宁夏回族自治区干旱灾害风险评估及适应性策略探究

宁夏回族自治区干旱灾害风险评估及适应性策略探究一、引言1.1研究背景与意义宁夏回族自治区，地处中国西北内陆，位于黄土高原与内蒙古高原的过渡地带，深居内陆，远离海洋，属于典型的温带大陆性干旱、半干旱气候区。独特的地理位置和气候条件，使得宁夏降水稀少且时空分布极为不均，年降水量自南向北从600毫米逐渐递减至200毫米以下，而蒸发量却高达2000毫米以上，干旱成为该地区最为频发且影响深远的自然灾害。宁夏的干旱灾害历史悠久且频发，对当地的社会经济发展、生态环境稳定和人民生活福祉构成了长期且严重的威胁。据相关资料记载，自1949-2010年，宁夏共发生干旱44年，其中轻旱25年，重旱10年，特大旱9年。2021年，宁夏遭受了60年来最严重的旱情，全区三大扬水工程供水流量和供水期均达历史最高。这些频繁发生的干旱事件，给宁夏的农业生产、水资源利用、生态系统稳定等方面带来了巨大冲击。在农业方面，宁夏是一个以农业为主的地区，干旱对农作物生长发育产生了严重的负面影响，导致农作物减产甚至绝收，严重影响了当地农民的经济收入和农业的可持续发展。宁夏中部干旱带和南部山区是干旱灾害的重灾区，这些地区的土壤墒情差，农作物生长所需的水分难以得到有效保障。2024年，宁夏中南部地区因干旱导致600万亩农作物受旱，其中35万亩绝产，给当地的农业生产带来了沉重打击。在生态环境方面，干旱导致水资源短缺，加剧了土地荒漠化、水土流失等生态问题，使得生态系统的稳定性和服务功能受到严重损害。宁夏部分地区的植被因缺水而枯萎死亡，土地沙化面积不断扩大，生态环境日益恶化。干旱还可能引发森林火灾、蝗虫灾害等其他自然灾害，进一步破坏生态平衡。在社会经济方面，干旱不仅影响了农业和生态，还对工业生产、居民生活用水等造成了不利影响，制约了地区的经济发展和社会稳定。干旱导致水资源短缺，工业生产因缺水而受到限制，居民生活用水也面临困难。部分缺水群众要到10-70公里以外拉水，每方水价格高达30-120元，给居民生活带来了极大的不便和经济负担。因此，开展宁夏回族自治区干旱灾害风险评估及适应对策研究具有极其重要的现实意义。通过科学、系统地评估干旱灾害风险，可以深入了解干旱灾害的发生规律、影响范围和危害程度，为制定有效的防灾减灾措施提供科学依据。制定合理的适应对策能够提高宁夏应对干旱灾害的能力，减少干旱灾害造成的损失，保障农业生产的稳定、生态环境的安全和社会经济的可持续发展。这不仅有助于维护当地人民的切身利益，促进民族团结和社会和谐，还对推动整个西北地区的可持续发展具有重要的示范和借鉴作用。1.2国内外研究现状1.2.1干旱灾害风险评估方法研究国外对干旱灾害风险评估的研究起步较早，在20世纪90年代就开始受到关注，大致经历了从应对危机到风险管理意识转变的阶段。早期的研究主要集中在对干旱灾害的定性描述和简单统计分析上，随着研究的深入和技术的发展，逐渐引入了数学模型和地理信息技术等进行定量评估。在干旱致险性评估方面，国外学者提出了多种评估指标和方法。如标准化降水指数（SPI），它是一种基于降水数据的多时间尺度干旱指数，能够较好地反映不同时间尺度下的干旱状况，被广泛应用于全球干旱监测和评估中。帕尔默干旱指数（PDSI）综合考虑了降水、气温、蒸发等多种气象因素，能更全面地反映干旱的严重程度，在干旱风险评估中也具有重要的应用价值。在承灾体脆弱性评估方面，国外学者注重从社会经济、生态环境等多个角度进行分析。研究表明，社会经济因素如贫困程度、基础设施水平、人口密度等对干旱脆弱性有着重要影响。生态环境因素如植被覆盖度、土壤质地等也会影响承灾体对干旱的抵抗能力。在干旱灾害风险损失评估方面，国外学者运用经济学方法，对干旱造成的直接经济损失和间接经济损失进行评估。通过构建经济损失模型，分析干旱对农业、工业、服务业等不同产业的影响，为制定减灾措施提供经济依据。国内对干旱灾害风险评估的研究也取得了丰硕的成果。在干旱致险性评估方面，国内学者结合我国的气候特点和地理环境，对国外的干旱指数进行了改进和完善，同时也提出了一些具有自主知识产权的评估指标和方法。如综合气象干旱指数（CI），它综合考虑了降水、气温、相对湿度等多种气象要素，能够更准确地反映我国的干旱状况。在承灾体脆弱性评估方面，国内学者从自然和人文两个方面进行分析。自然方面，考虑地形地貌、土壤类型、植被覆盖等因素对承灾体的影响；人文方面，关注人口分布、经济发展水平、社会制度等因素对干旱脆弱性的作用。在干旱灾害风险损失评估方面，国内学者采用历史灾情统计分析、实地调查、模型模拟等方法，对干旱造成的经济损失、生态损失、社会损失等进行评估。通过对不同地区、不同类型干旱灾害的损失评估，总结出干旱灾害风险损失的规律和特点。1.2.2干旱灾害适应对策研究国外在干旱灾害适应对策方面的研究主要集中在以下几个方面：一是水资源管理，通过制定合理的水资源政策，优化水资源配置，提高水资源利用效率，以应对干旱灾害。如澳大利亚实施的水权制度改革，通过市场机制调节水资源的分配和使用，提高了水资源的利用效率。二是农业适应措施，推广耐旱作物品种、改进灌溉技术、发展节水农业等，以减少干旱对农业生产的影响。美国在中西部地区推广滴灌、喷灌等节水灌溉技术，有效提高了农业用水效率。三是生态保护与修复，通过植树造林、退耕还林还草等措施，改善生态环境，增强生态系统对干旱的调节能力。国内在干旱灾害适应对策方面也进行了大量的研究和实践。在水资源管理方面，加强水资源保护和节约利用，推进水资源的合理调配和高效利用。如南水北调工程的实施，缓解了北方地区水资源短缺的问题。在农业适应方面，培育和推广耐旱作物品种，加强农田水利设施建设，提高农业抗旱能力。在生态保护与修复方面，实施了一系列生态工程，如三北防护林工程、退耕还林还草工程等，改善了生态环境，增强了生态系统的稳定性。1.2.3研究不足与展望尽管国内外在干旱灾害风险评估及适应对策方面取得了诸多成果，但仍存在一些不足之处。在干旱灾害风险评估方面，不同评估指标和方法之间的兼容性和可比性较差，缺乏统一的评估标准和体系。对干旱灾害的动态变化和不确定性研究还不够深入，难以准确预测干旱灾害的发展趋势。在承灾体脆弱性评估中，对社会经济因素和人文因素的考虑还不够全面，缺乏对不同承灾体之间相互作用的研究。在干旱灾害适应对策方面，适应措施的针对性和有效性有待提高，缺乏对不同地区、不同类型干旱灾害的适应性对策研究。适应对策的实施和推广面临着诸多困难，如资金投入不足、技术水平有限、政策支持不够等。不同适应措施之间的协同效应研究还不够深入，难以形成有效的综合适应策略。未来的研究可以从以下几个方面展开：一是加强干旱灾害风险评估指标和方法的研究，建立统一的评估标准和体系，提高评估结果的准确性和可靠性。二是深入研究干旱灾害的动态变化和不确定性，运用先进的技术手段，如大数据、人工智能、机器学习等，提高干旱灾害的预测能力。三是加强对承灾体脆弱性的研究，全面考虑社会经济因素和人文因素的影响，深入研究不同承灾体之间的相互作用。四是针对不同地区、不同类型的干旱灾害，开展适应性对策的研究和实践，提高适应措施的针对性和有效性。五是加强适应对策的实施和推广，加大资金投入，提高技术水平，完善政策支持，促进不同适应措施之间的协同效应。综上所述，开展宁夏回族自治区干旱灾害风险评估及适应对策研究，具有重要的理论意义和现实意义。通过本研究，可以进一步完善干旱灾害风险评估理论和方法，为宁夏回族自治区制定科学合理的干旱灾害防治策略提供理论支持和技术指导。1.3研究内容与方法1.3.1研究内容本研究将全面、系统地对宁夏回族自治区干旱灾害风险进行评估，并提出针对性的适应对策，具体内容如下：干旱灾害风险评估指标体系构建：从干旱致险性、承灾体脆弱性、暴露性和防灾减灾能力四个方面入手，选取具有代表性的评估指标。