
二、湖北省旱灾的主要成因及对社会经济的影响
(一)旱灾的主要成因
影响干旱灾害形成的因素很多,但归纳起来可分为自然因素和人为因素。
1.自然因素
湖北省降水量和水资源在地域上分布不均,年内、年际变化大,以及水土资源组合不平衡,是造成农业干旱及其灾害的主要因素,也是影响城市干旱缺水、农村人畜饮水困难的重要条件。
(1)降水量的时空变化大
①年降水量的地域分布 湖北省年降水量的地域分布特点是南部多于北部,同纬度的山区多于平原。大部分地区年降水量在800~1600毫米之间。鄂东南及鄂西南是湖北省的两个多雨中心,年降水量在1400毫米以上;鄂西北年平均降水量在900毫米以下,是湖北省的少雨区;江汉平原年降水量在1000~1200毫米之间。
②降水量的季节性分布 夏雨多而集中是湖北省降水的主要特点,夏季西部降水约占全年的40%~45%,东部约占全年的35%~40%。但由于降水时段分布不均,变化大,湖北省夏季降水量最多的年份可超过1400毫米,如1998年鹤峰(1413.4毫米)、黄石(1409.7毫米),武汉夏季降水量最多为1221.1毫米(1969年),而夏季降水最少的年份,鄂西北的一些地区不到100毫米,如1999年枣阳降水量仅59毫米,而干旱年东部夏季降水也往往只有100~200毫米。大旱的1966年、1978年武汉夏季降水量仅200毫米,不及常年的一半。夏季缺水加上气温又高,因而干旱所造成的灾害是十分严重的。
冬季降水量在全年降水量中占的比例最少,平均雨量为30~180毫米,约占全年降水量的4%~13%,其分布为东南最多,向西北减为最少。
春秋两季是过渡季节。全省大部春季降水量在200~500毫米之间,是全年降水量较多的季节。西部春季降水量占全年的25%~30%,东部占全年的30%~37%,其雨量山东南、西南向西北递减。春季降水同样存在明显的年际差异,雨量最多的年份,东部可达600~900毫米,西部可达300~500毫米,但少的年份鄂西北往往不足100毫米,鄂东也仅为100~200毫米。
秋季降水量最多的地区是鄂西南,为300~380毫米,其他地区除鄂北岗地及枣阳、随州、应山降水不足200毫米外均相差不大,在200~280毫米之间,占全年的15%~20%,因而,湖北秋季是鄂东“秋高气爽”,晴天多,雨天少,所以鄂东伏秋易旱。而鄂西山地,秋季仍受青藏高原东侧强劲的西南季风的影响,西南暖湿气流较活跃,加上山地的作用,则为“绵绵秋雨”。
③降水在年际间的分布 湖北省降水在年际间分布也极不均匀,同一地方,同一季节,不同年份的年雨量可相差4~5倍。如实测雨量时间较长的武汉市汉口站,1989年雨量2107毫米,1902年只有576.4毫米;每年6月是降雨较多的月份,但1887年6月汉口站月雨量是822.6毫米,1902年6月只有5.2毫米。
(2)人均、亩均占有水资源量少
全省多年平均降水总量为2177.13亿立方米,平均降水深1171.1毫米,水资源总量为1027.86亿立方米,河川径流量995.37亿立方米,折合径流深535.4毫米。水资源总量和河川径流量分别居全国第十位和第十一位,在全国只处于中等水平。人均占有河川径流量1782立方米,比全国平均水平2630立方米低32.4%;亩均占有河川径流量1962立方米,比全国平均水平1800立方米略高,但大大低于长江流域2560立方米的亩均水平和邻省四川(3120立方米)、湖南(3129立方米)、江西(4218立方米)等省份的亩均水平。
(3)水资源地区分布不均,水土资源组合错位
在地域分布上,湖北省水资源量南部多于北部,自东南、西南向西北逐渐递减。鄂西南、东南、东北受气候和地理因素的影响,形成全省水资源分布高值区,鄂北岗地、鄂西北、汉江上游区为全省水资源分布低值区。年降水量南北相差1倍多,而年水资源量局部相差可达6倍以上。
湖北省水资源的地区分布与人口和耕地的分布很不相适应,具体情况见表2-1。
表2-1 湖北省各地、市、州水资源总量与人口、耕地、产值比例表
