我國(guó)農(nóng)田水利工程建設(shè)抵御水旱災(zāi)害效果評(píng)估

王柳，張秋玲，張躍峰，魏秀菊*，趙愛(ài)琴，張學(xué)軍*

我國(guó)農(nóng)田水利工程建設(shè)抵御水旱災(zāi)害效果評(píng)估

王柳1,2，張秋玲1，張躍峰1，魏秀菊1,2*，趙愛(ài)琴2，張學(xué)軍1*

（1.農(nóng)業(yè)農(nóng)村部規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院，北京 100125；2.中國(guó)農(nóng)業(yè)工程學(xué)會(huì)，北京 100125）

2011年中央一號(hào)文件提出“大興農(nóng)田水利建設(shè)”，之后伴隨著高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)的發(fā)展，農(nóng)田水利工程建設(shè)進(jìn)入快速發(fā)展階段，年均投資超過(guò)800億元?！尽吭u(píng)估我國(guó)過(guò)去農(nóng)田水利工程建設(shè)減輕水旱災(zāi)害的效果。以2011年為時(shí)間節(jié)點(diǎn)，將各省級(jí)行政區(qū)降水量和水、旱災(zāi)受災(zāi)率和成災(zāi)率數(shù)據(jù)分成2組，建立模型，考察2個(gè)時(shí)段內(nèi)水、旱災(zāi)受災(zāi)率隨降水量的變化，分析2個(gè)時(shí)段水旱災(zāi)受災(zāi)率和成災(zāi)率的差異顯著性。1994—2010年水災(zāi)受災(zāi)率隨降水量的增加呈極顯著增加趨勢(shì)，而2011—2018年水災(zāi)受災(zāi)率則與降水量無(wú)顯著關(guān)系，說(shuō)明大力建設(shè)農(nóng)田水利工程的減災(zāi)效果；1994—2010年和2011—2018年旱災(zāi)受災(zāi)率隨降水量的增加顯著降低，但2011—2018年比1994—2010年旱災(zāi)受災(zāi)率受降雨量影響的程度減小。2011—2018年旱災(zāi)受災(zāi)率和成災(zāi)率比1994—2010年分別降低了5.14～22.52百分點(diǎn)和2.21～16.79百分點(diǎn)，水災(zāi)受災(zāi)率和成災(zāi)率則分別降低了3.26～8.00百分點(diǎn)和1.95～4.54百分點(diǎn)。結(jié)合各省區(qū)的多年平均降水量數(shù)據(jù)分析表明，農(nóng)田水利工程建設(shè)對(duì)于大多數(shù)干旱、半干旱和半濕潤(rùn)地區(qū)，如河北、山西、內(nèi)蒙古、遼寧、吉林、黑龍江、西藏、甘肅、青海和新疆的抗旱效果較明顯；對(duì)于濕潤(rùn)地區(qū)，如福建、江西、湖北和湖南則抗?jié)承Ч^明顯；在某些半濕潤(rùn)地區(qū)，如山東、河南和某些濕潤(rùn)地區(qū)，如江蘇、廣東、重慶兼具抗旱和抗?jié)承Ч?。統(tǒng)計(jì)意義上，農(nóng)田水利工程建設(shè)抗旱效果顯著高于抗?jié)承Ч?；旱?zāi)受災(zāi)率和成災(zāi)率比水災(zāi)的受災(zāi)率和成災(zāi)率分別降低很多。該研究可為未來(lái)農(nóng)田水利設(shè)施建設(shè)區(qū)域規(guī)劃提供參考。

農(nóng)田水利工程；高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田；水/旱災(zāi)；抗災(zāi)能力；效果評(píng)估

