黑龙江省降水变化对水资源影响探讨
王振芬
摘 要：为减缓黑龙江省水资源供需问题，提高水资源的利用率，为农业发展、抗灾防洪等做出科学指导，必须对黑龙江近几年的水资源变化趋势、特征等进行分析。结果显示自1961年至今，黑龙江省降水量逐渐下降，春季、冬季延长。从空间角度分析，可利用降水量下降，部分地区水资源供需不匹配现象愈演愈烈，可见降水变化对水资源的间接影响。
关键词：黑龙江省；降水变化；水资源；影响
中图分类号：N8 文献标识码：A 文章编号：1006—7973（2018）6-0078-02
经济迅猛发展，人们的生活水平提升，对水资源的需求逐渐增加。随着生态环境不断破坏，导致黑龙江省水资源供需问题逐渐扩大，直接影响当地区域经济发展。黑龙江省降水减少，加之洪涝灾害频繁，对农业、林牧业发展构成了威胁。对此必须加强该地区水资源变化情况的分析，为水资源保护提供依据。
1 研究方法
降水量是指可利用降水资源，可通过降水量与蒸发量间的减法结果得到，蒸发量指下垫面之际进入大气内的水量。蒸发量的计算方法多样，如大气水汽收支、地表热量平衡等，对蒸发量有着合理的估算。其中高桥经验公式结合经验系数、月降水量、月平均气温等因素，对路面月蒸发量进行估算，从而得到可用降水量值。介于公式计算简单，对此被广泛用于蒸发量的计算，对我国水资源问题研究有重大作用。
2 资料来源
将黑龙江省气象台提供的自1961年至2011年的月降水量、气温资料当作研究对象，借助SNHT等方式进行处理。
3 结果
3.1 黑龙江省年降水变化
通过对黑龙江省年降水变化曲线的分析，发现近50年来的降水量呈减少趋势，隔10减少约3.0mm；年蒸发量增加，年可利用降水量变化幅度（-4.4mm/10a）大，随着降水量的减少而减少。降水量在20世纪60年代初期、80年代初期至90年代后期降水量增加；在其他时间段分别处于减少趋势。其中可用降水量最小、最少分别为300.8mm与101.4mm。
基于年降水量变化趋势角度分析，近几年降水变化幅度在360-830mm之间，总分布趋势为山区大、平原区小、东部大、西部及西北部小、中南部次之。哈尔滨南部降雨量最高，超过800mm。大庆市降雨量最低为大庆市，降雨量在360-450mm内。
基于各季节降水量变化角度分析，黑龙江省冬季西部、中部、北部地区降水量，出现正向发展趋势。中部地区要比西部、北部地区降水量多，其中大兴安岭北部正趋势最明显。东南区域降水量逐渐减少，七台河西部降水量减少幅度最大。春季降水量呈负趋势，说明降水量受春季气候背景影响。夏季降水趋势，与全省年降水量变化趋势类似，西部、东部变化最为明显，分别显示正趋势、负趋势，但不同地方的降水量变化不同。秋季降水量呈减少趋势，但大兴安岭北部、东南部呈正趋势，各地趋势变化规律性不强。
不同季节全省降水量变化幅度不统一，偏多、偏少情况比较常见，夏季降水量对水资源利用率关系最大。介于黑龙江省为季风气候，夏季降水量比重大，占年降水量2/3，对此加强夏季降水量阶段性趋势变化分析意义重大。佳木斯在1980至1998 年、哈尔滨在1960至1964 年、齐齐哈尔在1957至1966年夏季降水呈增加状态，佳木斯、齐齐哈尔、哈尔滨在1967至1979 年降水量呈减少状态。
夏季多水期内，降水强度频繁出现洪涝情况，此时干旱情况频率低。少水期内，降水强度频繁出现干旱情况出现，洪涝情况出现频率低。80 年代至今，降水强度异常等级频繁出现，其中多发生在夏季多水期内，多地区广泛出现洪涝情况。牡丹江几乎每两年会出现一次的洪涝问题。在1997至2000年出现了四次洪涝情况，之后步入了少水期，但干旱情况并不常见。佳木斯、哈尔滨自1999年以来，出现了连续两年洪涝，此期间齐齐哈尔地区降水量大幅度减少。
基于径流角度分析，挠力河、松花江、牡丹江等是黑龙江省主要内河，自1980年，嫩江、松花江径流量扩大，变化幅度在29至43亿m，与气候变暖等因素有一定关系，同时与该期间齐齐哈尔、哈尔滨等地区的年降水量变化趋势一致。牡丹江、汤旺河全年径流量变化波动不大，对此可以忽视气候变暖对径流变化的影响。分析降水变化，对黑龙江省近几年可利用降水量情况有了进一步的了解，作为气候观测人员，必须注重分析降水量这一气候评估的重要指标，为洪涝灾害等问题的产生、防治措施的针对性展开奠定良好基础[2]。
