深度≤2毫米
日数（天）
30～45
46～60
61～80
＞80
1．4．2春旱：
返青期牧草返青面积占常年全部草地面积的百分比.
公式：
Rn=（Gn/G）×100％
式中：
Gn—返青草地面积（亩）；
G-全部草地面积（亩）。
表15牧草返青面积比与牧区春旱等级
干旱等级
轻度干旱
中度干旱
严重干旱
特大干旱
牧草返青面积比Rn（%）
>80
80～61
60～41
≤40
1．4．3夏秋旱：
牧草产量与常年同期比较的相对值.
公式：
Rg=（Wg/W0）×100％
式中：
Wg—当年牧草产量（公斤/亩）；
W0—常年同期牧草产量（公斤/亩）。
表16牧草相对产量与牧区夏秋旱等级
干旱等级
轻度干旱
中度干旱
严重干旱
特大干旱
牧草相对产量Rg（％）
>80
80~61
60～41
≤40
1．5饮水困难指标
农村人畜饮水困难率指标定义如下：
公式：
Y=Rk/Rz×100％
式中：
RK—因旱造成农村临时饮水困难人（畜）数，（万人、万头）；
Rz-农村受旱地区人（畜）总数，（万人、万头）.
农村人畜饮水困难标准：
指居民点到取水点的水平距离大于1公里或垂直高差超过100米，正常年份连续缺水70～100天；人均日生活供水量正常年份为20～35升，干旱年份为12～20升；水质达到国家规定的生活饮用水标准.
1．6生态干旱
因目前干旱对生态环境造成的影响研究较少,涉及植被、水文、土壤等各个方面，各地情况差异很大,建议用文字进行描述.
1．7城市干旱指标
可用缺水率来表示
公式:
P=［（Cx-Cg）/Cx］×100％
式中：
Cx—城市正常日供水量（万立方米）;
Cg—干旱时期城市实际日供水量（万立方米）。
表17城市干旱缺水程度
干旱程度
轻度
中度
重度
缺水率P（％）
5~10
11～20
〉20
2综合干旱指数
利用综合指数对干旱进行评判，目前多在探讨阶段,推荐几个指标体系供交流或试用。
2．1雨养农业区的多重降水距平率的计算方法
该方法可用于很少灌溉的山区和雨养农业区的当前干旱程度评估，如内蒙古及长城沿线旱作区、黄土高原旱作区、以及南方的丘陵山区.各区域还须根据各地情况确定具体的算法和权重以得出等级指标。
它可以很好地反映气候干旱对农业生产和社会生活的影响，不足之处是不能反映一次降水量过大时的径流损失和上游的补给,以及用水量增加引起的旱情变化.
公式：
RDRI＝f1×DRI1＋f2×DRI2＋f3×DRI3＋f4×DRI4＋f5×DRI5＋f6×DRI6＋f7×DRI7
其中Σfi＝1，DRI1为短期干旱指数，DRI2为中期干旱指数，DRI3为长期干旱指数，DRI4为年度干旱指数，DRI5为跨年度干旱指数，DRI6为连年干旱指数，DRI7为未来干旱指数.建议值：
f1为0.3，f2为0。
2，f3～f7均为0.1。
（1）短期干旱指数DRI1=[（Rf1－Rm1）/Rm1＋（kl－1）］/2
式中Rf1、Rm1和k1分别为评估前一个月的实际降水量、历年该月平均降水量和当前该月湿润指数,后者可用降水量与热量的比值表示.
为方便使用,热量条件可采用多年平均值：
k1=b×Rf1/（T1m＋a）
其中a，b为经验系数，T1m为月平均气温，经调整使k1在月水分供求平衡为1，或采用1.1.3的计算方法。
（2）中期干旱指数DRI2=[（Rf3－Rm3）/Rm3＋（k3－1）]/2
式中Rf3、Rm3和k3分别为评估前三个月实际降水量、历年该三个月平均降水量和当前三个月的湿润指数。
后者计算方法与当月类似，气温取三个月的平均温度之和。
（3）长期干旱指数DRI3=（Rf6－Rm6）/Rm6
式中Rf6和Rm6分别为评估前6个月实际降水量和历年该6个月的平均降水量。
（4）年度干旱指数DRI4=（Rf12－Rm12）/Rm12
式中Rf12和Rm12分别为前1年（12个月）实际降水量和历年平均降水量.