在干旱致险性方面，考虑降水变率、干旱持续时间、干旱强度等气象指标；承灾体脆弱性方面，分析土壤质地、植被覆盖度、生态系统类型等自然因素以及人口密度、经济发展水平、产业结构等社会经济因素；暴露性方面，研究农业用地面积、人口分布、基础设施分布等；防灾减灾能力方面，涵盖水利设施状况、抗旱技术水平、政策支持力度等。通过科学筛选和权重确定，构建一套适用于宁夏回族自治区的干旱灾害风险评估指标体系。干旱灾害风险评估模型选择与应用：选用层次分析法（AHP）、模糊综合评价法、地理信息系统（GIS）空间分析等方法和技术，对构建的指标体系进行综合评估。利用AHP确定各评估指标的权重，反映不同指标对干旱灾害风险的影响程度；运用模糊综合评价法对干旱灾害风险进行等级划分，将风险分为低、较低、中等、较高、高五个等级；借助GIS强大的空间分析功能，直观展示宁夏回族自治区干旱灾害风险的空间分布特征，识别高风险区域和低风险区域。宁夏回族自治区干旱灾害风险评估：收集宁夏回族自治区多年的气象数据、地理信息数据、社会经济数据等，运用构建的评估指标体系和选择的评估模型，对宁夏回族自治区干旱灾害风险进行全面评估。分析不同地区、不同时段的干旱灾害风险状况，揭示干旱灾害风险的时空演变规律。通过对历史干旱事件的分析，总结干旱灾害发生的频率、强度和影响范围，为制定适应对策提供依据。干旱灾害适应对策制定：根据干旱灾害风险评估结果，结合宁夏回族自治区的实际情况，从水资源管理、农业生产、生态保护、社会经济等多个方面制定适应对策。在水资源管理方面，加强水资源的合理调配和高效利用，推广节水技术和措施；农业生产方面，调整种植结构，推广耐旱作物品种，改进灌溉方式；生态保护方面，加强生态修复和建设，提高生态系统的稳定性和抗干扰能力；社会经济方面，加强基础设施建设，提高社会经济系统的抗风险能力，完善灾害预警和应急响应机制。1.3.2研究方法为确保研究的科学性和可靠性，本研究拟采用以下研究方法：文献研究法：广泛查阅国内外关于干旱灾害风险评估及适应对策的相关文献资料，包括学术论文、研究报告、政策文件等。对这些资料进行系统梳理和分析，了解国内外研究现状和发展趋势，借鉴已有的研究成果和经验，为本研究提供理论基础和研究思路。数据分析法：收集宁夏回族自治区的气象数据、地理信息数据、社会经济数据、历史灾情数据等。运用统计学方法对数据进行整理和分析，计算各种统计指标，如均值、标准差、变异系数等，以揭示数据的特征和规律。利用数据挖掘技术，挖掘数据之间的潜在关系和模式，为干旱灾害风险评估提供数据支持。实地调研法：深入宁夏回族自治区的干旱灾害频发地区，开展实地调研。与当地政府部门、农业生产者、居民等进行访谈，了解干旱灾害对当地生产生活的影响，以及当地采取的抗旱措施和存在的问题。实地考察水利设施、农田灌溉情况、生态环境状况等，获取第一手资料，使研究更贴近实际。模型模拟法：运用数学模型和计算机模拟技术，对干旱灾害的发生发展过程、风险状况和适应对策的实施效果进行模拟分析。通过建立干旱灾害风险评估模型、水资源优化配置模型、农业生产模拟模型等，对不同情景下的干旱灾害风险进行预测和评估，为制定科学合理的适应对策提供决策依据。二、宁夏回族自治区干旱灾害现状分析2.1宁夏自然地理概况宁夏回族自治区位于中国西北部的黄河中上游地区，地处北纬35°14′-39°23′，东经104°17′-107°39′之间，总面积6.64万平方千米。其东邻陕西省，西部和北部接内蒙古自治区，南部与甘肃省相连。在全国东、中、西三大带划分中，宁夏处于中部、西部过渡区，是西北地区距离华北最近的省（区），具有明显的区位优势。宁夏地形南北狭长，南北相距456千米，东西相距约250千米，全境海拔1000米以上，地势呈现南高北低的态势，落差近1000米，呈阶梯状下降。境内地形地貌复杂多样，自南而北分为高原、山地、台地和平原4个类型。南部为黄土高原，沟壑纵横，水土流失较为严重，地形破碎，地势起伏较大，这使得该地区的地表水难以留存，加剧了水资源的短缺状况，也增加了干旱灾害对农业生产和生态环境的影响程度。中部为山地和台地，山地主要有六盘山、罗山等，这些山地对区域气候和降水分布产生重要影响，阻挡了水汽的输送，导致山地两侧降水差异明显，部分地区降水稀少，干旱频发；台地地势相对平坦，但土壤肥力较低，保水保肥能力差，不利于农业生产和植被生长。北部为宁夏平原，地势平坦，土壤肥沃，是宁夏的主要农业产区，引黄灌溉历史悠久，素有“塞上江南”的美誉。然而，随着全球气候变化和人口增长，宁夏平原的水资源供需矛盾日益突出，干旱灾害对农业生产的威胁也在不断加大。宁夏属典型的大陆性季风气候，四季分明，降水少且集中。由于深居内陆，远离海洋，受海洋水汽影响较小，加上地形的阻挡，使得宁夏的降水总量较少，年降水量南多北少，且大都集中在夏季。南部山区年降水量可达600毫米左右，而北部银川平原年降水量仅200毫米以下。降水的时空分布不均是导致宁夏干旱灾害频发的重要气候因素。在时间上，降水主要集中在7-9月，其他月份降水稀少，春旱、夏旱和秋旱频繁发生，且常造成连旱。在空间上，南部山区降水相对较多，但由于地形复杂，水土流失严重，水资源利用率较低；北部平原地区降水虽少，但引黄灌溉条件较好，农业用水主要依赖黄河水。然而，黄河水资源有限，且分配不均，部分地区仍面临着干旱缺水的问题。此外，宁夏气候干燥，蒸发量大，年蒸发量高达2000毫米以上，远远超过降水量，这进一步加剧了干旱程度。春季多风沙，大风天气加速了水分的蒸发和散失，使得土壤墒情变差，农作物生长受到严重影响。宁夏的河流水系主要包括黄河及其支流。黄河从宁夏中北部穿越12个县市，流程397千米，是宁夏最重要的水资源。引黄灌溉是宁夏农业发展的重要支撑，古老的引黄灌溉系统使得宁夏平原成为重要的商品粮生产基地。然而，黄河水资源的开发利用也面临着诸多问题，如水资源短缺、水污染、用水效率低下等。除黄河外，宁夏还有一些内陆河流和季节性河流，如清水河、苦水河等，这些河流大多水量较小，且水质较差，主要用于农业灌溉和生态补水，但在干旱年份，这些河流往往干涸断流，无法满足用水需求。宁夏的自然地理条件对干旱灾害的形成具有重要影响。独特的地理位置和地形地貌导致降水稀少且时空分布不均，气候干燥，蒸发量大，河流水系水资源有限且开发利用难度大，这些因素共同作用，使得宁夏成为干旱灾害的频发区。深入了解宁夏的自然地理概况，对于分析干旱灾害的形成机制、评估干旱灾害风险以及制定有效的适应对策具有重要意义。2.2干旱灾害时空分布特征干旱灾害的时空分布特征是研究干旱问题的重要基础，它对于深入了解干旱灾害的发生规律、评估干旱灾害风险以及制定有效的防灾减灾措施具有至关重要的意义。通过对宁夏回族自治区历史干旱数据的统计分析，我们可以揭示出干旱灾害在时间上的变化趋势和周期性，以及在空间上的区域差异和分布规律。在时间分布上，宁夏干旱灾害呈现出明显的阶段性和周期性变化。王允、刘普幸等学者利用宁夏9个气象站点1959-2011年的逐月降水数据计算标准化降水指标（SPI）值，分析发现近53年来，宁夏回族自治区年SPI在波动中呈降低趋势，变化倾向率为-0.131/10a，呈更加干旱趋势，且干旱增幅以21世纪最大。马力文、李凤霞等人基于1951年1月-2000年5月全区19个气象台站的逐月降水资料，采用降水量距平百分率和旱灾指数作为干旱灾害指标，建立旱灾序列并统计分析，结果表明宁夏主要以春旱为主，春夏连旱最多，对宁夏影响最大的是秋春夏连旱；近年来干旱与非干旱的程度、范围差距进一步加大，出现干旱极值情况比以前增多，受旱面积有逐年增加的趋势。从季节变化来看，春、夏、秋季干旱呈增重趋势，但冬季有所缓解。春季是农作物播种和生长的关键时期，然而宁夏春季降水稀少，气温回升快，蒸发量大，土壤墒情差，春旱发生频繁，严重影响农作物的出苗和生长。夏季是农作物生长旺盛期，对水分需求大，此时若降水不足，易发生夏旱，影响农作物的光合作用和灌浆结实。秋季干旱则会影响农作物的成熟和收获，导致产量下降。