氣候變化將對用水需求帶來影響

近50年，以氣溫升高為特征的變化過程趨勢顯著，同時降水的時空分布也發(fā)生了一定的改變，且極端氣候事件發(fā)生的概率也呈現(xiàn)增加趨勢。氣溫的升高和降水的變化不僅直接影響流域的產(chǎn)水量，同時對經(jīng)濟社會和生態(tài)環(huán)境用水需水量有顯著的影響，其中氣溫的升高將導致農(nóng)業(yè)、工業(yè)、生活和生態(tài)需水的蒸散發(fā)增加，而降水量增減和時空分布特征的變化都會改變植被的有效降水利用量，從而影響農(nóng)業(yè)和生態(tài)需水。

農(nóng)業(yè)是我國最大的用水部門，其主體部分灌溉用水對氣候變化十分敏感。氣候變化對于農(nóng)業(yè)灌溉需水的影響主要體現(xiàn)在宏觀和微觀兩個層面，在宏觀上，由于降水、氣溫等氣象因子直接影響作物的生長，氣候變化對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的整體布局及其區(qū)域分布會產(chǎn)生一定的影響；在微觀上，由于CO2的施肥效應、氣溫和降水的變化等，將影響作物的灌溉需水量，改變灌溉定額。由于宏觀上的農(nóng)業(yè)布局更多地受國民經(jīng)濟區(qū)域布局等宏觀政策的控制，一般氣候變化對農(nóng)業(yè)需水的影響主要考慮其對灌溉定額的影響。灌溉定額是作物灌溉需水量與有效降水利用量的差值，在諸多氣象因子中，降水和氣溫是影響農(nóng)業(yè)灌溉定額的兩個最直接的氣象因子：一方面溫度是影響植物生長期的關鍵因素之一，氣溫升高將導致春季物候期提前，秋季物候期推遲，作物生長期延長，從而增加作物需水量。IPCC綜合報告指出：在北半球，特別是在高緯度地區(qū)，生長期在過去的40年中每10年大約增長1～4天；另一方面氣溫升高將增加作物蒸散量，從而增加作物需水量，而同時降水的數(shù)量及時間分配直接影響作物可利用的有效降水。王石立等預測，未來氣候變化情景下，氣溫升高將使蒸發(fā)加劇，華北冬麥區(qū)小麥全生育期內(nèi)農(nóng)田最大蒸散量將增加8%～12%。相關研究表明，華北地區(qū)主要作物需水量在溫度升高1～4℃的情況下，若種植結(jié)構(gòu)不變，華北地區(qū)凈灌溉水量增加21.9億～276.1億m3。在灤河山區(qū)開展的典型研究表明，不考慮種植結(jié)構(gòu)改變，在氣溫升高1℃，降水增加3%的情況下，農(nóng)業(yè)需水量將增加2.7%。

工業(yè)用水已經(jīng)占到全國總用水量的24.1%，而且隨著工業(yè)化的推進今后還會有較大增長。氣候變化對于工業(yè)需水的影響可以分為直接影響和間接影響兩類，一是直接影響中以氣溫對占工業(yè)用水60%的冷卻水的影響最為顯著。氣候升高會使進入冷卻系統(tǒng)的原水水溫升高（以地表水為水源的更為明顯），另一方面冷卻塔等周邊的氣溫升高將使溫差減小，這兩者都將降低冷卻效率，增大工業(yè)冷卻需水量。以火電行業(yè)為例的初步研究表明，氣溫每升高1℃將導致冷卻水需水量增加1%～2%，并且這種影響在缺水的北方地區(qū)更為顯著。二是氣候變化還會通過影響工業(yè)產(chǎn)品需求量，間接影響工業(yè)用水總量。如夏季氣溫的升高會導致空調(diào)、冰箱等的用電量增加，而冬季氣溫升高會減少供暖所需的煤、天然氣等工業(yè)產(chǎn)品的需求量，這些都會影響工業(yè)的總需水量。

生活需水主要由經(jīng)濟水平、氣候、水源與水量、生活習慣等決定。對典型城鎮(zhèn)生活用水量調(diào)查表明，扣除人口流動較大的春節(jié)前后時段，生活用水呈現(xiàn)出冬季少、夏季多的現(xiàn)象，具有較強的季節(jié)性。生活用水的這種季節(jié)分布與氣溫的季節(jié)分布具有較好的一致性，反映了氣溫對生活需水的影響。隨著氣溫的升高，生活用水中洗滌、衛(wèi)生、飲用等用水會隨之增加。同時我國生活用水定額與氣溫分布也有較好的一致性，氣溫較高的南方地區(qū)生活用水定額明顯高于北方地區(qū)，也反映了生活需水與氣溫間的正相關關系。這種關系表明氣溫升高將會導致生活用水量的增長。對國內(nèi)外典型城市的初步研究成果表明，氣溫每升高1℃，生活用水量增加1.0%左右。

生態(tài)需水包括水生生態(tài)和坡面生態(tài)需水兩種類型，氣溫升高將增加河湖水面蒸發(fā)，提高水生生態(tài)系統(tǒng)的活性，這都會造成生態(tài)用水需求的增加。氣候變化對坡面生態(tài)需水的影響與農(nóng)業(yè)類似，在宏觀上氣候變化將改變自然生態(tài)的區(qū)域分布，同時在微觀上也將直接影響生態(tài)需水量。以灤河山區(qū)為例對氣候變化對生態(tài)需水的影響進行了典型情景分析，主要考慮植被生態(tài)需水和濕地湖泊生態(tài)需水，結(jié)果表明：相對于歷史狀況，氣溫升高1℃，降水增加3%的情況下，生態(tài)需水量仍將增加3.0%。

可以預見的是，隨著全球氣候變化條件，未來氣溫進一步升高，我國的農(nóng)業(yè)、工業(yè)、生活和生態(tài)用水需求量都會有一定幅度的增長，將對我國本已嚴峻的水資源情勢造成更為不利的影響，特別是我國嚴重缺水的華北和西北等地區(qū)表現(xiàn)的更為顯著。因此在今后應對氣候變化的水資源戰(zhàn)略中，不僅要進一步深入研究氣候變化對于水資源的影響，同時還要關注氣候變化對用水需求的作用，并在水資源管理中切實考慮這種作用。