0 引言

【研究意義】自1982年以來(lái)，中央一號(hào)文件的主題都是關(guān)于“三農(nóng)”問(wèn)題，只有2011年為水利改革主題，2011年《中共中央、國(guó)務(wù)院關(guān)于加快水利改革發(fā)展的決定》[1]指出近年來(lái)我國(guó)頻繁發(fā)生的嚴(yán)重水旱災(zāi)害，造成重大生命財(cái)產(chǎn)損失，暴露出農(nóng)田水利等基礎(chǔ)設(shè)施十分薄弱，必須大力加強(qiáng)水利建設(shè)，力爭(zhēng)今后10 a全社會(huì)水利年平均投入比2010年高出1倍等。2011年后的10 a，擬在水利方面投入4萬(wàn)億元[2]。2011年以后農(nóng)田水利工程建設(shè)進(jìn)入了快車(chē)道，全國(guó)年均灌排工程項(xiàng)目改造建設(shè)投資超過(guò)800億元，灌區(qū)改造建設(shè)覆蓋率達(dá)到70%以上，除了傳統(tǒng)灌排工程設(shè)施得到加固、改造、建設(shè)以外，噴灌、微灌、管道輸水灌溉等高效節(jié)水灌溉項(xiàng)目力度不斷加強(qiáng)[3]。2011年全國(guó)“十二五”規(guī)劃綱要[4]明確提出大規(guī)模建設(shè)旱澇保收高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田。中共中央、國(guó)務(wù)院印發(fā)的《鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略規(guī)劃（2018—2022年）》[5]提出：加強(qiáng)農(nóng)田水利基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，到2022年農(nóng)田有效灌溉面積達(dá)到10.4億畝（0.69億hm2）；2019年，《國(guó)務(wù)院辦公廳關(guān)于切實(shí)加強(qiáng)高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)提升國(guó)家糧食安全保障能力的意見(jiàn)》[6]提出：大力推進(jìn)高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)，加快補(bǔ)齊農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施短板，提高水土資源利用效率，切實(shí)增強(qiáng)農(nóng)田防災(zāi)抗災(zāi)減災(zāi)能力，為保障國(guó)家糧食安全提供堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。2011年以來(lái)，國(guó)家大力推進(jìn)農(nóng)田水利工程建設(shè)，取得了明顯成效，如“十二五”期間建成高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田4.03億畝（2 687萬(wàn)hm2）[7]。評(píng)估全國(guó)范圍農(nóng)田水利工程建設(shè)抵御水旱災(zāi)害能力和穩(wěn)產(chǎn)效果，對(duì)于未來(lái)合理規(guī)劃農(nóng)田水利工程建設(shè)布局、提高農(nóng)田抗災(zāi)能力、保障我國(guó)糧食安全有參考價(jià)值?！狙芯窟M(jìn)展】王文浩等[8]建立了高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田水利工程環(huán)境影響后評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，涉及抗災(zāi)能力的指標(biāo)有遭遇重現(xiàn)期為10 a的暴雨時(shí)積水面積和排水速度，然而卻沒(méi)有相應(yīng)災(zāi)害評(píng)價(jià)結(jié)果；靳軻等[9]提出了減災(zāi)率的指標(biāo)，但其定義不清楚，物理意義并不明確；朱云章[10]將旱澇保收面積作為農(nóng)田水利投資績(jī)效分析的指標(biāo)之一，何慧等[11]選擇農(nóng)業(yè)抗旱效益作為農(nóng)田水利建設(shè)效益評(píng)估的指標(biāo)之一，而這些數(shù)據(jù)并非在所有省份和所有年份都能獲得，且和糧食產(chǎn)量沒(méi)有明確關(guān)系；歐建鋒等[12]將區(qū)域防洪標(biāo)準(zhǔn)達(dá)標(biāo)率、區(qū)域除澇標(biāo)準(zhǔn)達(dá)標(biāo)率和農(nóng)田降漬標(biāo)準(zhǔn)達(dá)標(biāo)率作為農(nóng)村水利現(xiàn)代化水平的評(píng)價(jià)指標(biāo)，而達(dá)標(biāo)率的門(mén)檻值卻是主觀給定的；同樣賀磊[13]評(píng)價(jià)高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田水利建設(shè)綜合成效時(shí)所采用的灌溉保證率也是依靠專(zhuān)家打分的主觀評(píng)價(jià)；羅芳等[14]、張慶華等[15]將有效灌溉面積和除澇面積（或有效排水面積）作為水利建設(shè)成效的指標(biāo)，卻未有直接的抵御水旱災(zāi)害的效果；唐娟莉[16]研究了有效灌溉面積和受災(zāi)面積對(duì)全國(guó)不同地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)總值的影響，也沒(méi)有反映農(nóng)田水利建設(shè)對(duì)抵御水旱災(zāi)害的影響。從目前研究總體來(lái)看，對(duì)農(nóng)田水利建設(shè)項(xiàng)目的績(jī)效評(píng)價(jià)還相對(duì)滯后，已有的成果比較零散，還需進(jìn)一步深入研究[17]。