（5）跨年度干旱指数DRI5=（Rf24/2－Rm24）/Rm24
式中Rf24和Rm24分别为前2年（24个月）实际降水量和历年平均降水量。
（6）连年干旱指数DRI6=（Rf36/3－Rm36）/Rm36
式中Rf36和Rm36分别为前3年（36个月）实际降水量和历年平均降水量.
（7）未来干旱指数DRI7=［（Rfn－Rmn）/Rmn＋（kn－1）］/2
式中Rfn、Rmn和kn分别为今后一个月的预测降水量、历年该月平均降水量和预测该月的湿润指数。
各区域须根据各地的情况确定具体的算法、权重和等级指标。
（8）干旱指数的简化计算
如果一个地区常年降水条件下不出现干旱，即假设农业生产和其他用水已适应当地的气候条件，可采用最简便的方法计算干旱指数：
DRI＝（R3i－R3m）/R3m
其中R3i为当年当时前三个月的降水量，R3m为同期30年以上的平均降水量。
表18以综合干旱指数表示的干旱等级划分
干旱等级
轻度干旱
中度干旱
严重干旱
特大干旱
综合干旱指数DRI
—0。
05～-0.25
—0。
26~-0.50
-0。
51～-0.75
<-0。
75
2．2补充灌溉区的干旱指标—四水距平率的计算方法
降水、土壤水、地表水和地下水的四水平衡体系可应用于以农业生产为主，生产中又需要用到地表水或地下水灌溉的区域，如东北平原南部、黄淮海平原和南方的水田。
公式：
DRIr＝f1×DRI1＋f2×DRI2＋f3×DRI3＋f4×DRI4＋f5×DRI5＋f6×DRI6＋f7×DRI7
式中Σfi＝１，各分项的计算方法如下：
（1）年度气候干旱指数
DRI1=（Rf12－Rm12）/Rm12
式中Rf12和Rm12分别为前1年（12个月）实际降水量和历年平均降水量。
（2）土壤干旱指数
DRI2=（WC－WS）/（0。
8×W0－WS）－1
式中WC为平均土壤含水量，WS为凋萎湿度，W0为田间持水量,均以体积含水率表示。
（3）地表水供水短缺指数
DRI3=［（Ti－W0）/（Tm－W0）］－1
式中Ti为当前区域地表水资源总量，包括河流和水库、塘坝等；Ｗ0为不可利用水量，包括维持河道不断流和冲淤的必要流出量、湖库死水位量、生态系统保留量、已污染水量等.Tm为多年平均地表水量。
（4）地下水变动指数
DRI4=f×（DLm-DLi）
DRI4为地下水埋深变化对干旱程度的影响指数，DLi为最近一次测定的平均地下水埋深,DLm为同期前五年平均值或其他参照值。
F为调节系数，根据各地地下水影响程度而异,其确定原则为地下水埋深变化达到最大时使DRI4在-1和1之间.
（5）前期干旱指数
DRI5=［（Rf3－Rm3）/Rm3＋（k3－1）］/2
式中Rf3、Rm3和k3分别为前三个月实际降水量、历年该三个月平均降水量和当前该三个月湿润指数，k3计算方法参照2。
1和1.1.3选择区域内代表点采用三个月的温度和降水量计算.
（6）未来干旱指数
DRI6=［（Rfn－Rmn）/Rmn＋（kn－1）］/2
式中Rfn、Rmn和kn分别为后一个月预测降水量、历年该月平均降水量和预测该月湿润指数。
选择区域内的代表点计算，kn计算方法参照2。
1和1。
1。
3计算进行.