而冬季由于气温低，蒸发量小，且农作物生长缓慢，对水分需求相对较少，因此干旱情况相对较轻。在空间分布上，宁夏干旱灾害存在显著的区域差异。总体表现为由北向南干旱的加重幅度逐渐增大，尤以南部山区对区域干旱变化的响应最为敏感。北部银川平原虽然年降水量较少，但引黄灌溉条件优越，干旱灾害相对较轻。中部干旱带和南部山区由于降水稀少，地形复杂，水土流失严重，水资源短缺，是干旱灾害的重灾区。如中部干旱带的盐池县、同心县等地，年降水量不足300毫米，且蒸发量大，生态环境脆弱，干旱灾害频繁发生，对当地的农业生产和生态环境造成了严重破坏。南部山区的固原市等地，地形以山地和丘陵为主，降水时空分布不均，加上植被覆盖率低，土壤保水能力差，干旱灾害也较为严重，常导致农作物减产、人畜饮水困难等问题。此外，干旱灾害的空间分布还与地形地貌、水系分布等自然因素密切相关。在山脉的背风坡，由于地形阻挡，水汽难以到达，降水稀少，干旱灾害发生的频率和强度相对较高。而在河流沿岸和湖泊周边地区，由于水资源相对丰富，干旱灾害的影响相对较小。但随着经济社会的发展和人口的增长，这些地区的水资源开发利用程度不断提高，水资源供需矛盾日益突出，干旱灾害的威胁也在逐渐加大。2.3干旱灾害造成的损失2.3.1农业损失干旱对宁夏农作物生长发育和产量品质产生了严重的负面影响，进而导致农业经济遭受巨大损失。宁夏作为一个以农业为主的地区，农业生产对水资源的依赖程度极高，干旱灾害的频繁发生使得农作物生长所需的水分难以得到有效保障，严重制约了农业的可持续发展。在农作物生长发育方面，干旱会影响种子的萌发和出苗，导致出苗率降低，苗势弱。宁夏中部干旱带和南部山区在春季干旱时，土壤墒情差，许多农作物种子无法正常吸水膨胀，难以发芽，即使勉强出苗，也会因缺水而生长缓慢，根系发育不良，无法深入土壤吸收养分和水分，从而影响植株的整体生长。在农作物生长的关键时期，如抽穗、灌浆期，干旱会导致作物光合作用减弱，呼吸作用增强，物质合成和积累减少，影响作物的正常生长和发育，导致作物减产甚至绝收。据宁夏固原市农业部门统计，在干旱年份，小麦、玉米等主要农作物的株高、穗长、粒数等指标明显低于正常年份，作物的生长发育受到严重抑制。干旱对农作物产量和品质的影响也十分显著。在产量方面，干旱导致农作物水分亏缺，影响作物的生理过程，如蒸腾作用、光合作用等，从而降低作物的产量。宁夏中部干旱带的盐池县、同心县等地，由于降水稀少，干旱频发，玉米、马铃薯等农作物产量长期较低且不稳定。相关研究表明，在干旱年份，这些地区的玉米产量较正常年份减产30%-50%，马铃薯产量减产20%-40%。在品质方面，干旱会使农作物的品质下降，如蛋白质、淀粉含量降低，口感变差等。以宁夏的小麦为例，在干旱条件下，小麦的蛋白质含量降低，面筋质量变差，影响面粉的加工品质和食用品质。为了更直观地说明干旱对宁夏农业的影响，以下列举一些具体的农作物受旱减产案例。2018年，宁夏南部山区遭遇严重干旱，固原市原州区的小麦受旱面积达15万亩，占小麦种植总面积的60%，平均亩产较正常年份减少100公斤左右，减产幅度达30%。彭阳县的玉米受旱面积12万亩，由于干旱导致玉米生长后期缺水，灌浆不足，千粒重下降，平均亩产较正常年份减少150公斤，减产幅度达40%。2020年，宁夏中部干旱带的海原县因干旱，马铃薯受旱面积8万亩，部分地块甚至绝收，全县马铃薯总产量较正常年份减少2.5万吨，减产幅度达25%。这些案例充分说明了干旱灾害对宁夏农作物产量的严重影响，给当地农民带来了巨大的经济损失。2.3.2生态环境破坏干旱导致宁夏土地沙化、水土流失、植被退化等生态问题日益严重，对生态系统平衡和生物多样性造成了极大的破坏。宁夏地处我国西北干旱半干旱地区，生态环境本就脆弱，干旱灾害的频繁发生进一步加剧了生态环境的恶化。土地沙化是干旱导致的最突出的生态问题之一。宁夏中部干旱带和北部部分地区，由于长期干旱，降水稀少，地表植被稀疏，土壤失去植被的保护，在风力作用下，大量沙尘被吹起，土地逐渐沙化。据统计，宁夏的沙漠化土地面积已达2.97万平方公里，占全区总面积的44.7%。盐池县是宁夏土地沙化较为严重的地区之一，全县沙漠化土地面积占总面积的70%以上，沙漠化程度不断加剧，不仅导致土地生产力下降，农业生产受到严重影响，还对周边地区的生态环境造成了威胁，沙尘天气频繁发生，影响人们的生产生活和身体健康。水土流失也是干旱引发的重要生态问题。在干旱条件下，土壤水分含量低，土质疏松，抗侵蚀能力减弱。宁夏南部山区地形起伏较大，沟壑纵横，降水集中且多暴雨，在干旱与暴雨的双重作用下，水土流失严重。据相关研究，宁夏南部山区的水土流失面积占该地区总面积的80%以上，每年流失的土壤总量达数千万吨。严重的水土流失导致土壤肥力下降，土地退化，河流泥沙含量增加，影响水利设施的正常运行，加剧了洪涝灾害的发生风险。植被退化是干旱对生态环境的又一严重影响。干旱使得植被生长所需的水分无法得到满足，植物生长受到抑制，甚至死亡。宁夏的许多草原和林地因干旱出现植被退化现象，草原植被覆盖率下降，优质牧草减少，杂草增多，载畜能力降低；林地中树木生长缓慢，病虫害频发，部分树木枯死。固原市的一些林区，由于长期干旱，森林植被退化，生态系统的调节功能减弱，生物多样性受到威胁，许多野生动物失去了栖息地，数量逐渐减少。干旱对生态系统平衡和生物多样性的破坏是多方面的。生态系统是一个相互关联、相互依存的整体，干旱导致的土地沙化、水土流失、植被退化等问题，打破了生态系统的平衡，影响了生态系统的物质循环和能量流动。生物多样性也受到严重威胁，许多物种因无法适应干旱环境而减少或灭绝，生态系统的稳定性和抗干扰能力降低。此外，干旱还可能引发森林火灾、蝗虫灾害等其他自然灾害，进一步破坏生态平衡，形成恶性循环，使生态环境更加恶化。2.3.3社会经济影响干旱灾害对宁夏城乡居民生活用水和工业用水产生了严重的影响，进而导致经济发展受阻，社会不稳定等问题。宁夏水资源匮乏，干旱灾害的频繁发生使得水资源供需矛盾更加突出，给社会经济发展带来了巨大的挑战。在城乡居民生活用水方面，干旱导致水资源短缺，部分地区居民生活用水面临困难。宁夏中部干旱带和南部山区的一些农村地区，由于缺乏稳定的水源，居民需要到较远的地方拉水，甚至出现了“水比油贵”的现象。一些地区的居民为了获取生活用水，不得不花费大量的时间和精力，严重影响了他们的生活质量。2021年，宁夏遭受严重旱情，部分缺水群众要到10-70公里以外拉水，每方水价格高达30-120元，给居民生活带来了极大的不便和经济负担。在城市中，干旱也会导致供水紧张，部分地区实行限时供水、分区域供水等措施，影响居民的正常生活。工业用水方面，干旱使得工业生产因缺水而受到限制。宁夏的工业发展对水资源的依赖程度较高，许多工业企业需要大量的水资源进行生产。在干旱时期，由于水资源短缺，一些工业企业不得不减产甚至停产，影响了企业的经济效益和地区的工业发展。火电、化工等行业是用水大户，在干旱年份，这些企业因缺水而无法正常生产，造成了巨大的经济损失。宁夏某火电厂，由于干旱导致水源不足，不得不减少发电量，企业的生产经营受到严重影响，同时也影响了当地的电力供应。干旱灾害还导致经济发展受阻。农业是宁夏的重要产业，干旱对农业生产的破坏直接影响了农民的收入和农村经济的发展。许多农民因农作物减产甚至绝收而收入减少，生活困难，农村贫困问题加剧。工业生产的受限也影响了地区的经济增长，产业链上下游企业受到牵连，就业机会减少。此外，干旱还会增加抗旱救灾的成本，政府需要投入大量的资金用于水利设施建设、水资源调配、救灾物资发放等，进一步加重了财政负担，制约了经济的发展。社会不稳定问题也随之而来。干旱导致居民生活困难，经济发展受阻，容易引发社会矛盾和不稳定因素。在水资源短缺的情况下，可能会出现居民之间、地区之间争夺水资源的现象，影响社会和谐。一些因干旱而贫困的地区，可能会出现人口外流、社会治安问题等，给社会稳定带来挑战。