3.2 黑龙江省水资源供需
在季节变化方面，春季、冬季可用降水量呈上升趋势，增速为2.5mm/10a、1.5 mm/10a。在夏季、秋季呈下降趋势，减速为-4.9 mm/10a、-3.3 mm/10a。其中2010年春季、冬季降水量最大，突破以往降水量纪录。同时2010年秋季、2007年夏季降水量异常减少。
降水量、可用降水量变化趋势类似，季节降水量从多到少排列为夏季、秋季、春季、冬季。从蒸发量的角度分析，夏季蒸发量最大，冬季蒸发量，要明显高于可用降水量，年降水蒸发、可利用降水比例为2：1。其中春季可用降水系数为25%，较比其他季节最少。对此可见，黑龙江省的春季水资源供需矛盾最大，春旱问题严重。同时各个月份的可利用降水量，都要比蒸发量少，其中7月份降水系数、可用降水量最大。4月份可用降水最少，仅为24%，降水蒸发严重，增加了春旱机率。
基于水资源空间变化角度分析，该地区可利用降水量逐渐减少，但在局部地区变化并不一致。全年可利用降水，大致在100-300mm内，鹤岗、伊春等中部区域水资源丰富，可用降水量达到了248.5mm左右。松嫩平原四部等西部區域可用降水最少，大致在144.5mm，春季干旱问题严重，水资源利用率不超过20mm。可用降水量随季节降水量、蒸发量的变化结果，在松嫩平原四部等西部区域体现的更明显。黑龙江省东部区域可利用降水量波动最为明显，春季可用降水量明显减少。该期间北部、西部个别市县的可用降水量不同，主要呈增加趋势。绥化与孙吴、穆棱等区域可利用降水量，在春季明显增加，增加幅度在5.9-9.8mm/10a内。其中松嫩平原区域在全省的水资源供需问题最为明显，可用降水量严重不足，春旱问题频繁出现。其次是三江平原，水资源供需严重不足。而两地区作为全省主要粮食生产基地，随着降水变化的影响，可用江水量不足等问题日益严重，对农业生产构成了较大威胁，直接降低该地区的生活水平与经济收入。
黑龙江省1961-1970年平均气温2.1℃、平均降水量514.6mm、平均蒸发量314.5mm、平均可利用降水量为198.2mm。1971-1980年气温为2.3℃，平均降水量、蒸发量、可利用降水量分别为466.9mm、314.2mm、158.7mm。1981-1990年气温为2.9℃，平均降水量、蒸发量、可利用降水量分别为544.2mm、329.8mm、204.5mm。1981-1990年气温为3.4℃，平均降水量、蒸发量、可利用降水量分别为527.5mm、341. 5mm、199.8 mm。1991-2000年气温为3.7℃，平均降水量、蒸发量、可利用降水量分别为533.8mm、327.8mm、188.5mm。2001-2011年平均气温3.7℃、平均降水量499.5mm、平均蒸发量325.1mm、平均可利用降水量为178.9mm。
降水、蒸发量、可用降水量间呈正相关，降水量对水资源供需有着直接影响。当降水量最大时，大气饱和蒸发量减少，此时水资源丰富。同时气温与水资源间呈负相关，气温升高水资源蒸发量增加，水资源供需问题加剧。同时蒸发量还受日照、风速等因素影响，随着降水量的减少，蒸发量的增加，可用降水量随之减少，加速了干旱等问题出现[3]。
4 总结
近几年黑龙江省的降水量减少，水资源利用率下降，春季、冬季可利用降水量最少。降水量、可利用降水量在夏季最多，随之是秋季、春季、冬季，春季水资源供需问题严重。年水资源利用率逐渐下降，但局部区域水资源供需现象无规律，松嫩地区降水量、可利用降水量最少，春旱问题最严重。三江平原地区水资源利用率下降幅度最大，可利用降水量大幅度减少。降水变化直接影响水资源供需矛盾。在气候变暖形势下，全省气温增加。介于气温对蒸发量又增大作用，随之可利用降水量减少，水资源利用率下降，对农作物产量直接影响。对此合理利用水资源，加强环境保护尤为关键。
参考文献：
[1] 李天霄， 付强， 孟凡香，等. 黑龙江省降水变化趋势及其对农业生产的影响研究[J]. 灌溉排水学报， 2017， 36（5）：103-108.
[2]孙彦坤， 高松陽， 曹义娜，等. 基于降水量的黑龙江省玉米种植适宜性研究[J]. 东北农业大学学报， 2017， 48（1）：33-41.
[3]李成山， 杨希帅. 关于气候变化对我国水文水资源的影响研究[J]. 大科技， 2016（11）.
