关于气候变化与我国水安全——流域综合规划修编中应考虑的气候变化问题

论文摘要：全球变暖是公认的事实，全球变暖及其影响是当今世界研究的热点和难点问题。由于我国特殊的地理位置、气候条件和经济社会发展的阶段性特征，我国的水安全问题已经十分严峻。结合我国历史洪涝、干旱等自然灾害的实际和目前相关研究成果，分析了全球变暖对我国洪水安全、用水安全及水生态环境安全的可能影响．并进一步阐述了在流域综合规划修编中应考虑的气候变化问题。

论文关键词：全球变暖；影响；水安全；流域综合规划

一、引言

自1750年以来，全球大气中温室气体浓度显著增加，其中二氧化碳浓度值从工业化前的约280ml／m3增加到2005年的379ml／m3，甲烷浓度值从工业化前的约增加到2005年的氧化亚氮浓度从工业化前的约270x．增加到2005年的 温室气体浓度的增加导致全球性的气候变化．主要体现在全球气温的显著上升及降水空间分布的改变方面。政府间气候变化专业委员会(IPCC)的系列报告表明，在20世纪的100年中，全球地面空气温度平均上升了0．4℃～0．8℃，根据不同的气候情景模拟估计未来100年中．全球平均温度将上升1．4℃～5．8℃。在过去的100年中，由于气温升高导致海洋热膨胀和冰川融化，全球海平面平均每年上升了1～2mm．预计到2100年全球海平面将上升9～88mm。虽然在这些认识中不可避免地存在着不确定性．但国际社会已经对气候变化的现实和它未来的趋势达成共识。

全球气候变化对环境、生态和社会经济系统具有深远的影响。水是全球气候变化的主要影响领域之一．我们要高度重视气候变化问题，认真研究气候变化对我国水安全的影响．并在目前正在开展的新一轮的流域综合规划中充分地考虑气候变化的影响。提出科学的和可持续发展的流域综合规划

二、气候变暖对我国水安全的影响

水是自然界中最活跃和最重要的一种物质。水安全一般指防洪安全、供水安全和水生态环境安全。全球气候变暖将可能加快全球的水文循环．导致蒸散发和降雨等要素在强度和空间分布等方面的变化。可能产生的重要影响包括：一是水资源量和时空分布的变化；二是极端灾害性天气发生的量级和频次可能加强．导致一些地区洪水频繁，另外一些地区出现大范围长时间的高温干旱；三是随着全球气候的变暖，冰川积雪融化，引起海平面上升，对沿海水利工程和社会经济产生不利影响：四是气候变化带来的次生水生态环境问题，等等。由于我国特殊的地理位置、气候条件和经济社会发展的阶段性特征，我国的水安全问题已经十分严峻。在未来气候变暖背景下，这一问题将更加突出。

1．气候变化对防洪安全的影响

我国是一个水旱灾害十分严重的国家，在所有自然灾害中，水旱灾害的损失约占71％。在水旱灾害中，洪水常因发生急、量级大、来势猛而带来巨大的生命和财产损失，始终是我国的一大心腹之患。近10年来，我国洪水灾害表现出一些新特点。一是流域性大洪水频发。如1998、1999年长江大洪水、1998年松花江大水．2005年西江流域性大洪水，2003、2007年淮河全流域性大洪水，这在历史上是不多见的。二是极端暴雨现象明显增加。如2007年重庆、济南等城市发生雨，均造成重大人员伤亡。三是超强台风频繁出现。如近年来多次出现16级以上台风，2006年的4号和8号台风，均造成巨大经济损失和人员伤亡。这些洪水新特点的出现，不得不考虑与全球气候变化的关系。

首先．气候变暖将可能增加气候极端事件的频率。Trenberth指出，地球表面温度的升高。会使地表蒸发加剧，大气保持水分的能力增强，这意味着大气中水分可能增加。地面蒸发能力增强，将更易发生干旱，同时为了与蒸发相平衡，降水也将增加，从而更易发生洪涝灾害。

《气候变化中国国家报告》指出，气候变暖不仅代表气候平均值的变化．还包括变化幅度或距平值的变化。这两种变化都会使小概率天气与气候事件出现的概率增加，也会使原来未曾出现的天气气候事件出现。气温平均值的增加会使更暖的天气与气候事件的出现频率增加．而使更冷的天气与气候事件频率减少。因而，随着地球变暖导致较高的蒸发和降水速率．高温、风暴等极端事件将变得更为频繁，而寒冷极端事件将会减少。另一方面，更多的降水将发生在更短的时间内，因而降水的强度将增加。

我国科学家利用近百年资料和分辨率较高的区域气候模式对极端天气事件进行的分析和模拟表明．温室效应将使中国区域的日最高和最低气温明显升高。模拟得到的年平均日最高气温的显著增加区基本位于中国南部，而最低气温在黄河以北和长江以南的增加更显著。全球变暖将会导致低层空气明显变暖．相应的高温热浪及其引发的干旱事件频次会增加、范周会扩大。极端强降雨是冷暖空气相遇产生的，低层空气变暖．大气不稳定，容易产生对流上升运动，有冷空气侵袭时能量释放加剧，导致极端天气气候事件增多。因此，全球变暖可能会导致在中国地区强降水事件的出现频次继续增加。南方部分地区大雨日数将有显著增加。特别是福建和江西西部，以及西南的贵州、四川、云南部分地区，表明这里未来暴雨天气会增多，气候有恶化趋势。预测也表明将来台风强度将增加，我国将可能面临更强台风的影响。另一方面，中国干旱区的面积也可能会扩大，干旱强度加剧。