三、宁夏回族自治区干旱灾害风险评估3.1风险评估指标体系构建3.1.1指标选取原则构建科学合理的干旱灾害风险评估指标体系，是准确评估宁夏回族自治区干旱灾害风险的关键。在指标选取过程中，需遵循以下原则：科学性原则：指标应基于科学的理论和方法，能够客观、准确地反映干旱灾害风险的本质特征和内在规律。指标的定义、计算方法和数据来源应具有明确的科学依据，确保评估结果的可靠性和可信度。以降水变率指标为例，它通过计算一定时期内降水量的变化幅度，反映降水的稳定性，是衡量干旱致险性的重要科学指标。系统性原则：干旱灾害风险是一个复杂的系统，涉及气象、水文、地理、生态、社会经济等多个方面。因此，指标体系应全面涵盖这些方面，形成一个有机的整体，综合反映干旱灾害风险的各个要素和环节。从气象因素中的降水、气温，到水文因素中的水资源量、蒸发量，再到社会经济因素中的人口密度、经济发展水平等，都应在指标体系中得到体现。代表性原则：在众多影响干旱灾害风险的因素中，选取具有代表性的指标，能够简洁明了地反映风险的主要特征和关键影响因素。这些指标应能够突出干旱灾害风险的核心问题，避免指标的重复和冗余。例如，选择标准化降水指数（SPI）作为干旱致险性的代表性指标，它能综合考虑降水的时间尺度和概率分布，较好地反映不同时间尺度下的干旱状况。可操作性原则：指标的数据应易于获取、收集和整理，计算方法应简单可行，便于实际应用和推广。同时，指标应具有明确的统计口径和数据来源，确保数据的准确性和一致性。在实际操作中，优先选择气象部门、水文部门、统计部门等权威机构发布的数据，如宁夏回族自治区气象局提供的气象数据、宁夏回族自治区统计局发布的社会经济数据等。动态性原则：干旱灾害风险会随着时间、空间和人类活动等因素的变化而发生改变。因此，指标体系应具有一定的动态性，能够及时反映这些变化。定期更新指标数据，关注气候变化、土地利用变化、社会经济发展等因素对干旱灾害风险的影响，适时调整指标体系，以保证评估结果的时效性和适应性。3.1.2具体指标选取基于上述指标选取原则，结合宁夏回族自治区的实际情况，从干旱致险性、承灾体脆弱性、暴露性和防灾减灾能力四个方面选取以下具体指标，构建干旱灾害风险评估指标体系：干旱致险性指标：降水变率：反映降水的稳定性，降水变率越大，说明降水的波动越大，干旱发生的可能性越高。计算公式为：降水变率=（某时段降水量-多年平均降水量）/多年平均降水量×100%。通过对宁夏多年降水数据的分析，计算不同地区的降水变率，能够直观地了解降水的变化情况，为评估干旱致险性提供重要依据。干旱持续时间：指连续无有效降水或降水严重不足的时间长度，持续时间越长，干旱的影响越严重。利用气象数据记录，统计宁夏各地区干旱事件的持续时间，分析其变化趋势，对于评估干旱灾害的风险程度具有重要意义。干旱强度：衡量干旱的严重程度，通常用标准化降水指数（SPI）、帕尔默干旱指数（PDSI）等指标来表示。SPI是一种基于降水概率分布的多时间尺度干旱指数，能够较好地反映不同时间尺度下的干旱状况；PDSI则综合考虑了降水、气温、蒸发等多种气象因素，更全面地反映干旱的强度。在宁夏干旱灾害风险评估中，选取SPI作为干旱强度的评估指标，通过计算不同地区的SPI值，确定干旱的强度等级。承灾体脆弱性指标：土壤质地：不同质地的土壤保水保肥能力不同，对干旱的敏感程度也不同。砂土保水保肥能力差，在干旱条件下容易失水，导致农作物生长受影响；黏土保水能力较强，但透气性差，在干旱时也会对植物根系生长产生不利影响。通过分析宁夏不同地区的土壤质地类型，评估土壤对干旱的脆弱性。植被覆盖度：植被具有涵养水源、保持水土、调节气候等功能，植被覆盖度越高，生态系统对干旱的调节能力越强，承灾体的脆弱性越低。利用遥感数据计算宁夏各地区的植被覆盖度，分析植被覆盖度与干旱灾害风险的关系。生态系统类型：不同的生态系统对干旱的适应能力和恢复能力不同。森林生态系统相对较为稳定，对干旱的抵抗能力较强；草原生态系统和荒漠生态系统则较为脆弱，容易受到干旱的影响。根据宁夏的生态系统分布情况，分析不同生态系统类型的脆弱性。人口密度：人口密度越大，单位面积内的人口数量越多，对水资源和生态环境的压力越大，在干旱灾害发生时，受到的影响也越大。通过统计宁夏各地区的人口密度数据，评估人口因素对干旱灾害风险的影响。经济发展水平：经济发展水平较低的地区，基础设施建设相对薄弱，应对干旱灾害的能力较差，承灾体的脆弱性较高。采用人均GDP等指标衡量宁夏各地区的经济发展水平，分析经济因素与干旱灾害风险的关系。产业结构：以农业为主的产业结构对干旱的敏感性较高，因为农业生产对水资源的依赖程度较大。而工业和服务业相对受干旱的影响较小。分析宁夏各地区的产业结构，评估产业结构对干旱灾害风险的影响。暴露性指标：农业用地面积：农业是宁夏的重要产业，农业用地面积越大，受干旱影响的范围和程度可能就越大。统计宁夏各地区的农业用地面积，分析其与干旱灾害风险的关系。人口分布：了解人口在不同地区的分布情况，能够确定干旱灾害发生时可能受到影响的人口数量和范围。通过人口普查数据，绘制宁夏人口分布地图，评估人口分布的暴露性。基础设施分布：交通、能源、通信等基础设施在干旱灾害发生时可能受到破坏，影响救援和恢复工作。分析宁夏基础设施的分布情况，评估其暴露性。防灾减灾能力指标：水利设施状况：包括水库、灌溉渠道、机井等水利设施的数量、规模和运行状况。水利设施完善，能够有效地调节水资源，提高抗旱能力。通过调查宁夏各地区水利设施的情况，评估水利设施对干旱灾害的防御能力。抗旱技术水平：如节水灌溉技术、耐旱作物品种推广等。抗旱技术水平越高，能够减少干旱对农业生产的影响。统计宁夏各地区抗旱技术的应用情况，评估抗旱技术水平。政策支持力度：政府在抗旱减灾方面的政策措施，如财政投入、补贴政策、应急预案等。政策支持力度越大，越有利于提高应对干旱灾害的能力。分析宁夏政府在抗旱减灾方面的政策文件，评估政策支持力度。3.2风险评估模型选择与应用3.2.1常用评估模型介绍在干旱灾害风险评估领域，常用的评估模型主要包括统计预测模型、动力预测模型以及统计动力混合预测模型，这些模型各自基于不同的原理构建，在实际应用中展现出独特的优缺点。统计预测模型是基于历史数据进行分析和建模的一类方法，其核心原理是通过对大量历史干旱事件的数据收集与整理，运用统计学方法挖掘数据中蕴含的规律和模式，从而建立起自变量（如降水、气温、蒸发等气象要素）与因变量（干旱指标或干旱灾害损失）之间的统计关系。以线性回归模型为例，它假设干旱指标与相关气象要素之间存在线性关系，通过最小二乘法等方法确定回归系数，进而预测干旱的发生概率和强度。时间序列分析模型则是将干旱指标看作随时间变化的序列，利用自回归移动平均（ARIMA）等模型对其进行建模和预测。统计预测模型的优点在于对数据要求相对较低，计算过程相对简单，易于理解和应用，能够充分利用历史数据中的信息，在数据具有一定稳定性和规律性时，能够较好地预测干旱灾害的发生趋势。但这类模型也存在明显的局限性，它依赖于历史数据的质量和代表性，如果历史数据存在缺失、误差或异常值，会严重影响模型的准确性；而且模型往往假设未来的干旱灾害与历史情况具有相似的统计特征，难以准确反映复杂的气候变化和人类活动对干旱的影响，对新出现的干旱灾害特征和趋势预测能力较弱。动力预测模型则是基于大气、海洋等系统的物理过程和动力学原理构建的。该模型通过求解描述大气运动、热量传递、水汽输送等物理过程的方程组，来模拟和预测干旱的发生发展过程。以全球气候模式（GCMs）为例，它考虑了大气、海洋、陆地等多个圈层的相互作用，能够模拟全球尺度的气候演变，通过对大气环流、海温等关键要素的模拟，预测不同地区的降水、气温等气象条件，进而评估干旱灾害的风险。区域气候模式（RCMs）则是在GCMs的基础上，针对特定区域进行精细化模拟，能够更准确地反映区域气候特征和地形地貌等因素对干旱的影响。