水資源是重要的自然資源。氣候變化將影響水資源的時空分布。經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展對水資源的開發(fā)利用以及管理保護(hù)都提出了新的要求。就如何認(rèn)識這些影響并開展前瞻性的基礎(chǔ)工作,本刊記者專訪了中國工程院院士、南京水利科學(xué)研究院院長張建云。
中國水利:氣候變化對水資源的主要影響和特點(diǎn)有哪些?
張建云:全球氣候呈現(xiàn)以變暖為主要特征的顯著變化。氣候變化對我國水資源造成的影響是多方面的,加劇了我國水資源管理的復(fù)雜性。在氣候變化的背景下,隨著經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展,我國的水資源情勢發(fā)生了以下主要變化:
(1)降水持續(xù)偏少,干旱范圍擴(kuò)大。根據(jù)最新的全國水資源評價成果,20世紀(jì)80年代以來,我國華北地區(qū)持續(xù)偏旱,京津地區(qū)、海灤河流域、山東半島等連續(xù)10多年平均降水量偏少10%至15%或以上;20世紀(jì)90年代以后,黃河中上游的陜甘寧地區(qū)、漢江流域、淮河上游、四川盆地以及遼河流域的平均年降水量也偏少5%至10%甚至更多,干旱區(qū)從黃淮海地區(qū)繼續(xù)向西北、西南、東北方向擴(kuò)展。如2006年川渝出現(xiàn)了百年不遇的大旱。2009年春北方百日無雨雪,15省干旱嚴(yán)重,全國作物受旱面積1.36億畝(907萬hm2),比常年多46%,有346萬人飲水困難。進(jìn)入2010年,我國南方尤其西南地區(qū)再次發(fā)生較長歷時、更為嚴(yán)重的干旱,北方干旱也在抬頭,旱災(zāi)影響有加劇的趨勢。
(2)水資源量減少,用水增加,供需矛盾日趨尖銳。近50年特別是1980年以來我國各大江河的實(shí)測徑流量多呈下降趨勢,其中,海河流域各主要河流1980年以后河川徑流減少了四至七成,河流普遍斷流,流域地表水資源量減少約40%;黃河中下游地區(qū)的徑流量顯著減少;黃河、長江流域上游河源地區(qū)的徑流量也有減少的趨勢。全球變暖將在一定程度上增加農(nóng)業(yè)、工業(yè)和生活等方面的需水量;經(jīng)濟(jì)社會的快速發(fā)展也無疑增加需水量。雖然我國不斷加強(qiáng)節(jié)水技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用,大力推動節(jié)水型社會建設(shè),但需水量和用水總量仍在增加,全國用水總量從1980年的4 406億t增加到2006年的5 696億t。河川徑流量的減少和用水量的增加,使得我國的水資源供需矛盾日趨尖銳。
(3)暴雨、洪澇、強(qiáng)臺風(fēng)等極端災(zāi)害頻繁發(fā)生。20世紀(jì)90年代以來,我國先后發(fā)生了1991年江淮大水,1996年海河南系大水,1998年長江、松花江和閩江大水,2003年淮河、渭河和漢江大水,2005年和2007年的淮河大水。據(jù)資料統(tǒng)計(jì),20世紀(jì)90年代以來,我國洪澇災(zāi)害多年平均直接經(jīng)濟(jì)損失約為1 100億元,約占同期GDP的1.8%,而在美國和日本分別只占0.03%和0.22%。極端強(qiáng)暴雨時有發(fā)生,根據(jù)統(tǒng)計(jì)分析,20世紀(jì)80年代以來,60分鐘的短歷時強(qiáng)暴雨及強(qiáng)暴雨日數(shù)在全國各地均有增加(強(qiáng))的趨勢,特別是在我國的西部和華南地區(qū)增加明顯。如1998年7月,陜西寬坪發(fā)生了6~7小時降雨1 300 mm的調(diào)查記錄,2007年廣東湛江發(fā)生了24小時降雨1 188 mm的實(shí)測記錄。此外,近幾年給大家的感覺是臺風(fēng)比以前多了,比以前強(qiáng)了。根據(jù)統(tǒng)計(jì)分析,近幾年影響和登陸我國的臺風(fēng)確實(shí)呈增強(qiáng)之勢,特別是強(qiáng)臺風(fēng)和超強(qiáng)臺風(fēng)有較明顯增強(qiáng)趨勢。隨著氣候變暖,大氣的持水能力增加,水文循環(huán)加快,可能導(dǎo)致極端天氣災(zāi)害事件發(fā)生的頻次和強(qiáng)度增加,給防洪安全帶來新的挑戰(zhàn)。