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鄂东、鄂东南及鄂西南丰水区,地表水资源占全省水资源总量的40%左右,而相应的耕地面积只占全省耕地总面积的15%左右;而鄂北少水区地表水资源只占全省水资源总量的10%,但耕地面积约占全省的30%左右,因此常形成湖北省南涝北旱、多灾并发的局面。武汉、襄阳、荆州、孝感、黄冈5市总人口占全省人口的55.5%,耕地占全省的50.5%,工业产值占全省的58.2%,但其水资源总量仅占全省总量的32.5%, 5市的人均与亩均水资源量均低于全省平均水平。恩施市与襄阳市相比较,恩施市人口;耕地、工业产值分别占全省的6.59%、8.56%和1.14%,襄阳市人口、耕地、工业产值分别占全省的9.53%、12.31%和12.31%,但水资源量相差3.8倍,恩施市人均、亩均水资源量皆为襄阳市的5.5倍。
降水量和径流量的年际和季节变化较大,而且少水区的变化大于丰水区;年地下水资源量随降水量和地表水补给量而变化。降水量和径流量年际间差异悬殊和年内季节高度集中的特点是湖北省中小流域水旱灾害频繁发生的原因,也更加剧了水土资源组合错位的程度。
山丘区地下水资源模数(即单位面积上的地下水资源量),鄂西南、鄂西最大,可达30万立方米/平方千米,鄂东南次之,鄂东及神农架北坡适中,鄂西北只有5万立方米/平方千米,鄂北老河口至枣阳一带为全省最低,仅有3万立方米/平方千米。
水资源开发利用,地区分布也不平衡。鄂西南山区水资源量全省最丰,但1993年现状水平年农业灌溉缺水,农村人畜饮水困难,其根本原因在于受自然和经济条件制约,水资源开发利用难度大,水资源控制利用工程规模小、数量少,水资源开发利用程度低。如恩施市水资源开发利用程度仅为2.6%,而西北部的十堰市和襄樊市的部分县市,其自然地理、地质、气候、水土资源条件差,不易涵养水分;有的处于石灰质岩层,岩溶、裂隙发育,地表不易承水,有的地表植被破坏,水土流失严重,影响年径流正常分配,常遇溪干泉枯而缺乏水源。湖北省北部的随州市、孝感市,其地表水资源量仅及全省平均水平的52%和70%,多年来虽然兴修了大量灌溉工程,对于减轻旱灾起到了极大的作用,但由于来水径流偏少,灌溉用水需求量大,常常发生干旱。
由此可见,湖北省由于受降雨、水资源量分布和开发利用程度等因素影响,不管是丰水区,还是少水区;不论是平原还是山丘区,都不同程度地存在干旱情况,尤其是鄂北、鄂西北,由于既是少水区,又属于山丘区,所以几乎年年发生干旱。
2.人类活动的影响
(1)生态环境的破坏,加剧了降水量分布的不平衡性
新中国成立后,尤其是20世纪50年代后期及其以后一段时间内,随着人口的迅速增加,劳动生产力的大大提高,利用、改造自然环境能力显著增加,对自然环境的影响也日益增大。特别是滥伐森林、滥垦耕地,削减了森林对降水的涵养和调蓄,减少了河流的基流和可利用水量,带来了严重的水土流失;1980年以前,不适当地围垦湖泊和沿河洼地,湿地减少,不仅使各湖泊面积普遍缩小,甚至使不少中、小湖泊完全消失,既降低了原有湖泊的调蓄能力,更加剧了全省降水量分布的不平衡性。
(2)水环境的恶化减少了可利用的水资源量
大规模的水资源开发利用,明显地改善了湖北省的水环境条件,增强了抗御水旱灾害的能力,保障了工农业生产持续稳定发展,极大地促进了城乡人民生活条件的改善。但在水资源的开发利用过程中,由于忽视了对水资源的保护,引起了一些新的水环境问题。
首先是城市污废水处理能力严重不足。水平年1993年湖北省工业废水达标排放率仅30%,城市生活污水更是未经处理就直接排放。大量的工业废水、生活污水未经处理直接排放,使江河湖泊等水体遭受严重污染,并且直接、间接地污染地下水源。目前湖北省长江、汉江部分河段存在河边污染带,中小河流如蛮河、竹皮河、小清河等污染严重,严重影响沿岸地区工农业生产和城乡人民生活;城市水域污染日趋严重,如武汉市的墨水湖、东湖,黄石市的青山湖等,由于城市排污,水体发黑发臭,感观变差,翻塘死鱼事件时有发生。部分地区地下水也受到一定程度的污染。
农业生产中大量使用化肥和农药,通过降雨径流汇入湖泊,通过灌溉下渗进入地下含水层,造成湖泊水质和地下水水质污染。由此,湖北省部分湖泊已呈现出富营养化的趋势。同时,化肥的大量施用,农家有机肥越用越少,使土壤结构恶化,蓄水保墒能力衰退,也对抗旱极为不利。