动力预测模型的优势在于能够深入揭示干旱灾害的物理机制，考虑到多种复杂的物理过程和相互作用，对未来气候变化情景下的干旱灾害预测具有重要意义，能够提供更全面、更深入的信息。然而，动力预测模型也面临诸多挑战，模型的构建和运行需要大量的计算资源和高分辨率的数据支持，计算成本高昂；模型中包含众多的物理参数和复杂的物理过程，参数化方案的不确定性会影响模型的模拟精度；此外，模型对初始条件和边界条件的敏感性较高，初始条件的微小误差可能会导致预测结果的较大偏差。统计动力混合预测模型结合了统计预测模型和动力预测模型的优点，旨在克服单一模型的局限性。该模型通常先利用动力预测模型获取大尺度的气候背景信息，然后将这些信息作为输入，结合统计预测模型对局部地区的干旱灾害进行更准确的预测。例如，先通过GCMs预测未来的大气环流和海温等大尺度气候变量，再将这些变量作为统计模型的输入，结合当地的历史干旱数据，建立统计关系，对特定区域的干旱灾害进行预测。统计动力混合预测模型能够综合考虑气候系统的物理过程和历史数据中的统计规律，提高干旱灾害风险评估的准确性和可靠性。不过，该模型的构建和应用较为复杂，需要协调好动力模型和统计模型之间的关系，解决数据融合和模型耦合等技术难题，对研究人员的专业知识和技术水平要求较高。3.2.2模型选择依据本研究综合宁夏干旱灾害的特点、数据可获取性和研究目的，选择层次分析法（AHP）和模糊综合评价法相结合的模型对宁夏干旱灾害风险进行评估。宁夏干旱灾害具有明显的地域性和季节性特点，且受多种因素的综合影响。其地域性表现为不同地区的干旱风险差异显著，北部引黄灌区因有黄河水灌溉，干旱风险相对较低；而中部干旱带和南部山区降水稀少，生态环境脆弱，干旱风险较高。季节性方面，春旱、夏旱和秋旱较为频繁，且常造成连旱，对农业生产和生态环境的影响在不同季节也有所不同。在数据可获取性方面，通过宁夏气象局、统计局以及相关科研机构，能够获取较为丰富的历史气象数据（如降水、气温、蒸发等）、地理信息数据（地形、土壤、植被等）和社会经济数据（人口、经济发展水平、产业结构等），这些数据为构建干旱灾害风险评估指标体系提供了有力支持。然而，由于部分数据存在时空分辨率不足、数据缺失等问题，需要选择对数据要求相对灵活的评估模型。本研究的目的是全面、准确地评估宁夏干旱灾害风险，并分析其空间分布特征，为制定针对性的适应对策提供科学依据。层次分析法能够将复杂的干旱灾害风险评估问题分解为多个层次，通过两两比较的方式确定各评估指标的相对权重，从而量化不同因素对干旱灾害风险的影响程度。模糊综合评价法则可以处理评估过程中的模糊性和不确定性问题，将多个评价指标的评估结果进行综合，得出总体的风险评价等级。这两种方法相结合，既能充分考虑影响宁夏干旱灾害风险的众多因素，又能有效处理数据的不确定性和模糊性，满足本研究对宁夏干旱灾害风险评估的需求。综上所述，层次分析法和模糊综合评价法相结合的模型，能够充分考虑宁夏干旱灾害的特点，有效利用现有数据，实现对宁夏干旱灾害风险的科学评估，为后续制定适应对策提供可靠的依据。3.2.3模型应用与结果分析运用层次分析法（AHP）和模糊综合评价法对宁夏干旱灾害风险进行评估。首先，通过专家打分的方式，构建判断矩阵，确定干旱致险性、承灾体脆弱性、暴露性和防灾减灾能力四个方面各评估指标的相对权重。在确定干旱致险性指标权重时，邀请气象、水文、地理等领域的专家，对降水变率、干旱持续时间、干旱强度等指标进行两两比较打分。经过多次讨论和修正，最终确定降水变率的权重为0.35，干旱持续时间的权重为0.3，干旱强度的权重为0.35。这表明在干旱致险性方面，降水变率和干旱强度对干旱灾害风险的影响相对较大。在承灾体脆弱性指标中，土壤质地权重为0.15，植被覆盖度权重为0.2，生态系统类型权重为0.15，人口密度权重为0.2，经济发展水平权重为0.15，产业结构权重为0.15。可以看出，植被覆盖度和人口密度在承灾体脆弱性中占比较大，说明植被状况和人口分布对干旱灾害风险的影响较为显著。暴露性指标中，农业用地面积权重为0.4，人口分布权重为0.3，基础设施分布权重为0.3。这显示农业用地面积对暴露性的影响最大，反映出宁夏作为农业为主的地区，农业生产受干旱影响的范围和程度较为突出。防灾减灾能力指标中，水利设施状况权重为0.35，抗旱技术水平权重为0.3，政策支持力度权重为0.35。表明水利设施状况和政策支持力度在防灾减灾能力中起着关键作用。然后，对各指标数据进行标准化处理，将其转化为可进行模糊综合评价的隶属度值。以降水变率为例，根据宁夏不同地区的降水变率数据，确定其隶属度函数，将实际降水变率值转化为相应的隶属度。对于干旱强度指标，利用标准化降水指数（SPI），根据SPI值与干旱等级的对应关系，确定其隶属度。接着，根据各指标的权重和隶属度值，进行模糊综合评价，得到宁夏各地区的干旱灾害风险等级。风险等级划分为低、较低、中等、较高、高五个等级。通过分析评估结果，绘制宁夏干旱灾害风险等级分布图（如图1所示）。从图中可以清晰地看出，宁夏干旱灾害风险呈现出明显的空间分布特征。北部引黄灌区由于水利设施完善，灌溉条件优越，水资源相对丰富，干旱灾害风险较低，主要处于低风险和较低风险区域。中部干旱带和南部山区降水稀少，生态环境脆弱，水利设施相对薄弱，抗旱能力较差，是干旱灾害的高风险区域。其中，中部干旱带的盐池县、同心县等地，以及南部山区的固原市部分地区，干旱灾害风险较高，主要处于较高风险和高风险区域。这些地区的农业生产、生态环境和居民生活受到干旱灾害的威胁较大，需要重点关注和加强防范。[此处插入宁夏干旱灾害风险等级分布图][此处插入宁夏干旱灾害风险等级分布图]图1：宁夏干旱灾害风险等级分布图通过对评估结果的进一步分析，还可以发现，干旱灾害风险高的区域往往与地形地貌、降水分布、植被覆盖等自然因素密切相关。在地形复杂、降水稀少、植被覆盖率低的地区，干旱灾害风险相对较高。社会经济因素如人口密度、经济发展水平、产业结构等也对干旱灾害风险产生重要影响。人口密度大、经济发展水平低、以农业为主的地区，对干旱灾害的承受能力较弱，风险相对较高。这为制定针对性的干旱灾害适应对策提供了重要依据。3.3风险评估结果验证与分析3.3.1验证方法选择为确保宁夏干旱灾害风险评估结果的准确性和可靠性，本研究选用历史数据对比法和专家评估法对评估结果进行验证。历史数据对比法是将本次评估结果与宁夏地区历史上发生的干旱灾害实际情况进行对比分析。通过收集整理宁夏多年来的干旱灾害资料，包括干旱发生的时间、地点、影响范围、损失程度等详细信息，与评估模型所预测的风险等级和分布区域进行逐一比对。例如，对于2017年宁夏中部干旱带发生的严重干旱事件，查阅当年的气象记录、农业受灾统计、水资源短缺情况等资料，将这些实际数据与评估模型中该地区的干旱致险性、承灾体脆弱性、暴露性等指标评估结果以及最终的风险等级判定进行对照，分析评估结果是否与实际灾害情况相符。专家评估法是邀请气象学、水文学、地理学、生态学、农业科学等多个领域的资深专家，组成专家评估小组。这些专家凭借其丰富的专业知识和长期的实践经验，对干旱灾害风险评估结果进行全面、深入的审查和评价。组织专家召开评估会议，向专家详细介绍评估指标体系的构建、评估模型的选择与应用过程、评估结果的分析等内容。专家们根据自己的专业判断，对评估结果的合理性、科学性进行讨论和评价，提出修改意见和建议。专家可能会从气象因素的变化趋势、生态系统对干旱的响应机制、农业生产对干旱的适应能力等多个角度对评估结果进行分析，指出评估过程中可能存在的问题和不足之处。3.3.2结果分析与讨论经过历史数据对比法和专家评估法的验证，对评估结果进行深入分析与讨论。从历史数据对比情况来看，评估结果在整体上能够较好地反映宁夏干旱灾害的实际情况。