【切入點(diǎn)】自2011年，以高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田水利工程建設(shè)為代表的灌排設(shè)施配套建設(shè)得到進(jìn)一步發(fā)展，已建成的農(nóng)田水利工程抵御水旱災(zāi)害的能力，未見(jiàn)相關(guān)的全國(guó)范圍的大尺度的專(zhuān)門(mén)量化研究報(bào)道?！緮M解決的關(guān)鍵問(wèn)題】本文擬針對(duì)這一問(wèn)題，基于《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒》和《中國(guó)氣象年鑒》的公開(kāi)數(shù)據(jù)，綜合采用時(shí)間序列自相關(guān)檢驗(yàn)和單因素方差分析2種概率統(tǒng)計(jì)法定量評(píng)價(jià)中國(guó)自2011年以來(lái)農(nóng)田水利工程建設(shè)抵御水旱災(zāi)害的效果，為未來(lái)農(nóng)田水利設(shè)施建設(shè)全國(guó)區(qū)域規(guī)劃提供參考。

1 農(nóng)田水利工程建設(shè)成效

本文從與水旱災(zāi)害的相關(guān)度的角度考慮，基于國(guó)家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)[18]，選取有效灌溉面積和除澇面積為指標(biāo)表征農(nóng)田水利建設(shè)成效，以2011年為節(jié)點(diǎn)分析前后時(shí)段農(nóng)田水利工程建設(shè)成效如圖1所示。所有回歸模型＜0.01，由直線斜率（增加速率）可知，2011年之后的全國(guó)有效灌溉面積和除澇面積的斜率遠(yuǎn)大于2011年之前，說(shuō)明2011年以后農(nóng)田水利工程建設(shè)速度大大加快。

圖1 2011年前后2個(gè)時(shí)段有效灌溉面積和除澇面積變化

2 水旱災(zāi)害評(píng)估方法及數(shù)據(jù)來(lái)源

2.1 指標(biāo)選擇

根據(jù)GB/T24438.1—2009《自然災(zāi)害災(zāi)情統(tǒng)計(jì)第1部分：基本指標(biāo)》[19]，涉及農(nóng)業(yè)的指標(biāo)有農(nóng)作物受災(zāi)面積、農(nóng)作物成災(zāi)面積、農(nóng)作物絕收面積、毀壞耕地面積、農(nóng)業(yè)直接經(jīng)濟(jì)損失。其中受災(zāi)面積指因自然災(zāi)害導(dǎo)致農(nóng)作物產(chǎn)量比常年減少10%及以上的農(nóng)作物播種面積；成災(zāi)面積指因自然災(zāi)害導(dǎo)致農(nóng)作物產(chǎn)量比常年減少30%及以上的農(nóng)作物播種面積；農(nóng)作物絕收面積為因自然災(zāi)害導(dǎo)致農(nóng)作物產(chǎn)量比常年減少80%及以上的農(nóng)作物播種面積（表1）。農(nóng)作物水旱災(zāi)受災(zāi)面積、成災(zāi)面積等災(zāi)情數(shù)據(jù)是通過(guò)農(nóng)業(yè)部門(mén)、水利部門(mén)等統(tǒng)計(jì)、核實(shí)的實(shí)時(shí)農(nóng)業(yè)水旱情數(shù)據(jù)。與其他農(nóng)業(yè)水旱情指標(biāo)相比，這種農(nóng)業(yè)水旱情指標(biāo)與農(nóng)作物產(chǎn)量是緊密聯(lián)系的。由于農(nóng)作物絕收面積2010年之前沒(méi)有數(shù)據(jù)，無(wú)法進(jìn)行基于概率的統(tǒng)計(jì)，故未選取該指標(biāo)。