表19补充灌溉区的干旱指标以综合干旱指数表示的干旱等级划分
干旱等级
轻度干旱
中度干旱
严重干旱
特大干旱
综合干旱指数DRIr
-0.05～-0。
25
—0。
26～—0。
50
-0。
51～—0。
75
〈-0。
75
3干旱等级划分
为方便各地评判某一时段旱情的干旱程度（等级），我们将各个干旱单项指标汇集于下列综合表中，供各地参考。
建议各地视具体情况采用上述指标进行综合分析，以增加评判的准确性。
综合表1雨养农业区
干旱指标
轻度干旱
中度干旱
严重干旱
特大干旱
土壤相对湿度（%）
60～51
50～41
40～31
＜30
作物生长需水
关键期持续无效
降雨日数（天）
南方
北方
南方
北方
南方
北方
南方
北方
10～20
15～25
21~30
26~40
31～45
41～60
〉45
>60
降水距平
百分率%
1个月
—75～—85
<—85
_
_
2个月
-40～—60
—61~-75
—76～—90
〈-90
3个月
-20～-30
—31～-50
-51～—80
<-80
干燥
程度
温度湿润系数
1。
0～0.81
0。
80~0.61
0。
60～0.41
≤0。
40
蒸发湿
润系数
1.0～0。
61
0.60～0.41
0。
40～0.21
≤0.20
受旱面积百分率（%）
10～30
31～50
51～80
＞80
成灾面积百分率（%）
10～20
21~40
41～60
＞60
综合表2灌溉农业区
干旱指标
轻度干旱
中度干旱
严重干旱
特大干旱
土壤相对湿度（%）
60～51
50～41
40～31
≤30
作物生长需水
关键期持续无效
降雨日数（天）
南方
北方
南方
北方
南方
北方
南方
北方
10~20
15～25
21～30
26～40
31～45
41～60
>45
〉60
降水距平
百分率%
1个月
-75～-85
〈—85
_
_
2个月
-40～-60
-61~-75
-76～-90
〈—90
3个月
-20～-30
-31～-50
—51～-80
<—80
干燥
程度
温度湿润系数
1.0~0。
81
0.80~0。
61
0.60～0.41
≤0.40
蒸发湿
润系数
1.0~0.61
0.60～0。
41
0。
40~0。
21
≤0.20
地下水位下降（米）
0。
1~0。
4
0.41～1.0
＞1.0
—
河道来水量百分率（%）
—10～-30
—31～-50
—51～-80
＜-80
水库蓄水量距平
百分率（%）
-10～-30
-31～-40
-51～-80
＜-80
水浇地失灌率（%）
10～30
31～50
51～80
＞80
受旱面积百分率（％）
＜30
31~50
51～80
＞80
成灾面积百分率（%）
＜10
11~30
31～60
＞60
综合表3人畜饮水困难
干旱指标
轻度干旱
中度干旱
严重干旱
特大干旱
人畜饮水困难
百分率（％）
10~20
21～40
41～60
＞60
综合表4牧区干旱指标
干旱指标
轻度干旱
中度干旱
严重干旱
特大干旱
旬降雪量<1毫米
持续时间（周）
2～3
4～5
6～7
〉7
连续无积雪天数（天）
20—40
41—60
61-80
＞80
最大积雪深度
≤2毫米天数（天）
30~45
46～60
61～80
＞80
牧草返青面积比
（％）
＞80
80～61
60～41
≤40
牧草相对生长量（%）
＞80
80～61
60～41
≤40
综合表5水田干旱指标
干旱指标
轻度干旱
中度干旱
严重干旱
特大干旱
水田缺水率（％）
10～30
31～50
51~80
＞80
水浇地失灌率%）
10~30
31~50
51~80
＞80
成灾面积百分率（％）
10～20
21～40
41～60
＞60
灾情描述
缺水影响作物生长，水田不能按需供水，稻田脱水。
较大面积田面缺水，影响作物发育生长，禾苗出现萎蔫。
较大面积较长时期作物生长严重受阻，稻田龟裂、出枯
萎死苗。
长期大面积缺水,稻田大面积龟裂，禾苗干枯死亡。
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