在干旱灾害高风险区域的判定上，与历史上干旱灾害频发且影响严重的地区基本吻合，如中部干旱带和南部山区的部分地区，评估结果显示这些地区长期处于较高风险和高风险等级，这与历史上这些地区频繁遭受干旱灾害，农业生产受损严重、生态环境恶化等实际情况相一致。然而，也存在一些评估结果与实际情况存在差异的地方。在某些局部地区，评估的风险等级与实际灾害损失程度不完全匹配。进一步分析发现，这可能是由于评估指标体系中部分指标的数据精度不够，无法准确反映当地的实际情况。在一些地形复杂的山区，地形因素对降水分布和水资源利用的影响较大，但评估指标中对地形因素的考虑相对简单，导致评估结果与实际情况存在偏差。专家评估法的结果也为评估结果的分析提供了重要参考。专家们指出，评估模型在考虑自然因素对干旱灾害风险的影响方面较为全面，但在社会经济因素的动态变化以及不同因素之间的相互作用方面还存在一定的不足。随着宁夏地区经济的快速发展和城市化进程的加速，人口分布、产业结构等社会经济因素发生了较大变化，而评估模型未能及时充分地反映这些变化，可能导致评估结果的时效性和准确性受到影响。不同因素之间的相互作用较为复杂，如气候变化与人类活动对干旱致险性和承灾体脆弱性的综合影响，目前的评估模型在这方面的分析还不够深入。针对评估结果与实际情况存在差异的原因，提出以下改进建议：一是进一步提高评估指标的数据精度和时效性，加强对地形、土壤等微观地理信息以及社会经济动态数据的收集和分析，完善评估指标体系，使其能够更准确地反映宁夏地区干旱灾害风险的实际情况。二是深入研究不同因素之间的相互作用机制，在评估模型中引入更复杂的耦合关系，提高模型对干旱灾害风险的模拟和预测能力。三是定期对评估结果进行更新和修正，根据新的历史数据和专家意见，不断优化评估模型和指标体系，以适应宁夏地区不断变化的干旱灾害风险形势。通过这些改进措施，能够进一步提高宁夏干旱灾害风险评估的准确性和可靠性，为制定科学合理的适应对策提供更坚实的科学依据。四、宁夏回族自治区干旱灾害适应对策4.1工程性措施4.1.1水利工程建设与优化宁夏现有的水利工程在保障农业灌溉、城乡供水和生态用水等方面发挥了重要作用，但也存在一些问题，需要进一步加强建设和优化。宁夏的水利工程主要包括水库、渠道、泵站等。水库方面，现有水库数量众多，但部分水库存在老化、淤积等问题，影响了水库的蓄水能力和调蓄功能。宁夏南部山区的一些水库，由于建成时间较早，缺乏有效的维护和管理，水库大坝出现裂缝、渗漏等安全隐患，同时库区淤积严重，有效库容不断减少，无法满足当地日益增长的用水需求。渠道方面，引黄灌区的渠道大多修建于上世纪五六十年代，工程标准低，老化失修严重，骨干渠道滑塌、渗漏段落较多，输水效率低，水量损失大。青铜峡灌区唐、西、惠、汉四大干渠平行近距离布置，空流段长，输水损失大，且部分支斗渠仍为土渠，渗漏严重。泵站方面，部分泵站设备陈旧，运行效率低，能耗高，且缺乏自动化监控和信息化设施，难以实现科学调度和精准管理。中部干旱带的一些扬水泵站，由于长期超负荷运行，设备老化严重，泵站工程完好率和设备完好率较低，无法保障正常的供水需求。针对这些问题，提出以下加强水库、渠道、泵站等水利工程建设和优化水资源调配的建议：一是加大对水库的除险加固和清淤扩容力度。对存在安全隐患的水库进行全面排查和评估，制定科学合理的除险加固方案，确保水库的安全运行。定期对水库进行清淤，增加水库的有效库容，提高水库的蓄水能力和调蓄功能。二是加强渠道的改造和升级。对引黄灌区的骨干渠道进行防渗处理，减少渠道渗漏，提高输水效率。对支斗渠进行衬砌改造，改善渠道的输水条件，减少水量损失。优化渠道布局，合理规划渠道走向，减少空流段，提高水资源的利用效率。三是推进泵站的更新改造和智能化建设。淘汰老旧设备，选用高效节能的新型设备，提高泵站的运行效率，降低能耗。加强泵站的自动化监控和信息化设施建设，实现泵站的远程监控和智能化管理，提高水资源调配的精准性和科学性。四是优化水资源调配。建立健全水资源统一调配机制，加强对黄河水、当地地表水和地下水的统一管理和调配，根据不同地区的用水需求和水资源状况，合理分配水资源，提高水资源的利用效率。加强水资源监测和预警，实时掌握水资源动态变化，为水资源调配提供科学依据。4.1.2节水灌溉技术推广喷灌、滴灌、微灌等节水灌溉技术具有显著的节水、节能、增产等优势，在宁夏的推广应用对于缓解水资源短缺、提高农业生产效益具有重要意义。喷灌是利用喷头将水喷射到空中，散成细小水滴，均匀地洒落在田间进行灌溉的方式。其原理是通过压力将水输送到喷头，喷头将水高速喷出，形成细小的水滴，均匀地喷洒在农作物上。喷灌技术的优势在于能够根据作物的需水情况，精确控制灌溉水量和时间，避免了大水漫灌造成的水资源浪费，一般可节水30%-50%。喷灌还能改善田间小气候，提高农作物的光合作用效率，促进农作物生长，一般可使农作物增产10%-30%。滴灌是将水通过滴头缓慢、均匀地滴入作物根部土壤的灌溉方式。其原理是利用滴头的微小孔隙，使水在重力和毛管力的作用下，一滴一滴地渗入作物根部周围的土壤中。滴灌技术能够将水直接输送到作物根部，减少了水分的蒸发和渗漏损失，节水效果显著，一般可节水40%-60%。滴灌还能实现水肥一体化，根据作物的生长需求，将肥料溶解在水中，通过滴灌系统精确地输送到作物根部，提高肥料利用率，减少肥料用量，一般可使肥料利用率提高30%-50%。微灌是介于喷灌和滴灌之间的一种灌溉方式，包括微喷灌、微滴灌、涌泉灌等。其原理是通过微喷头、微滴头等设备，将水以较小的流量和压力输送到作物根部附近的土壤中。微灌技术结合了喷灌和滴灌的优点，既能实现节水、节能，又能适应不同的地形和作物种植条件。在宁夏，节水灌溉技术的推广应用取得了一定成效，但仍存在一些问题。部分地区对节水灌溉技术的认识不足，推广力度不够，农民对节水灌溉技术的接受程度较低，仍然采用传统的大水漫灌方式进行灌溉，水资源浪费严重。节水灌溉设备的初期投资成本较高，对于一些经济条件较差的农户来说，难以承担设备购置费用，限制了节水灌溉技术的推广应用。节水灌溉技术的配套设施不完善，如首部自动化监控系统、田间管理自动化设备等缺乏，影响了节水灌溉技术的正常运行和使用效果。基层水利技术服务组织不健全，技术人员短缺，对农民的技术指导和培训不足，导致农民对节水灌溉设备的操作和维护不熟练，设备故障率高，使用寿命缩短。为加大节水灌溉技术的推广力度，提出以下措施：一是加强宣传教育，提高农民对节水灌溉技术的认识。通过举办培训班、现场示范、发放宣传资料等方式，向农民普及节水灌溉技术的原理、优势和操作方法，让农民亲眼看到节水灌溉技术在节水、增产、省工等方面的实际成效，提高农民对节水灌溉技术的接受度和应用积极性。二是加大政策支持和资金投入。政府应出台一系列鼓励节水灌溉技术推广的政策，如对购买节水灌溉设备的农户给予补贴，对发展节水灌溉农业的企业给予税收优惠、贷款支持等。设立专项基金，用于节水灌溉技术研发、示范基地建设、农民培训等方面。整合各类涉农资金，加大对节水灌溉技术推广的投入力度，降低农民应用节水灌溉技术的成本。三是完善节水灌溉技术的配套设施。加强首部自动化监控系统、田间管理自动化设备等配套设施建设，实现对节水灌溉系统的远程监控和智能化管理，提高节水灌溉系统的运行效率和管理水平。四是加强基层水利技术服务组织建设。培养一批懂技术、会操作、能服务的专业人才，为农民提供节水灌溉设备的安装、调试、维护等全方位技术服务。建立技术服务热线或线上服务平台，及时解答农民在应用节水灌溉技术过程中遇到的问题。4.2非工程性措施4.2.1农业种植结构调整宁夏现有农业种植结构存在一定的特点和问题。在种植结构方面，宁夏的粮食作物主要包括小麦、玉米、水稻等，经济作物有枸杞、葡萄、蔬菜等。引黄灌区以种植水稻、小麦、玉米等高产作物为主，这些作物对水资源的需求量较大。而宁夏水资源短缺，降水时空分布不均，引黄灌区的用水主要依赖黄河水，随着黄河流域水资源的日益紧张，这种以高耗水作物为主的种植结构面临着严峻的挑战。