表1 自然災(zāi)害指標(biāo)與作物減產(chǎn)程度的對(duì)應(yīng)關(guān)系

基于水旱災(zāi)農(nóng)作物受災(zāi)面積和成災(zāi)面積的水旱災(zāi)受災(zāi)率、成災(zāi)率是刻畫(huà)水旱災(zāi)災(zāi)情程度的指標(biāo)，其表示農(nóng)作物受災(zāi)面積、成災(zāi)面積占當(dāng)年農(nóng)作物播種面積的百分比。國(guó)家防汛抗旱總指揮部編制的《中國(guó)水旱災(zāi)害公報(bào)》[20]中也采用水旱災(zāi)農(nóng)作物受災(zāi)率作為省級(jí)行政區(qū)間進(jìn)行水旱災(zāi)相對(duì)嚴(yán)重程度比較指標(biāo)。基于以上分析，本文選擇1994—2010年、2011—2018年2個(gè)時(shí)間段水旱災(zāi)害受災(zāi)率和成災(zāi)率進(jìn)行對(duì)比作為評(píng)價(jià)“十二五”以來(lái)農(nóng)田水利工程建設(shè)抵御水旱災(zāi)害效果的評(píng)價(jià)指標(biāo)，其計(jì)算式分別為：

Ia=Sa/×100%， （1）

Ic=Sc/×100%， （2）

式中：Ia、Ic分別表示水旱災(zāi)受災(zāi)率、成災(zāi)率（%），=1、2分別表示水災(zāi)和旱災(zāi)；Sa、Sc分別表示農(nóng)作物水旱災(zāi)受災(zāi)面積、成災(zāi)面積（萬(wàn)hm2）；為農(nóng)作物播種面積（萬(wàn)hm2）。

2.2 數(shù)據(jù)來(lái)源及處理

水旱災(zāi)受災(zāi)面積、成災(zāi)面積和農(nóng)作物播種面積數(shù)據(jù)來(lái)源于國(guó)家統(tǒng)計(jì)局的數(shù)據(jù)[18]。

以所有能獲取的1994—2018年《中國(guó)氣象年鑒》中主要城市逐年的年降水量代表其所在省級(jí)行政區(qū)的年降水量[21]，用于進(jìn)行單因素方差分析，判斷1994—2010年和2011—2018年2個(gè)時(shí)段年降水量有無(wú)顯著差異。各省級(jí)行政區(qū)多年平均降水量（2018年前30 a全年累計(jì)20:00至次日20:00降水量平均值）來(lái)源于全國(guó)溫室數(shù)據(jù)系統(tǒng)上對(duì)應(yīng)站點(diǎn)數(shù)據(jù)[22]，用于判斷各省級(jí)行政區(qū)所處的干濕區(qū)。

降水是影響水旱災(zāi)情的重要因素，將所有數(shù)據(jù)以2011年為節(jié)點(diǎn)分為1994—2010年和2011—2018年2個(gè)時(shí)段，對(duì)2個(gè)時(shí)段的各省級(jí)行政區(qū)歷年的降水量和對(duì)應(yīng)的水旱災(zāi)受災(zāi)率利用Statistix 9軟件中線性回歸模型進(jìn)行回歸分析，考察不同時(shí)段年降水量對(duì)水旱災(zāi)情的影響。利用Statistix 9軟件中的one-way AOV進(jìn)行單因素方差分析，若＜0.05則認(rèn)為2個(gè)時(shí)段降水量有顯著差異，無(wú)法分清2個(gè)時(shí)段水旱災(zāi)受災(zāi)率和成災(zāi)率的變化是由于降水差異引起的還是農(nóng)田水利建設(shè)差異引起的，故對(duì)這些省份不再進(jìn)行后續(xù)分析；若≥0.05則認(rèn)為2個(gè)時(shí)段降水量無(wú)顯著差異。采用Statistix 9軟件對(duì)1994—2018年2個(gè)時(shí)段降水量無(wú)顯著差異的省級(jí)行政區(qū)水旱災(zāi)受災(zāi)率和成災(zāi)率時(shí)間序列數(shù)據(jù)進(jìn)行自相關(guān)檢驗(yàn)，自相關(guān)函數(shù)值在2倍標(biāo)準(zhǔn)差之內(nèi)，說(shuō)明時(shí)間序列數(shù)據(jù)不存在自相關(guān)。然后，進(jìn)行2個(gè)時(shí)間段的水旱災(zāi)受災(zāi)率和成災(zāi)率的方差分析，若＜0.05，則2個(gè)時(shí)段的水旱災(zāi)受災(zāi)率和成災(zāi)率存在顯著差異，＜0.01為差異極顯著；＜0.1為差異較顯著。最后結(jié)合多年平均降水量分布對(duì)不同干濕地區(qū)的水旱災(zāi)減災(zāi)效果進(jìn)行綜合分析。