摘 要：为减缓黑龙江省水资源供需问题，提高水资源的利用率，为农业发展、抗灾防洪等做出科学指导，必须对黑龙江近几年的水资源变化趋势、特征等进行分析。结果显示自1961年至今，黑龙江省降水量逐渐下降，春季、冬季延长。从空间角度分析，可利用降水量下降，部分地区水资源供需不匹配现象愈演愈烈，可见降水变化对水资源的间接影响。
关键词：黑龙江省；降水变化；水资源；影响
中图分类号：N8 文献标识码：A 文章编号：1006—7973（2018）6-0078-02
经济迅猛发展，人们的生活水平提升，对水资源的需求逐渐增加。随着生态环境不断破坏，导致黑龙江省水资源供需问题逐渐扩大，直接影响当地区域经济发展。黑龙江省降水减少，加之洪涝灾害频繁，对农业、林牧业发展构成了威胁。对此必须加强该地区水资源变化情况的分析，为水资源保护提供依据。
1 研究方法
降水量是指可利用降水资源，可通过降水量与蒸发量间的减法结果得到，蒸发量指下垫面之际进入大气内的水量。蒸发量的计算方法多样，如大气水汽收支、地表热量平衡等，对蒸发量有着合理的估算。其中高桥经验公式结合经验系数、月降水量、月平均气温等因素，对路面月蒸发量进行估算，从而得到可用降水量值。介于公式计算简单，对此被广泛用于蒸发量的计算，对我国水资源问题研究有重大作用。
2 资料来源
将黑龙江省气象台提供的自1961年至2011年的月降水量、气温资料当作研究对象，借助SNHT等方式进行处理。
3 结果
3.1 黑龙江省年降水变化
通过对黑龙江省年降水变化曲线的分析，发现近50年来的降水量呈减少趋势，隔10减少约3.0mm；年蒸发量增加，年可利用降水量变化幅度（-4.4mm/10a）大，随着降水量的减少而减少。降水量在20世纪60年代初期、80年代初期至90年代后期降水量增加；在其他时间段分别处于减少趋势。其中可用降水量最小、最少分别为300.8mm与101.4mm。
基于年降水量变化趋势角度分析，近几年降水变化幅度在360-830mm之间，总分布趋势为山区大、平原区小、东部大、西部及西北部小、中南部次之。哈尔滨南部降雨量最高，超过800mm。大庆市降雨量最低为大庆市，降雨量在360-450mm内。
基于各季节降水量变化角度分析，黑龙江省冬季西部、中部、北部地区降水量，出现正向发展趋势。中部地区要比西部、北部地区降水量多，其中大兴安岭北部正趋势最明显。东南区域降水量逐渐减少，七台河西部降水量减少幅度最大。春季降水量呈负趋势，说明降水量受春季气候背景影响。夏季降水趋势，与全省年降水量变化趋势类似，西部、东部变化最为明显，分别显示正趋势、负趋势，但不同地方的降水量变化不同。秋季降水量呈减少趋势，但大兴安岭北部、东南部呈正趋势，各地趋势变化规律性不强。
不同季节全省降水量变化幅度不统一，偏多、偏少情况比较常见，夏季降水量对水资源利用率关系最大。介于黑龙江省为季风气候，夏季降水量比重大，占年降水量2/3，对此加强夏季降水量阶段性趋势变化分析意义重大。佳木斯在1980至1998 年、哈尔滨在1960至1964 年、齐齐哈尔在1957至1966年夏季降水呈增加状态，佳木斯、齐齐哈尔、哈尔滨在1967至1979 年降水量呈减少状态。
夏季多水期内，降水强度频繁出现洪涝情况，此时干旱情况频率低。少水期内，降水强度频繁出现干旱情况出现，洪涝情况出现频率低。80 年代至今，降水强度异常等级频繁出现，其中多发生在夏季多水期内，多地区广泛出现洪涝情况。牡丹江几乎每两年会出现一次的洪涝问题。在1997至2000年出现了四次洪涝情况，之后步入了少水期，但干旱情况并不常见。佳木斯、哈尔滨自1999年以来，出现了连续两年洪涝，此期间齐齐哈尔地区降水量大幅度减少。
基于径流角度分析，挠力河、松花江、牡丹江等是黑龙江省主要内河，自1980年，嫩江、松花江径流量扩大，变化幅度在29至43亿m，与气候变暖等因素有一定关系，同时与该期间齐齐哈尔、哈尔滨等地区的年降水量变化趋势一致。牡丹江、汤旺河全年径流量变化波动不大，对此可以忽视气候变暖对径流变化的影响。分析降水变化，对黑龙江省近几年可利用降水量情况有了进一步的了解，作为气候观测人员，必须注重分析降水量这一气候评估的重要指标，为洪涝灾害等问题的产生、防治措施的针对性展开奠定良好基础[2]。
3.2 黑龙江省水资源供需
