1.3 形成干旱的下垫面水分背景
1.3.1 河川径流量
下垫面水分分布是干旱形成的又一重要要素。河川径流量的丰枯各年虽有所不同,但多年平均径流量是个比较稳定的特征值,因此,可根据它判别一个地区水量的多少。径流量的分布具有明显的地带性规律。中国年径流深的分布由东南的2000mm向西北递减至5mm(见图1.4),其地区分布不均匀性和因地形造成的垂直变化十分显著。十分湿润区面积不到全国的6%,而其多年平均径流量占全国的28%;干旱区面积约占全国的25%,但其多年平均径流量仅占全国的0.8%。
北方地区河川径流量连丰年段一般为3~5年,连丰年段平均年河川径流量与多年平均值比值一般为1.2~1.5;连枯年段一般为3~8年,连枯年段平均年河川径流量与多年平均值的比值一般在0.6~0.8。海河区1980—1987年连续8年处于枯水期,枯水期内平均年河川径流量为多年平均值的67%,比多年平均河川径流量累计偏少近600亿m3;松花江区1974—1980年出现连续枯水,连枯年段内平均年河川径流量为多年平均值的63%。
中国河川径流量年内分配主要集中在夏季,其中北方集中程度更高。北方地区多年平均连续最大4个月河川径流量占全年的比例一般在60%~80%,其中海河、黄河区部分测站超过了80%,西北诸河区部分测站可达90%。南方地区多年平均连续最大4个月河川径流量占全年的50%~70%。
1.3.2 水资源量及分布
根据1956—2000年同步代表系列,中国多年平均年降水量为61775亿m3,折合降水深650mm,其中,南方地区降水量占全国的68%,北方地区占全国的32%。在中国降水量中,山丘区占85%,平原及盆地占15%。
图1.4 中国多年平均年径流深等值线图(1956-2000年)
中国多年平均地表水资源量为27388亿m3,折合径流深288mm,其中,南方地区地表水资源量占全国的84%,北方地区占全国的16%。受季风气候影响,中国绝大多数地区地表水资源年际年内变化很大,南方地区最大年与最小年比值一般在5倍以下,汛期最大4个月地表水资源量约占全年的50%~70%;北方地区最大年与最小年比值一般为3~6倍,部分地区可高达10倍以上,汛期最大4个月地表水资源量可占全年总量的60%~80%。
中国多年平均地下水资源量为8218亿m3,其中,北方地区地下水资源量为2458亿m3,占全国的30%,南方地区为5760亿m3,占全国的70%。中国地下水资源量中山丘区地下水资源量为6770亿m3,占全国的82%,山丘区地下水资源绝大多数通过地表径流的形式排泄;平原区地下水资源量为1765亿m3(含与山丘区间的重复计算量317亿m3),扣除与山丘区重复计算水量后占全国的18%。
中国水资源总量(地表水资源量和地下水资源量之和扣除地表水资源量与地下水资源量间的重复计算量7194亿m3)为28412亿m3,其中,北方地区水资源总量为5267亿m3,占全国水资源总量的19%,南方地区水资源总量为23145亿m3,占全国的81%。在中国水资源总量中,山丘区水资源总量占全国的90%,平原区占10%。
中国水资源分布与人口、耕地分布极不协调,长江流域及其以南的珠江流域、浙闽台诸河、西南诸河等流域,国土面积、耕地面积和人口分别占全国的36.5%、36%和54.4%,但水资源总量却占全国的81%,人均水量为全国平均水平的1.6倍,亩均占有量是全国平均值的2.3倍;辽河、海滦河、黄河、淮河流域,面积为全国的18.7%(相当于南方的一半),水资源总量却只为南方4片的10%;北方耕地占全国的45.2%,人口占全国的38.4%,水资源总量更少,特别是海滦河流域尤为明显,人均占有水量为全国平均水平的16%,亩均为全国平均水平的14%,水资源这种不均衡分布,是形成干旱的经济社会环境。图1.5为全国人均水资源量分布图。
将中国分成东北地区、黄淮海地区、长江中下游地区、华南地区、西南地区和西北地区等六大片区,其中东北地区为辽宁、吉林、黑龙江3省;黄淮海地区为北京、天津、河北、山西、山东和河南6省(直辖市);长江中下游地区为上海、江苏、浙江、安徽、江西、湖北和湖南7省(直辖市);华南地区为福建、广东、广西和海南4省(自治区);西南地区为重庆、四川、贵州、云南和西藏5省(自治区、直辖市);西北地区为内蒙古、陕西、甘肃、青海、宁夏和新疆6省(自治区)。中国六大片区水资源量状况见图1.6,其中黄淮海地区水资源量最少,占全国水资源量的3.78%;西南地区水资源量最多,占全国的38.19%。
图1.5 中国人均水资源量分布
图1.6 中国六大片区水资源量分布图
在气候和自然地理背景条件下,叠加水资源条件分析中国干旱的地区分布情况。由于气候差异和地形条件,造成中国降水量时空分布差异很大:一是空间分布上降雨量东南多,西北少。东南沿海年降水量多超过2000mm,而西北地区最少的只有几十毫米,悬殊极大,中国年均降雨量少于400mm的干旱半干旱地区占国土面积的45%,是造成地域性干旱的主要原因。二是时间分配上降雨量夏秋多、冬春少,年内变化大。常年6—9月降雨占全年的70%~80%,是导致季节性干旱的主要原因。丰水年与枯水年的降雨量变幅,一般南方2~4倍,东北地区3~4倍,华北地区4~6倍,西北地区则超过8倍,是这些地区发生连年干旱的主要原因。