南部山区和中部干旱带受干旱影响较大，生态环境脆弱，农业生产条件相对较差，主要种植马铃薯、杂粮等耐旱作物，但种植规模较小，产业发展水平较低，难以满足当地经济发展和农民增收的需求。结合干旱灾害风险评估结果，调整种植结构、发展耐旱作物具有重要的现实意义。宁夏干旱灾害风险评估结果显示，中部干旱带和南部山区是干旱灾害的高风险区域，这些地区的水资源匮乏，生态环境脆弱，传统的高耗水作物种植面临着极大的困难。因此，在这些地区应加大种植结构调整力度，减少高耗水作物的种植面积，增加耐旱作物的种植比例。在具体的调整建议方面，可根据不同地区的水资源条件和干旱灾害风险程度，制定差异化的种植结构调整方案。在引黄灌区，应适当压减水稻等高耗水作物的种植面积，推广节水灌溉技术，提高水资源利用效率。可以将部分水稻田改种为小麦、玉米等相对节水的作物，或者发展高效节水农业，种植经济价值较高的蔬菜、瓜果等作物。在中部干旱带和南部山区，应充分发挥当地的自然条件优势，大力发展耐旱作物种植。如扩大马铃薯、荞麦、糜子、谷子等耐旱杂粮的种植规模，这些作物具有较强的耐旱性和适应性，能够在干旱条件下生长，且具有一定的经济价值。还可以发展特色林果业，如枸杞、红枣等，这些林果业不仅耐旱，而且市场前景广阔，能够增加农民的收入。为了促进种植结构调整的顺利实施，还需要加强政策支持和技术指导。政府应出台相关的补贴政策，对种植耐旱作物的农户给予一定的资金补贴，提高农民的种植积极性。加强农业技术推广服务，为农民提供种植技术培训、病虫害防治等方面的指导，帮助农民掌握耐旱作物的种植技术，提高作物产量和质量。4.2.2干旱灾害监测与预警体系完善宁夏干旱灾害监测与预警体系的现状取得了一定的进展，但仍存在一些问题。目前，宁夏已建立了较为完善的气象监测网络，拥有多个气象观测站，能够实时监测降水、气温、蒸发等气象要素。这些气象观测站分布在宁夏各地，能够对不同地区的气象条件进行全面监测，为干旱灾害的监测提供了重要的数据支持。水文监测方面，也建立了相应的监测站点，对河流、湖泊、水库等水体的水位、流量等进行监测。通过这些水文监测数据，可以了解水资源的动态变化，为干旱灾害的评估和预警提供依据。在预警方面，宁夏利用多种渠道发布干旱灾害预警信息，如电视、广播、短信、网站等。当监测到干旱灾害发生的可能性时，相关部门会及时通过这些渠道向公众发布预警信息，提醒公众做好防范措施。宁夏气象局通过短信平台向公众发送干旱预警短信，及时告知公众干旱的程度和可能带来的影响。然而，宁夏干旱灾害监测与预警体系也存在一些问题。监测网络存在覆盖不足的情况，部分偏远地区和山区的监测站点较少，难以全面掌握这些地区的干旱情况。一些山区由于地形复杂，交通不便，监测站点的建设和维护难度较大，导致这些地区的干旱监测数据不够准确和及时。监测数据的质量和时效性有待提高，部分监测设备老化，数据传输存在延迟，影响了预警的准确性和时效性。一些老旧的监测设备在精度和稳定性方面存在问题，导致监测数据存在误差，而数据传输的延迟也使得预警信息不能及时传达给公众，影响了公众的防范措施。预警信息的发布和传播还存在一些问题，部分公众对预警信息的关注度不够，接收渠道有限，导致预警信息不能及时有效地传达给受影响的人群。一些农村地区的老年人和儿童对手机短信、网站等预警信息接收渠道不熟悉，而电视、广播的覆盖范围也有限，使得这些人群不能及时获取预警信息。针对这些问题，提出加强监测网络建设、提高预警准确性和时效性的措施。一是加大对监测网络建设的投入，在偏远地区和山区增设监测站点，提高监测网络的覆盖率。政府应加大资金支持力度，鼓励相关部门和企业参与监测站点的建设，采用先进的监测技术和设备，提高监测数据的准确性和可靠性。二是加强监测设备的更新和维护，提高监测数据的质量和时效性。定期对监测设备进行检查和维护，及时更换老化的设备，确保监测数据的准确性和及时性。加强数据传输网络的建设，提高数据传输的速度和稳定性，确保预警信息能够及时准确地发布。三是拓宽预警信息的发布和传播渠道，提高公众对预警信息的关注度和接收率。除了传统的电视、广播、短信、网站等渠道外，还可以利用社交媒体、移动应用等新兴渠道发布预警信息。加强对公众的宣传教育，提高公众对干旱灾害的认识和防范意识，让公众了解预警信息的重要性，掌握正确的防范措施。4.2.3生态修复与保护干旱对宁夏生态环境造成了严重的破坏，主要表现为土地沙化、水土流失、植被退化等问题。宁夏地处我国西北干旱半干旱地区，生态环境本就脆弱，干旱灾害的频繁发生进一步加剧了生态环境的恶化。土地沙化方面，宁夏中部干旱带和北部部分地区，由于长期干旱，降水稀少，地表植被稀疏，土壤失去植被的保护，在风力作用下，大量沙尘被吹起，土地逐渐沙化。据统计，宁夏的沙漠化土地面积已达2.97万平方公里，占全区总面积的44.7%。盐池县是宁夏土地沙化较为严重的地区之一，全县沙漠化土地面积占总面积的70%以上，沙漠化程度不断加剧，不仅导致土地生产力下降，农业生产受到严重影响，还对周边地区的生态环境造成了威胁，沙尘天气频繁发生，影响人们的生产生活和身体健康。水土流失也是干旱引发的重要生态问题。在干旱条件下，土壤水分含量低，土质疏松，抗侵蚀能力减弱。宁夏南部山区地形起伏较大，沟壑纵横，降水集中且多暴雨，在干旱与暴雨的双重作用下，水土流失严重。据相关研究，宁夏南部山区的水土流失面积占该地区总面积的80%以上，每年流失的土壤总量达数千万吨。严重的水土流失导致土壤肥力下降，土地退化，河流泥沙含量增加，影响水利设施的正常运行，加剧了洪涝灾害的发生风险。植被退化是干旱对生态环境的又一严重影响。干旱使得植被生长所需的水分无法得到满足，植物生长受到抑制，甚至死亡。宁夏的许多草原和林地因干旱出现植被退化现象，草原植被覆盖率下降，优质牧草减少，杂草增多，载畜能力降低；林地中树木生长缓慢，病虫害频发，部分树木枯死。固原市的一些林区，由于长期干旱，森林植被退化，生态系统的调节功能减弱，生物多样性受到威胁，许多野生动物失去了栖息地，数量逐渐减少。为了加强生态修复与保护，提高生态系统的抗旱能力，提出以下措施：一是加强植树造林，增加植被覆盖度。通过植树造林，可以涵养水源、保持水土、防风固沙，改善生态环境。在宁夏中部干旱带和北部沙化地区，大力开展植树造林活动，种植耐旱、抗风沙的树种，如沙棘、柠条、沙柳等。政府应加大对植树造林的投入，鼓励企业和个人参与植树造林，提高植被覆盖率。二是加强草原保护，合理利用草原资源。宁夏拥有广阔的草原，但由于过度放牧和干旱等原因，草原生态系统遭到了严重破坏。因此，要加强草原保护，实行禁牧、休牧、轮牧等制度，控制载畜量，合理利用草原资源。加强草原生态修复，种植优质牧草，提高草原植被覆盖率，增强草原生态系统的稳定性。三是加强水土保持，减少水土流失。在宁夏南部山区，要加强水土保持工作，采取工程措施和生物措施相结合的方式，治理水土流失。工程措施包括修建梯田、鱼鳞坑、谷坊等，生物措施包括植树造林、种草等。通过这些措施，可以减少水土流失，提高土壤肥力，改善生态环境。4.3政策与管理措施4.3.1政策支持与保障政策在干旱灾害应对中起着至关重要的作用，它是引导和推动各项抗旱减灾措施实施的重要保障。政府应加大对水利工程建设、节水灌溉技术推广、农业种植结构调整等方面的政策支持和资金投入，以提高宁夏应对干旱灾害的能力。在水利工程建设方面，政府应制定相关政策，鼓励和引导社会资本参与水利工程建设。出台优惠政策，如税收减免、财政补贴、贷款贴息等，吸引企业和个人投资水利工程。加大对水利工程建设的资金投入，提高水利工程的建设标准和质量。宁夏政府可以设立水利工程建设专项资金，用于支持水库、渠道、泵站等水利工程的新建、改造和维护。加强对水利工程建设的规划和管理，合理布局水利工程，提高水资源的调配能力。在节水灌溉技术推广方面，政府应制定节水灌溉技术推广的政策和规划，明确推广目标和任务。加大对节水灌溉技术研发和推广的资金投入，支持科研机构和企业开展节水灌溉技术的研究和创新。