3 結(jié)果與分析

3.1 降水量對(duì)水旱災(zāi)害的影響

1994—2010年和2011—2018年2個(gè)時(shí)段水災(zāi)受災(zāi)率和旱災(zāi)受災(zāi)率隨降水量的變化如圖2所示。

由圖2（a）、圖2（b）可見(jiàn)，1994—2010年和2011—2018年旱災(zāi)受災(zāi)率與降水量呈負(fù)相關(guān)，回歸方程如式（3）、式（4）所示，＜0.01：

旱，1994—2010=30.264-0.014 91994—2010， （3）

旱，2011—2018=13.380-0.006 762011—2018， （4）

式中：旱，1994─2010和旱，2011─2018分別為1944—2010年和2011—2018年各省級(jí)行政區(qū)每年的旱災(zāi)受災(zāi)率；1994—2010和2011—2018分別對(duì)應(yīng)年份各省級(jí)行政區(qū)年平均降水量。

式（3）的截距和一次項(xiàng)系數(shù)的絕對(duì)值均大于式（4），說(shuō)明從統(tǒng)計(jì)意義上看，1994—2010年旱災(zāi)災(zāi)情及其受降水量的影響大于2011—2018年。

由圖2（c）、圖2（d）可見(jiàn)，1994—2010年水災(zāi)受災(zāi)率與降水量呈正相關(guān)，回歸方程如式（5）所示，＜0.01，但2011—2018年水災(zāi)受災(zāi)率與降水量無(wú)顯著相關(guān)關(guān)系（=0.281 1>0.05）。

水，1994—2010=1.856 6+0.006 21994—2010，（5）

式中：水，1994—2010為1944—2010年各省級(jí)行政區(qū)每年的水災(zāi)受災(zāi)率。

從統(tǒng)計(jì)意義上看，1994—2010年水災(zāi)災(zāi)情受降水量的影響大于2011—2018年。而且式（5）的截距和一次項(xiàng)系數(shù)的絕對(duì)值均小于式（3），1994—2010年水災(zāi)災(zāi)情及其受降水量的影響小于旱災(zāi)。

由圖2（a）、圖2（c）可知，在受水利設(shè)施減災(zāi)影響較小的年份（1994—2010年）水旱災(zāi)受災(zāi)率與降水量極顯著相關(guān)，因此，在統(tǒng)計(jì)2個(gè)時(shí)段降水量無(wú)顯著差異的情況下分析“十二五”以來(lái)加大農(nóng)田水利設(shè)施建設(shè)力度對(duì)抵御水旱災(zāi)害的影響有其合理性。

3.2 降水量差異分析

2011年前后時(shí)段降水量方差分析如表2所示，除浙江、安徽、四川、寧夏4省區(qū)的降水量在2011年前后差異顯著（＜0.05）外，其余?。ㄊ?、區(qū)）降水量無(wú)顯著差異，可進(jìn)行后續(xù)“十二五”以來(lái)農(nóng)田水利設(shè)施建設(shè)抵御水旱災(zāi)害效果評(píng)價(jià)。

