[科普中国]-城市干旱

简介

干旱灾害是指降水和蒸发收支不平衡造成的异常水分短缺现象，是最常见和影响最大的气候灾害。我国近十几年平均每年发生的气象灾害中以旱灾最多，占55%，洪涝次之占27%，其他灾害占18%。干旱虽然不属突发性灾害，但它对社会经济危害之深和影响之广，往往为其他灾种所不及。1

干旱及其指标由于降水是水资源的主要来源，直接影响大气、地表和土壤的水分变化。通常以降水的短缺程度作为干旱的气候指标。常用降水量低于某一数值的日数、连续无雨日数和降水距平。如连续3个月降水量比常年偏少25%～50%可定为干旱，偏少5成以上可定为严重干旱等。

使用降水量作为干旱指标虽然方便简明，但有时并不能真实反映旱情。如在内陆干旱地区降水量本来就不多，绿洲的水资源主要来自河流和地下水，与本地降雨多少的关系不大。高寒地区由于气温低蒸发量小，有200～300 mm的年降水量就足以保持地面的湿润。评价干旱程度还要考虑前期的降水情况。因此，人们又设计出一些综合考虑多种气象要素的综合干旱指标，如Z指数、帕默尔干旱指数等。1

干旱的概念与类型城市干旱即城市区域发生的干旱缺水现象。与乡村干旱或农业干旱最多的不同在于，城市干旱与当年本地区降水量及蒸发量的大小没有直接关系，而主要取决于可供水量与需水量的差额，取决于上游降水量和水源地的贮水量。城市的水源地一般不在市区，许多城市至不在本市行政辖区以内。有些城市大量利用地下水，地下水位及可开采量也影响到城市的干旱缺水状况。

城市干旱缺水有资源型缺水、水质型缺水和工程型缺水三种类型。南方城市主要表现为水污染造成的水质型缺水，但也存在季节性资源型缺水问题；北方城市既有水质型缺水问题，又有资源型缺水的问题，大多数以后者为主。西南喀斯特地区降雨充沛但流失严重，可看成是工程型缺水地区。我国600多个城市中有400多个存在资源型或水质型缺水，其中110个严重缺水，大多分布于华北和东北南部，特别是北京、天津等大城市，由于连续9年降水偏少、上游层层拦截用水和连续多年超采地下水，目前的供水形势已非常严峻。

根据城市抗旱应急预案，城市干早一般可分为四级

一级，城市轻度干早。因干早城市供水量比正常需求量低5%～10%，出现缺水现象，居民生活、生产用水受到一定程度影响。

二级，城市中度干旱。因干旱城市供水量比正常用水量低10%～20%，出现明显的缺水现象，居民生活、生产用水受到较大影响。

三级，城市重度干旱。因干旱城市供水量比正常用水量低20%～3o%，出现明显缺水现象，城市生活、生产用水受到严重影响。

四级，城市极度干旱。因干旱城市供水量比正常用水量低30%，出现极为严重的缺水局面或发生供水危机，城市生活、生产用水受到极大影响。1

干旱的影响和危害城市干旱产生的直接后果——水荒因水资源匮乏造成城市供水不足，不但严重影响居民生活质量，还给企业生产造成困难。随着经济的发展和人口的增长，城市干旱给经济建设和人民生活造成的影响和损失越来越大，在有的地方甚至影响到社会的安全稳定。

超采地下水严重影响地质环境长期超采地下水导致地下水位不断下降，以城市为中心的地下水漏斗面积不断扩大。华北地区城市密集的环渤海地区复合漏斗面积在2001年已达到7.28万km2,占该地区平原面积的52%。整个海河流域已形成世界最大的漏斗群。长期超采地下水又使一些城市出现地面下沉、裂缝等地质灾害。

沿海城市因干旱导致海水倒灌和人侵环渤海地区由于地下水位大幅度下降，山东、河北、辽宁等省的沿海城市普遍发生海水入侵倒灌，使地下水质恶化的事件。如山东莱州湾已形成面积11400 km2的地下水漏斗，造成海水人侵地下水含水层面积达730.7 km2.就连广西北海市的海城区和涠州岛也曾因长期超采地下水引起海水人侵造成水质恶化。近年来，冬春干旱季节南海咸水倒灌珠江，严重威胁珠江三角洲城市群饮水安全，已成为严重的生态问题。

长期干旱的生态恶果对干旱、半干旱地区土地掠夺性开发破坏植被和水资源的不合理利用会导致土地沙化。地处河西走廊东北部石羊河下游的民勤市是深居沙漠腹地的一块绿洲，由于上游层层拦截使用石羊河水和连年超采地下水，导致本地区水资源濒临枯竭，植被严重退化和土地沙化，风沙危害日益严重。

国际上一般认为外流河至少需要1/2以上的径流水量入海作为生态用水，否则会严重影响河口附近海洋生物的养分循环。目前黄河流域在国家强制沿岸限量用水的情况下人海水量还不到1/3，海河流域几乎无水入海，正在使渤海逐渐变成一个死海。

此外，干旱还使水力发电量减少，河流水位下降影响航运和渔业生产。高温与干旱相配合还将增加火灾的隐患。1

城市干旱的致灾原因干旱致灾的气象条件干旱的气象成因包括气候变化、气候的年代际波动和天气变化三种作用。近100年和近50年中国年降水总量的变化趋势不显著，但近50年降水量的变化趋势存在明显的区域差异。1956-2000年长江中下游、东南沿海、西部大部分地区、东北北部和内蒙古大部分地区年降水量有不同程度增加，但华北、西北东部和东北南部出现下降趋势。

另外，我国降水量的年代际和年际变化波动较大的特点十分显著，如华北地区降水量的年代际和年际变化较大。以位于华北地区的北京市为例，年降水最多年与最少年之间可相差5倍。降水的连丰年较少且时期较段，枯年较多且时期较长。当某城市地处于降水总量的下降趋势的区域，正处降雨量年代际变化的少雨时段，又有发生了降水量年际变化的干旱事件时该城市的干旱程度便会表现得非常严重。

从天气学的角度分析，如某一地区长时间受大陆冷高压或副热带高压翕制，维持晴朗少云天气，往往会发生干旱。气流越过山脉下沉增温形成的多风效应也会加重旱灾程度。

城市环境的影响(1)城市社会经济发展的影响

由于城市人口和经济的密集，对淡水资源的消耗强度要比乡村大得多，近20年来沿海地区人口数量始终保持上升趋势，预计到2010年沿海城镇业口将从不足2亿增加到3.4亿，每年需新增供水110亿m3.

(2)城市下垫面改变的影响

随着城市化的进程，原有农田、草地、林地被建筑物及硬化地面取代。阻隔了雨水向土壤渗透，使城市地下水得不到应有的补充，更加重了城市干旱。

（3）城市水污染的影响

目前全国有82%的河段受到污染，其中39%受到严重污染，70%以上能城市河段不适合作饮水水源，50%的城市地下水受到污染。目前大多数城市的污水集中处理率低于50%，蚌埠、无锡等城市还发生过城市饮用水源污染的危机。水质型干旱已成为制约许多城市发展的严重障碍。1