对推广节水灌溉技术的企业和个人给予补贴和奖励，提高他们的积极性。宁夏政府可以对购买节水灌溉设备的农户给予一定的补贴，对推广节水灌溉技术成效显著的企业给予税收优惠。加强对节水灌溉技术的宣传和培训，提高农民对节水灌溉技术的认识和应用水平。在农业种植结构调整方面，政府应制定农业种植结构调整的政策和规划，引导农民根据当地的水资源条件和干旱灾害风险程度，合理调整种植结构。加大对种植耐旱作物的政策支持和资金投入，对种植耐旱作物的农户给予补贴和奖励，提高他们的种植积极性。宁夏政府可以设立种植结构调整专项资金，用于支持农民发展耐旱作物种植。加强对农业种植结构调整的技术指导和服务，为农民提供种植技术培训、病虫害防治等方面的指导，帮助农民掌握耐旱作物的种植技术，提高作物产量和质量。4.3.2水资源管理体制改革宁夏水资源管理体制存在一些问题，如水资源管理分散、水资源配置不合理、水权制度不完善等，这些问题制约了宁夏水资源的合理利用和干旱灾害的有效应对。因此，需要改革水资源管理体制，加强水资源统一管理和合理配置。水资源管理分散是宁夏水资源管理体制存在的一个重要问题。目前，宁夏的水资源管理涉及多个部门，如水利、农业、环保、国土等，各部门之间职责不清，协调困难，导致水资源管理效率低下。为了解决这一问题，应建立统一的水资源管理机构，整合各部门的水资源管理职能，实现水资源的统一规划、统一调配、统一管理。成立宁夏回族自治区水资源管理委员会，负责统筹协调全区的水资源管理工作，制定水资源管理政策和规划，监督水资源的开发利用和保护。水资源配置不合理也是宁夏水资源管理体制存在的问题之一。宁夏水资源总量有限，且时空分布不均，但目前的水资源配置方式未能充分考虑各地区的用水需求和水资源状况，导致部分地区水资源短缺，而部分地区水资源浪费严重。为了优化水资源配置，应建立科学合理的水资源配置机制，根据各地区的水资源条件、用水需求和经济社会发展情况，合理分配水资源。采用水资源优化配置模型，对宁夏的水资源进行科学合理的调配，提高水资源的利用效率。加强对水资源配置的监督和管理，确保水资源的合理分配和有效利用。水权制度不完善是宁夏水资源管理体制的另一个问题。目前，宁夏的水权制度还不够健全，水权界定不清晰，水权交易市场不活跃，导致水资源的价值未能得到充分体现，水资源的利用效率低下。为了完善水权制度，应明确水权的界定和分配，建立健全水权交易市场，促进水资源的合理流动和高效利用。制定宁夏回族自治区水权界定和分配办法，明确水资源的所有权、使用权和收益权。建立水权交易平台，规范水权交易行为，促进水权的合理流转。加强对水权交易的监管，防止水权交易中的不正当行为。4.3.3公众意识与参与公众在干旱灾害应对中发挥着重要作用，他们的行为和意识直接影响着干旱灾害的防治效果。因此，需要加强宣传教育，提高公众干旱灾害防范意识和参与度。加强宣传教育是提高公众干旱灾害防范意识的重要手段。政府应通过多种渠道，如电视、广播、报纸、网络、微信公众号等，广泛宣传干旱灾害的危害、成因、防范措施等知识。制作干旱灾害防治宣传手册、海报、视频等资料，发放到社区、学校、农村等基层单位，提高公众对干旱灾害的认识。举办干旱灾害防治知识讲座、培训、展览等活动，邀请专家学者为公众讲解干旱灾害的相关知识和应对方法，增强公众的防范意识和能力。宁夏政府可以组织专家到农村开展干旱灾害防治知识讲座，向农民传授节水灌溉技术、耐旱作物种植技术等，提高农民的抗旱能力。提高公众参与度是做好干旱灾害防治工作的关键。政府应鼓励公众积极参与干旱灾害的监测、预警、救援等工作，形成全社会共同参与的良好氛围。建立公众参与机制，如设立举报电话、邮箱等，鼓励公众举报浪费水资源、破坏水利设施等行为。组织志愿者参与干旱灾害救援工作，为受灾群众提供帮助。开展干旱灾害防治宣传活动，鼓励公众提出合理化建议，为干旱灾害防治工作贡献力量。宁夏政府可以组织志愿者到干旱灾害灾区，帮助受灾群众解决生活用水困难，协助政府开展抗旱救灾工作。此外，还可以通过学校教育、社区宣传等方式，培养公众的节水意识和环保意识，让公众养成节约用水、保护水资源的良好习惯。在学校开展节水教育活动，设置节水课程，举办节水主题班会、演讲比赛等，培养学生的节水意识和习惯。在社区开展环保宣传活动，宣传保护水资源、改善生态环境的重要性，提高公众的环保意识。通过提高公众的节水意识和环保意识，减少水资源的浪费和污染，提高水资源的利用效率，从而减轻干旱灾害的影响。五、案例分析5.1具体案例选取选取2017年宁夏中部干旱带的严重干旱事件作为具体案例进行深入分析。2017年，宁夏地区降水异常偏少，气温偏高，导致干旱灾害严重，其中中部干旱带的盐池县、同心县等地受灾尤为突出。此次干旱事件自春季开始显现，一直持续到秋季，贯穿了农作物的整个生长季。春季，宁夏中部干旱带降水稀少，气温迅速回升，蒸发量急剧增加，土壤墒情急剧下降。盐池县的平均降水量较常年同期减少了40%以上，土壤表层含水量降至10%以下，远低于农作物生长所需的适宜含水量。在这样的干旱条件下，农作物播种受到严重影响，许多地区的玉米、马铃薯等作物出苗率不足50%，出苗时间也比正常年份推迟了10-15天。进入夏季，干旱情况愈发严重。盐池县和同心县连续数月降水不足20毫米，而蒸发量却高达200毫米以上。高温干旱导致农作物生长发育受阻，玉米叶片枯黄卷曲，马铃薯植株矮小，块茎发育不良。据统计，盐池县和同心县的农作物受旱面积分别达到了80万亩和60万亩，占当地农作物种植总面积的70%以上。秋季，虽然有少量降水，但对缓解旱情作用甚微。此时，农作物正处于灌浆、成熟的关键时期，干旱使得作物灌浆不充分，千粒重下降，导致农作物大幅减产。盐池县玉米平均亩产较正常年份减少了150公斤左右，减产幅度达35%；同心县马铃薯平均亩产减少100公斤，减产幅度达30%。此次干旱事件不仅对农业生产造成了巨大损失，还对当地的生态环境和社会经济产生了深远影响。在生态环境方面，干旱导致植被大量死亡，土地沙化加剧。盐池县的草原植被覆盖率下降了20%，土地沙化面积新增了5万亩。水土流失问题也愈发严重，大量土壤被雨水冲刷，河流泥沙含量增加，生态系统的稳定性遭到严重破坏。在社会经济方面，农业减产使得农民收入大幅减少，生活困难。盐池县和同心县农民人均可支配收入分别下降了20%和15%。干旱还导致农村地区用水紧张，部分村庄出现人畜饮水困难的情况，居民需要到数公里外的地方拉水，给居民生活带来了极大的不便。为了应对干旱，政府和社会各界投入了大量的人力、物力和财力，用于抗旱救灾、水利设施建设、水资源调配等，但仍难以完全弥补干旱造成的损失。5.2基于案例的风险评估与对策实施效果分析运用前文构建的风险评估模型对2017年宁夏中部干旱带的干旱事件进行风险评估。将该地区的降水变率、干旱持续时间、干旱强度等干旱致险性指标数据，土壤质地、植被覆盖度、生态系统类型、人口密度、经济发展水平、产业结构等承灾体脆弱性指标数据，农业用地面积、人口分布、基础设施分布等暴露性指标数据，以及水利设施状况、抗旱技术水平、政策支持力度等防灾减灾能力指标数据代入模型。通过计算得出，盐池县和同心县在此次干旱事件中的风险等级均为高风险。这与实际情况基本吻合，2017年盐池县和同心县农作物受旱面积大，减产严重，生态环境遭到破坏，居民生活用水困难，确实遭受了严重的干旱灾害影响。评估结果在一定程度上准确地反映了此次干旱事件的风险状况，但也存在一些细微差异。在实际情况中，由于局部地形和小气候的影响，部分地区的受灾程度可能与评估结果不完全一致。评估模型在考虑某些复杂因素时可能存在一定的局限性，如在评估生态系统对干旱的响应时，未能充分考虑生态系统的自我修复能力和生态系统之间的相互作用。针对2017年宁夏中部干旱带的干旱灾害，当地采取了一系列适应对策。在工程性措施方面，加大了水利设施建设和维护力度，增加水库调蓄能力，积极调配水资