表2 2011年前后2時(shí)段多年平均降水量及年降水量方差分析

3.3 水旱災(zāi)受災(zāi)率和成災(zāi)率時(shí)間序列自相關(guān)分析

水旱災(zāi)受災(zāi)率和成災(zāi)率時(shí)間序列自相關(guān)分析表明上海、貴州、云南的水災(zāi)受災(zāi)率和成災(zāi)率均存在時(shí)間序列自相關(guān)；廣西、西藏、青海水災(zāi)受災(zāi)率存在時(shí)間序列自相關(guān)；北京、天津、湖南、廣西、陜西旱災(zāi)受災(zāi)率和成災(zāi)率均存在時(shí)間序列自相關(guān)；山東、河南、西藏旱災(zāi)受災(zāi)率存在時(shí)間序列自相關(guān)；福建、新疆旱災(zāi)成災(zāi)率存在時(shí)間序列自相關(guān)，為保證單因素方差分析的合理性，對(duì)這些數(shù)據(jù)不再進(jìn)行后續(xù)分析。

3.4 旱災(zāi)差異分析

表3為2011年前后2時(shí)段旱災(zāi)受災(zāi)率和成災(zāi)率方差分析結(jié)果。由表3可見(jiàn)，2011年前后旱災(zāi)受災(zāi)率差異極顯著（＜0.01）的有河北、山西、內(nèi)蒙古、吉林、黑龍江、海南和甘肅；差異顯著（＜0.05）的有廣東、重慶、新疆；差異較顯著的有江蘇、青海（＜0.10）。2011—2018年時(shí)段內(nèi)旱災(zāi)受災(zāi)率比1994—2010年降低了5.14～22.52百分點(diǎn)。

2011年前后旱災(zāi)成災(zāi)率差異極顯著（＜0.01）的有河北、山西、內(nèi)蒙古和甘肅；差異顯著（＜0.05）的有吉林、山東和海南；差異較顯著（＜0.10）的有遼寧、黑龍江、河南、廣東、重慶和西藏。2011—2018年時(shí)段內(nèi)旱災(zāi)成災(zāi)率比1994—2010年降低了2.21～16.79百分點(diǎn)。

表3 2011年前后2個(gè)時(shí)段旱災(zāi)受災(zāi)率和成災(zāi)率方差分析結(jié)果

注 N表示無(wú)數(shù)據(jù)，下同；上海由于部分?jǐn)?shù)據(jù)缺失，無(wú)法進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。

3.5 水災(zāi)差異分析

表4為2011年前后2時(shí)段水災(zāi)受災(zāi)率和成災(zāi)率方差分析結(jié)果。由表4可見(jiàn)，2011年前后水災(zāi)受災(zāi)率差異極顯著（＜0.01）的有重慶；差異顯著（＜0.05）的有福建、廣東；差異較顯著的有江蘇、江西、山東、河南、湖北和湖南（＜0.10）。2011—2018年水災(zāi)受災(zāi)率比1994—2010年降低了3.26～8.00百分點(diǎn)。

2011年前后水災(zāi)成災(zāi)率差異顯著（＜0.05）的有福建、山東、廣西和重慶；差異較顯著（＜0.10）的有湖北、湖南、廣東。2011—2018年水災(zāi)成災(zāi)率比1994—2010年降低了1.95～4.54百分點(diǎn)。

3.6 綜合分析

一般認(rèn)為多年平均降水量小于200 mm為干旱地區(qū)；200～400 mm為半干旱地區(qū)；大于400～800 mm為半濕潤(rùn)地區(qū)；大于800 mm為濕潤(rùn)地區(qū)。結(jié)合表1各省級(jí)行政區(qū)多年平均降水量數(shù)據(jù)、中國(guó)干濕地區(qū)分布圖[23]和表3、表4的數(shù)據(jù)可知，“十二五”以來(lái)農(nóng)田水利工程建設(shè)抗旱效果明顯的地區(qū)主要分布在干旱、半干旱和半濕潤(rùn)地區(qū)如河北、山西、內(nèi)蒙古、遼寧、吉林、黑龍江、西藏、甘肅、青海和新疆；在濕潤(rùn)地區(qū)則抗?jié)承Ч黠@，如福建、江西、湖北和湖南；在某些半濕潤(rùn)地區(qū)如山東、河南和某些濕潤(rùn)地區(qū)如江蘇、廣東、重慶兼具抗旱和抗?jié)承Ч?/p>