(4)對水生態(tài)和水環(huán)境產(chǎn)生重要影響。由于氣候變暖和人類活動的影響,一些湖泊水體富營養(yǎng)化加劇,藍(lán)藻多發(fā);一些湖泊萎縮甚至消失(如洞庭湖在20世紀(jì)30年代,最大水域面積曾有近5 000 km2;70年代銳減至2 960 km2;2006年10月15日衛(wèi)星遙感資料顯示,洞庭湖面積僅有878.30 km2);北方河流斷流現(xiàn)象嚴(yán)重,水庫蓄水減少,濕地功能下降,河道水體污染加劇,地下水超采;沿海地區(qū)由于海平面上升引起海岸侵蝕、海水入侵、土壤鹽漬化、河口海水倒灌等一系列生態(tài)環(huán)境問題。
根據(jù)2007年發(fā)布的《氣候變化國家評估報告》給出的未來氣候變化情景分析,未來30年內(nèi),我國水資源分布會更加不均,全國多年平均徑流量北方地區(qū)將可能會進(jìn)一步減少。西北高寒山區(qū)冰川萎縮,可能導(dǎo)致主要依靠冰川補(bǔ)給的河流年徑流不斷減少,對供水安全和生態(tài)環(huán)境將可能產(chǎn)生重大影響。
中國水利:在氣候變化條件下水資源管理制度體系的設(shè)計(jì)應(yīng)注意什么?怎么抓好落實(shí)?
張建云:水資源是受氣候變化影響的重點(diǎn)領(lǐng)域。在我國,氣候變化將導(dǎo)致水資源時空配置格局的變化,加劇水旱災(zāi)害發(fā)生的頻率和強(qiáng)度,進(jìn)一步加劇水資源短缺,影響水資源開發(fā)利用的總體戰(zhàn)略,對流域防災(zāi)減災(zāi)體系提出新的挑戰(zhàn)。
我國政府于2007年6月發(fā)布的 《中國應(yīng)對氣候變化國家方案》,把水資源列為我國應(yīng)對氣候變化的重點(diǎn)。要實(shí)現(xiàn)水資源安全與水資源可持續(xù)利用的國家目標(biāo),在氣候變化條件下,水資源管理制度體系設(shè)計(jì)的總體思路,是必須全面貫徹落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀,堅(jiān)持節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境和發(fā)展經(jīng)濟(jì)的基本國策。
氣候變化對區(qū)域水資源的影響包括長期趨勢性變化的影響和極端事件的影響。此外,限于目前的科學(xué)技術(shù)水平,對未來氣候變化的情景預(yù)測還存在著較大的不確定性。因此,要正確認(rèn)識氣候變化的事實(shí),科學(xué)分析氣候變化的規(guī)律,全面評估氣候變化的影響。在實(shí)際工作中,如流域規(guī)劃和工程的運(yùn)行管理,要適當(dāng)考慮氣候變化的影響因素,采取積極主動的適應(yīng)策略和應(yīng)對對策,實(shí)現(xiàn)趨利避害,以資源的區(qū)域承載力為約束,實(shí)現(xiàn)水資源的可持續(xù)開發(fā)利用和保護(hù)。在應(yīng)對措施上,既要采用應(yīng)對常態(tài)氣候變化的措施,又要考慮應(yīng)對非常態(tài)的應(yīng)急手段。
在常態(tài)措施方面,需要從以下幾個方面考慮:
(1)轉(zhuǎn)變水資源管理思路。解決我國日益復(fù)雜的水資源問題,必須轉(zhuǎn)變水資源管理的思路。2009年1月召開的全國水利工作會議,回良玉副總理指出要實(shí)行最嚴(yán)格的水資源管理制度。2009年3月召開的全國水資源工作會議上,陳雷部長明確提出實(shí)行最嚴(yán)格的水資源管理制度應(yīng)劃定三條“紅線”:一是明確水資源開發(fā)利用紅線,實(shí)行嚴(yán)格的用水總量控制;二是明確用水效率控制紅線,遏制用水浪費(fèi);三是明確水功能區(qū)限制納污紅線,嚴(yán)格控制入河排污總量。這是一個科學(xué)可行的制度。首先,以總量控制為核心,抓好水資源配置,實(shí)現(xiàn)從供水管理向需水管理轉(zhuǎn)變;第二,以水功能區(qū)管理為載體,進(jìn)一步加強(qiáng)水資源保護(hù),實(shí)現(xiàn)從水資源開發(fā)利用優(yōu)先向節(jié)約保護(hù)優(yōu)先的轉(zhuǎn)變;第三,以提高用水效率和效益為目標(biāo),進(jìn)一步大力推進(jìn)節(jié)水型社會建設(shè),實(shí)現(xiàn)從粗放型利用向高效型利用的轉(zhuǎn)變。這些制度設(shè)計(jì)架構(gòu),也是減緩和適應(yīng)氣候變化對水資源影響的重要措施。
(2)加強(qiáng)水利工程的建設(shè),提高應(yīng)對氣候變化的能力。這是實(shí)現(xiàn)水資源管理的工程基礎(chǔ)。概括起來,通過工程手段加強(qiáng)江河堤防、病險水庫除險加固、中小流域治理、山洪地質(zhì)災(zāi)害防治和預(yù)警等工程的建設(shè),提高洪澇災(zāi)害的防御能力,提高雨洪資源的利用水平;加強(qiáng)水資源配置工程建設(shè),提高供水能力;加強(qiáng)灌區(qū)改造和高效率灌區(qū)工程建設(shè),提高灌溉水利用系數(shù),提高用水效率和效益。
(3)強(qiáng)化非傳統(tǒng)水源開發(fā)利用,實(shí)現(xiàn)多種水源綜合配置。充分利用現(xiàn)代洪水預(yù)報和調(diào)度技術(shù),科學(xué)調(diào)度,加大洪水資源的利用;建立城市和農(nóng)村的水循環(huán)利用體系,充分利用河道湖泊等調(diào)節(jié)條件,提高再生水的利用率;加大海水淡化的技術(shù)開發(fā),降低成本,提高海水的開發(fā)應(yīng)用水平。完善多種水源的統(tǒng)一配置和優(yōu)化調(diào)度系統(tǒng),加強(qiáng)水資源的綜合管理。
(4)針對重點(diǎn)地區(qū)和重點(diǎn)問題開展專項(xiàng)研究。如:對于黃淮海、西北干旱區(qū)等水資源條件較差、對氣候變化敏感的重點(diǎn)地區(qū)應(yīng)開展重點(diǎn)研究,針對氣候變化可能導(dǎo)致的水資源時空變異、供需關(guān)系日趨尖銳、水生態(tài)水環(huán)境進(jìn)一步惡化等重點(diǎn)問題開展專項(xiàng)研究,以全面準(zhǔn)確地掌握氣候變化對我國水資源的各方面影響,有針對性地制定應(yīng)對對策。
在應(yīng)對非常態(tài)氣候變化方面,則需要注重應(yīng)急預(yù)案制定和應(yīng)急管理。進(jìn)一步加強(qiáng)暴雨洪水的預(yù)警預(yù)報工作,提高洪澇災(zāi)害的防御能力;加強(qiáng)大范圍長歷時干旱監(jiān)測和分析系統(tǒng)和流域水資源監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè),提高水資源的應(yīng)急調(diào)度能力;加強(qiáng)應(yīng)急水源地的規(guī)劃和建設(shè),提高應(yīng)急供水能力;完善應(yīng)急管理法律和規(guī)范,建設(shè)應(yīng)急管理系統(tǒng),建立和完善突發(fā)極端災(zāi)害的應(yīng)急機(jī)制、體制,加強(qiáng)應(yīng)急預(yù)案的編制與落實(shí)。