在季节变化方面，春季、冬季可用降水量呈上升趋势，增速为2.5mm/10a、1.5 mm/10a。在夏季、秋季呈下降趋势，减速为-4.9 mm/10a、-3.3 mm/10a。其中2010年春季、冬季降水量最大，突破以往降水量纪录。同时2010年秋季、2007年夏季降水量异常减少。
降水量、可用降水量变化趋势类似，季节降水量从多到少排列为夏季、秋季、春季、冬季。从蒸发量的角度分析，夏季蒸发量最大，冬季蒸发量，要明显高于可用降水量，年降水蒸发、可利用降水比例为2：1。其中春季可用降水系数为25%，较比其他季节最少。对此可见，黑龙江省的春季水资源供需矛盾最大，春旱问题严重。同时各个月份的可利用降水量，都要比蒸发量少，其中7月份降水系数、可用降水量最大。4月份可用降水最少，仅为24%，降水蒸发严重，增加了春旱机率。
基于水资源空间变化角度分析，该地区可利用降水量逐渐减少，但在局部地区变化并不一致。全年可利用降水，大致在100-300mm内，鹤岗、伊春等中部区域水资源丰富，可用降水量达到了248.5mm左右。松嫩平原四部等西部區域可用降水最少，大致在144.5mm，春季干旱问题严重，水资源利用率不超过20mm。可用降水量随季节降水量、蒸发量的变化结果，在松嫩平原四部等西部区域体现的更明显。黑龙江省东部区域可利用降水量波动最为明显，春季可用降水量明显减少。该期间北部、西部个别市县的可用降水量不同，主要呈增加趋势。绥化与孙吴、穆棱等区域可利用降水量，在春季明显增加，增加幅度在5.9-9.8mm/10a内。其中松嫩平原区域在全省的水资源供需问题最为明显，可用降水量严重不足，春旱问题频繁出现。其次是三江平原，水资源供需严重不足。而两地区作为全省主要粮食生产基地，随着降水变化的影响，可用江水量不足等问题日益严重，对农业生产构成了较大威胁，直接降低该地区的生活水平与经济收入。
黑龙江省1961-1970年平均气温2.1℃、平均降水量514.6mm、平均蒸发量314.5mm、平均可利用降水量为198.2mm。1971-1980年气温为2.3℃，平均降水量、蒸发量、可利用降水量分别为466.9mm、314.2mm、158.7mm。1981-1990年气温为2.9℃，平均降水量、蒸发量、可利用降水量分别为544.2mm、329.8mm、204.5mm。1981-1990年气温为3.4℃，平均降水量、蒸发量、可利用降水量分别为527.5mm、341. 5mm、199.8 mm。1991-2000年气温为3.7℃，平均降水量、蒸发量、可利用降水量分别为533.8mm、327.8mm、188.5mm。2001-2011年平均气温3.7℃、平均降水量499.5mm、平均蒸发量325.1mm、平均可利用降水量为178.9mm。
降水、蒸发量、可用降水量间呈正相关，降水量对水资源供需有着直接影响。当降水量最大时，大气饱和蒸发量减少，此时水资源丰富。同时气温与水资源间呈负相关，气温升高水资源蒸发量增加，水资源供需问题加剧。同时蒸发量还受日照、风速等因素影响，随着降水量的减少，蒸发量的增加，可用降水量随之减少，加速了干旱等问题出现[3]。
4 总结
近几年黑龙江省的降水量减少，水资源利用率下降，春季、冬季可利用降水量最少。降水量、可利用降水量在夏季最多，随之是秋季、春季、冬季，春季水资源供需问题严重。年水资源利用率逐渐下降，但局部区域水资源供需现象无规律，松嫩地区降水量、可利用降水量最少，春旱问题最严重。三江平原地区水资源利用率下降幅度最大，可利用降水量大幅度减少。降水变化直接影响水资源供需矛盾。在气候变暖形势下，全省气温增加。介于气温对蒸发量又增大作用，随之可利用降水量减少，水资源利用率下降，对农作物产量直接影响。对此合理利用水资源，加强环境保护尤为关键。
参考文献：
[1] 李天霄， 付强， 孟凡香，等. 黑龙江省降水变化趋势及其对农业生产的影响研究[J]. 灌溉排水学报， 2017， 36（5）：103-108.
[2]孙彦坤， 高松陽， 曹义娜，等. 基于降水量的黑龙江省玉米种植适宜性研究[J]. 东北农业大学学报， 2017， 48（1）：33-41.
[3]李成山， 杨希帅. 关于气候变化对我国水文水资源的影响研究[J]. 大科技， 2016（11）.