統(tǒng)計(jì)顯示，抗旱效果的顯著性要高于抗?jié)承Ч：禐?zāi)受災(zāi)率和成災(zāi)率降低的幅度要大于水災(zāi)。

4 討論

影響水旱災(zāi)害的因素很多，研究進(jìn)行了簡(jiǎn)化，認(rèn)為降水量無(wú)顯著差異的情況下，水旱災(zāi)害強(qiáng)度的差異是由農(nóng)田水利工程建設(shè)抵御水旱災(zāi)害造成的。研究中個(gè)別數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常，北京和天津2011—2018年內(nèi)水災(zāi)受災(zāi)率和成災(zāi)率高于1994—2010年，其中北京的受災(zāi)率和成災(zāi)率達(dá)到較顯著和顯著水平，天津成災(zāi)率達(dá)到較顯著水平；屬于濕潤(rùn)地區(qū)的海南抗旱效果顯著，可能與研究忽略了與降水量在省域內(nèi)的地區(qū)間和季節(jié)分布不均勻以及降水強(qiáng)度有關(guān)，具體原因有待進(jìn)一步研究。但從全國(guó)的大尺度多年統(tǒng)計(jì)的宏觀角度看本研究結(jié)果基本能反映規(guī)律，本文的研究方法不失為一種有效的方法。

表4 2011年前后2個(gè)時(shí)段水災(zāi)受災(zāi)率和成災(zāi)率方差分析

注 海南省2011年水災(zāi)受災(zāi)面積為0，成災(zāi)面積為1.57萬(wàn)hm2，成災(zāi)面積大于受災(zāi)面積，與定義不符，數(shù)據(jù)可能存在問(wèn)題，故海南省水災(zāi)數(shù)據(jù)未分析。

5 結(jié)論

1）1994—2010年水災(zāi)受災(zāi)率隨降水量的增加呈極顯著增加趨勢(shì)，說(shuō)明水災(zāi)受災(zāi)率受降水量影響大，而2011—2018年水災(zāi)受災(zāi)率則與降水量無(wú)顯著關(guān)系；1994—2010年和2011—2018年旱災(zāi)受災(zāi)率隨降水量的增加顯著降低，但2011—2018年回歸直線的斜率小于1994—2010年，說(shuō)明旱災(zāi)受災(zāi)率受降雨量影響的程度減小。

2）2011—2018年時(shí)段內(nèi)旱災(zāi)受災(zāi)率和成災(zāi)率比1994—2010年降低了5.14～22.52百分點(diǎn)和2.21～16.79百分點(diǎn)；2011—2018年時(shí)段內(nèi)水災(zāi)受災(zāi)率和成災(zāi)率則比1994—2010年降低了3.26～8.00百分點(diǎn)和1.95～4.54百分點(diǎn)。

3）農(nóng)田水利工程建設(shè)對(duì)于干旱、半干旱和半濕潤(rùn)地區(qū)如河北、山西、內(nèi)蒙古、遼寧、吉林、黑龍江、西藏、甘肅、青海和新疆的抗旱效果較明顯；對(duì)濕潤(rùn)地區(qū)如福建、江西、湖北和湖南則抗?jié)承Ч^明顯；在某些半濕潤(rùn)地區(qū)如山東、河南和某些濕潤(rùn)地區(qū)如江蘇、廣東、重慶兼具抗旱和抗?jié)承Ч?/p>

4）從統(tǒng)計(jì)意義上看，農(nóng)田水利工程建設(shè)抗旱效果的顯著性高于抗?jié)承Ч?；旱?zāi)受災(zāi)率和成災(zāi)率降低的幅度大于水災(zāi)。

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Evaluating the Improved Ability of Irrigation Water Conservancy Engineering Projects Since 2011 in Mitigating Flood and Drought in China

WANG Liu1,2, ZHANG Qiuling1, ZHANG Yuefeng1, WEI Xiuju1,2*, ZHAO Aiqin2, ZHANG Xuejun1*