其次，有关研究表明，全球气候变暖将导致未来50年中国年平均降水量呈增加趋势。预计到2020年，全国年平均降水量将增加2％～3％，到2050年可能增加5％～7％。其中东南沿海增幅最大。全国年平均降水量的增加，将增加区域暴雨频次和量级的可能性。全球气候变暖还可能导致发生台风和风暴潮等灾害的几率增大，造成海岸侵蚀及致灾程度加重。

此外，20世纪50年代以来．中国沿海海平面每年上升了1．4～3．2mm，根据预测分析，受全球继续变暖的影响，我国海平面继续上升．到2050年约上升12～50cm，珠江、长江、黄河三角洲附近海面上升9-107cm。海平面上升将导致许多海岸区遭受洪水泛滥的机会增大、遭受风暴潮影响的程度加重，将严重影响沿海地区的防洪形势。

2．气候变化对供水安全的影响

我国水资源总量为28415亿m3．人均水资源量2185m3，不足世界人均的1／4，加上水资源时空分布十分不均，生活和生产用水方式不合理．水资源短缺已成为制约我国社会经济发展的全局性问题。一是饮水不安全的现象普遍存在。根据水利部和卫生部的联合调查，截止到“十五”末。我国农村还有3．2亿人口因水源、水质等问题存在严重饮水不安全问题。二是城市缺水现象严重。全国668座城市有400多座存在不同程度缺水．其中108座严重缺水。由于城市取水能力强，城市缺水的影响在经济损失上反映较轻，更主要反映在城市的水环境上。一方面严重超采地下水，导致地面沉降、海水侵入，地下水水质污染等一系列次生生态环境和社会问题：另一方面北方城市河湖严重缺水，水质严重恶化，严重影响了城市居民生活的环境质量，也降低了城市的品位。三是缺水导致农业旱灾范围广、损失大。20世纪90年代以来，干旱年均受害面积4．07亿亩(0．27亿hm2)，因旱每年减少粮食245亿kg，占粮食总产量的5％左右。

全球气候变化进一步恶化了我国水资源短缺问题特别是近20多年来．北方地区尤其是海河和辽河流域水资源短缺的形势最为突出。20世纪80年代．华北地区持续偏旱．京津地区、海滦河流域、山东半岛10年平均降水量偏少10％～15％进入90年代。干旱区继续向西南方向扩展。

黄河中上游地区(陕甘宁)、汉江流域、淮河上游、四川盆地1990-1998年9年的平均年降水量偏少约5％～10％，黄河利津以上同期平均来水量估计偏少32％。根据我国水资源第二次评价的初步结果表明，与20世纪50年代到80年代相比．近20多年海河、黄河、淮河流域水资源总量分别减少25％、10．1％和8．7％。北方缺水地区持续枯水期的出现，以及黄河、淮河、海河和汉江同时遭遇枯水期等不利因素的影响，加剧了北方水资源供需失衡的矛盾。这种变化趋势是人类活动、气候变化、社会经济发展(用水量大幅度增加)和各种变化因素联合作用的结果，但气候变化对我国区域水资源的影响是一个重要的方面。有关研究表明，在黄河的中游地区．气候变化对径流减少的贡献率约为35％～40％。

我国“十五”国家科技攻关研究中．采用英国Hadley中心的RCM—PRECIS 50km×50km—SRES A2、B2气候情景，研究未来气候变化情景下水资源的脆弱性和供需矛盾等。研究表明未来气候变化将对中国水资源产生较大的影响：一是未来50～100年．全同多年平均径流量在北方地区，特别是宁夏、甘肃等省(自治区)可能明显减少，在南方的湖北、湖南等部分省份可能有所增加，这表明气候变化将可能增加中国洪涝和干旱灾害发生的几率。二是未来50～100年，中国北方地区水资源短缺形势不容乐观，特别是宁夏、甘肃等省(自治区)的人均水资源短缺矛盾可能加剧。三是中国水资源对气候变化最脆弱的地区为海河、滦河流域，其次为淮河、黄河流域，而整个内陆河地区由于干旱少雨非常脆弱。

3．气候变化对生态环境安全的影响

由于干旱缺水和不合理的用水方式，河道断流、河床萎缩、土地荒漠化、地下水超采、湿地减少等一系列生态环境问题越来越突出．流域河道水体污染也越来越严重。根据20世纪90年代末的水土流失普查结果．全国水土流失面积是356万km2。占国土面积的37％，每年江河流失的表土50亿t。更严重的是，现在每年人为造成的水土流失面积1．5万km2．而且由于大量的水土流失造成了江河湖库的淤积。l980年全同废污水排放量239亿m3．而2002-2006年的排放量分别为640亿、680亿、693亿、7l7亿和725亿m3，．造成江河污染非常严重。1980年江河监测结果是超Ⅲ类水以上占整个评价江河河段的l3％，2004年是41％。太湖、海河、淮河劣于Ⅳ类的河长占70％．其中劣于V类占河长近50％。目前农村饮水不安全问题，其中约2／3是因为水质性问题导致的全球变暖对水生态环境的影响