部分地区过度开采地下水,形成地下水降落漏斗,原有机井报废,水井越打越深。如孝感市城区部分含水层地下水位年均下降1.03~1.72米,引发不少环境地质问题,并且有进一步恶化的趋势。
(3)农业生产的发展,增加了农业的需水量
①粮食产量增加 1949年全省粮食总产量57.8亿千克,1995年达246.4亿千克;全省粮食单位面积产量1952年为98千克/亩,2000年达到374千克/亩。全省主要农作物产量和单位面积产量增加情况见表2-2、表2-3。
表2-2 新中国成立以来湖北省主要农作物产量表 单位:亿千克
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注:粮食含稻谷、小麦、玉米、薯类和大豆;油料含花生、油菜籽、芝麻,下同。
表2-3 新中国成立以来湖北省主要农产品单位面积产量表 单位:千克/亩
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在一定的气候条件下,随着农作物单位面积产量大幅提高,需水量相应增加,使干旱趋于严重。湖北省主要粮食作物水稻的产量与需水量关系见表2-4。
表2-4 湖北省各农业区多年平均水稻需水量表 单位:立方米/亩
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②农业种植结构调整 新中国成立初期,在湖北省北部地区,适应夏秋雨热同期的气候特征,以种植玉米、高粱等秋收粗粮作物为主,随着农业结构的调整,冬小麦越冬细粮播种面积明显增加,在北部地区,冬小麦生长季节,降水稀少,远不能满足需水要求,随着冬小麦播种面积增加,受春旱威胁的农田面积扩大,春旱趋于严重。湖北省南部的部分地区,农业种植由新中国成立初期的一季冬麦和一季玉米二季作物种植为主,改为20世纪70年代以后的一“旱”一“水”,或由一“水”一“旱”改为双季水稻,秋作物需水量增加,使夏旱威胁加重。
同时经济作物播种面积不断扩大。1952年全省经济作物种植面积为1373万亩,占全省总播种面积的14.3%,比重很小。随着社会经济的发展,2000年经济作物的种植面积已达2911万亩,占全省总播种面积的25.6%。经济作物产值高,需水量较旱作物多,供水可靠性要求较高,在一定的农业供水条件下,粮食和经济作物农田供水再分配的结果,粮田抗旱能力有所削弱。湖北省经济、粮食作物种植面积变化情况见表2-5。
表2-5 湖北省粮食、经济作物种植面积变化表 单位:万亩
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注:经济作物包括棉花、油料(花生油、菜籽、芝麻)、麻类(苎麻等)、糖料(甘蔗)、烟叶。
③耕地面积减少与复种指数提高 新中国成立以来,湖北省耕地面积与复种指数发生了较大的变化。1952年湖北省耕地为6023.85万亩,到1965年增加到6359.9万亩,之后耕地面积逐渐减少,至2000年减少到4924.44万亩。耕地复种指数,新中国成立初期全国平均为1.3,到1991年湖北省增至2.19,呈增长趋势。耕地面积减少,复种指数提高的结果,造成农业用水更加集中,单位面积需水量增加。
④工业和城市化的发展,增加了工业用水和城镇生活用水。1952年湖北省城镇人口315.55万,随着城市建设和工业的发展,到2000年全省城镇人口已达1667.28万,是1952年的5.28倍。由于工业和城镇生活用水保证率高于农业,发生干旱时要优先予以考虑,必然要挤占部分的农业用水,造成农业灌溉水量不足,加重了干旱对农业的影响。
下面以全国平均增长水平为例,说明工业用水和城镇生活用水增加的情况,见表2-6。
表2-6 新中国成立以来全国用水量增长情况 单位:亿立方米,立方米
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注:1949年、1959年、1965年用水量为估计数。
总之,受自然因素和人为因素的影响,干旱缺水已是湖北省的一个基本省情。随着社会经济的进一步发展和人口的继续增加,湖北省水资源供需矛盾将日益严重和尖锐,对由于气候自然波动出现的干旱情势将愈趋敏感,受干旱灾害威胁的潜势显著增大。