(1. Academy of Agricultural Planning and Engineering, Ministry of Agriculture and Rural Affairs, Beijing 100125, China;2. Chinese Society of Agricultural Engineering, Beijing 100125, China)

【】The No.1 central document in 2011 proposed to improve farmland water conservancy construction. Since then, constructing well-facilitated farmland water projects has developed rapidly with an average of annual investment more than 80 billion Yuan. The objective of this paper is to evaluate the efficacy of these projects in mitigating floods and droughts across the country.【】We divided precipitation, standard ratio of areas affected by flood and drought to total sowing areas in each province into 1994—2010 group and 2011—2018 group. A linear model was used to fit the changes in flood and drought ratio in response to precipitations in the two periods. The one-way ANOVA analysis was used to test significant difference in precipitation, difference in standard ratio of areas affected by flood and drought to the total sowing areas, between the two groups.【】The standard ratio of flood-affected areas to the total sowing areas increased significantly with precipitation from 1994 to 2010, indicating a positive impact of precipitation on floods. Since 2011, however, the floods did not show a significant relationship with precipitation, implying the efficacy of the projects newly constructed or revamped. The standard ratio of the drought-affected areas to the total sowing areas decreased significantly with the increase in precipitation from 1994 to 2018, but the slope of the linear increase for 2011 to 2018 was smaller than that for 1994 to 2010, implying the effectiveness of the newly constructed projects in mitigating the occurrence of drought. Compared to those in 1994—2010, the ratios of drought-areas and drought-damaged areas to the total sowing areas decreased by 5.14～22.52 percentage points and 2.21～16.79 percentage points, respectively, in 2011—2018, while the ratio of flood-areas and flood-damaged areas to the total sowing areas decreased by 3.26～8.00 percentage points and 1.95～4.54 percentage points, respectively, in the same period. The newly constructed or revamped projects were most effective in mitigating drought in the arid, semi-arid and semi-humid regions in provinces including Hebei, Shanxi, Inner Mongolia, Liaoning, Jilin, Heilongjiang, Tibet, Gansu, Qinghai and Xinjiang. For provinces in humid regions, including Fujian, Jiangxi, Hubei and Hunan, they were more effective in alleviating floods. For those in semi-humid regions, such as Shandong and Henan, and in humid regions such as Jiangsu, Guangdong, and Chongqing, they were effective in ameliorating both drought and flood.【】The effectiveness of the newly constructed and revamped water engineering projects since 2011 varied with regions. On average, they are more effective in relieving droughts than floods. Our analysis provides valuable information for guiding future farmland water conservancy engineering construction.

farmland water conservancy engineering; well-facilitated farmland; flood and drought; mitigation; evaluation

F301.2

A

10.13522/j.cnki.ggps.2021059

1672 - 3317（2021）11 - 0129 - 08

2021-02-08

全國(guó)高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)總體規(guī)劃（農(nóng)業(yè)農(nóng)村部2018—2020）；中國(guó)科技期刊卓越行動(dòng)計(jì)劃期刊（卓越計(jì)劃-C-083）（2019—2023）（農(nóng)業(yè)工程學(xué)科專(zhuān)業(yè)研究）

王柳，副編審，博士，主要從事設(shè)施園藝和糧食安全研究。E-mail: wangliu@aape.org.cn

魏秀菊，編審/研究員，院副總工，博士，主要從事農(nóng)業(yè)水土工程研究。E-mail: weixj06@163.com

張學(xué)軍，研究員，主要從事節(jié)水灌溉和設(shè)施農(nóng)業(yè)工程技術(shù)研究。E-mail: zhangxuejun@aape.org.cn

王柳, 張秋玲, 張躍峰, 等. 我國(guó)農(nóng)田水利工程建設(shè)抵御水旱災(zāi)害效果評(píng)估[J]. 灌溉排水學(xué)報(bào), 2021, 40(11): 129-136.

WANG Liu, ZHANG Qiuling, ZHANG Yuefeng, et al. Evaluating the Improved Ability of Irrigation Water Conservancy Engineering Projects Since 2011 in Mitigating Flood and Drought in China[J]. Journal of Irrigation and Drainage, 2021, 40(11): 129-136.

責(zé)任編輯：趙宇龍