主要表现在：一是湿地减少。由于气候变暖和人类活动的影响，北方河流断流现象频发，湖泊萎缩，水库蓄水减少，湿地功能下降。二是海平面上升带来的一系列沿海水生态环境问题，如海岸滩涂湿地遭到破坏，河口盐水入侵影响河口地区的淡水资源供给(如近几年不得不进行的珠江远距离调水压咸补淡)．沿海土地盐渍化加剧，等。三是气候变暖和社会经济发展将可能进一步加剧北方水资源的供需矛盾．地下水的超采量将进一步增加，而地下水超采带来的水生态环境问题将更加突出。四是南于气候变化引起的雨降水增加．可能导致我国西南和中西部地区水土流失加剧：而由于北方降水减少、温度升高、蒸发增加等因素，我国西北地区的荒漠化可能加快发展：在东北地区．南于冻土退缩造成植被分布和类型的变化，也将加速水土侵蚀，甚至造成土地的沙漠化。五是气候变暖引起的降水量的变化，将直接影响水质的好坏．特别是我闰北方地区由于径流的减少，若不加强防污治理，水质问题将进一步恶化。

三、流域综合规划修编中应考虑的气候变化问题

2007年1月5日．国务院召开专门会议，全面启动新一轮流域综合规划修编工作。回良玉副总理出席会议并作了重要讲话。为贯彻落实中央领导的批示和重要讲话精神，水利部对流域综合规划修编工作进行了全面部署，提出了《关于开展流域综合规划修编工作的意见》。新一轮流域综合规划修编将转变以往流域综合规划以重大工程论证为主线的指导思想，坚持以科学发展观为统领．坚持以人为本，把建设资源节约型、环境友好型社会，促进人与自然和谐相处，维护河流健康，保障水资源可持续利用．支撑流域经济社会可持续发展作为规划修编的主线。要全面规划、统筹兼顾、标本兼治、综合治理，统筹协调好流域兴利与除害、开发与保护、整体与局部、近期与长远的关系，安排好防洪、供水、发电、航运、生态建设与环境保护等各项任务，规范和加强政府对流域涉水涉河事务的社会管理，实现流域水资源的优化配置、全面节约、有效保护和综合利用。减轻洪、涝、旱等灾害损失．促进社会的和谐及流域经济社会的可持续发展。

在新一轮流域综合规划的修编过程中，要系统分析全球气候变暖和经济社会快速发展导致流域下垫面改变．充分考虑气候变化对流域洪水、干旱、水资源、生态与环境以及河流情势的影响，认真研究流域在全球变暖背景下所面临的重大水问题。在修编过程中，要着重研究以下问题：

(1)各流域各地区极值暴雨频率和强度变化，在规划防洪工程时要考虑这种变化：

(2)存沿海地区防洪防台规划中．要考虑强风暴潮频次和强度的变化：

(3)在沿海地区防洪工程建设、经济社会发展和河口地区治理和生态保护等方面，要考虑全球变暖导致的海平面上升的影响；

(4)在农业用水安全规划中，要考虑高温、热浪和干旱发生的频率、范围和强度的变化：

(5)在制定流域或区域水资源开发利用的上限时．要考虑气候变化引起的各流域水资源量及其分布的变化，特别是北方地区水资源的变化：

(6)要综合考虑来水、用水和经济社会发展的要求，研究各流域和功能区水资源影响的敏感性和脆弱性．及其对维持河流健康、流域可持续发展的影响：要从维系河流可持续发展的目标出发，研究流域可持续发展的标志性指标，或称之为保障流域可持续发展不可逾越的底线或红线，即阈值问题：

(7)在生态环境用水规划方面，要充分考虑水资源量的变化、高温天气等引起的水质变化和生态用水的增加，并考虑功能区划要求，确定如流域或区域水资源开发利用的上限和河流河段允许纳污量；

(8)研究人类活动和气候变化对水资源影响的定量分析，以在规划中有针对性地提出应对措施；

(9)减缓和适应气候变化对水安全影响对策

四、结语

全球变暖是公认的事实，也是当前国际研究的热点和难点问题。气候变化将通过改变水文循环影响我国的防洪安全、供水安全和水生态环境安全，将可能进一步发展我国南涝北旱的局势，进一步加剧我国水资源短缺的问题，进一步恶化我国的生态环境等。因此，必须高度重视并在实际工作中加强能力建设，减缓气候变化的影响，提高适应气候变化的能力。尤其在新一轮流域综合规划修编工作中，要以河流健康和流域可持续发展为目标，在修编过程中加强气候变化对水的影响和对策研究，并在修编规划中充分考虑。