气候变化影响水资源阅读答案_气候变化对水的影响
1.2018年到2020年影响水变化的因素
2.全球气候变暖对水的影响
3.气候变化的影响
4.嵩山气候对水的影响有哪些
5.气候变化对水文循环的影响
6.在线等!!求高手指点《全球气候变化对我国生态环境的影响》 逻辑检索 式怎么写
7.形势与政策试题 怎样看待当前环境恶化问题 如何解决这一问题
流入鲍威尔湖的科罗拉多河。B Norris/Shutterstock)
这篇文章最初是在对话中发表的。这篇文章为Live Science的专家之声贡献了这篇文章:评论版和洞察。
美国最大的两个水库,亚利桑那州/内华达州边界的米德湖和亚利桑那州/犹他州边界的鲍威尔湖,在2000年。四年之后,他们失去了足够的水,为加州提供了超过五年的科罗拉多河合法分配的水。现在,17年过去了,他们仍然没有恢复。
这一持续的、史无前例的威胁着洛杉矶、圣地亚哥、菲尼克斯、图森、丹佛、盐湖城、阿尔伯克基和世界上一些生产力最高的农业用地的供水。关键是要了解是什么导致了这一现象,以便水管理者能够制定切实可行的用水和保护。
虽然过度使用起了一定作用,但水库水量下降的很大一部分是由于2000年开始的持续干旱,导致了河流流量的大幅减少。大多数干旱是由于缺乏降水造成的。然而,我们发表的研究表明,大约三分之一的流量下降可能是由于气候变化导致的科罗拉多河上游流域的温度升高。
这一区别很重要,因为气候变化正在导致持续几个世纪的长期暖化。正如目前的“热旱”所表明的,气候变化引起的气候变暖有可能使所有的干旱变得更加严重,将原本温和的干旱转变为严重的干旱,而将严重的干旱转变为前所未有的干旱。
气候变化如何减少河流流量
在我们的研究中,我们发现从2000年到2014年是最糟糕的15年自1906年官方流量测量开始以来的干旱。在这几年里,科罗拉多河的年流量平均比20世纪的平均水平低19%,
在20世纪50年代的一次类似的15年干旱中,年流量下降了18%。但在那次干旱期间,该地区更为干旱:降雨量减少了约6%,而2000年至2014年期间为4.5%。那么,为什么最近的干旱是有记录以来最严重的?”答案很简单:更高的温度。从2000年到2014年,科罗拉多河上游流域的气温比20世纪的平均气温高1.6华氏度,该流域是科罗拉多河的主要径流产生地。这就是为什么我们称这一为热旱。2015年和2016年持续高温,流量低于平均水平。预计2017年的径流将高于平均水平,但这只会略微改善水库水量。
高温在许多方面影响河流水位。再加上积雪融化较早,导致生长季节延长,这意味着植物需水量增加。更高的温度也增加了植物每日的水分利用和水体和土壤的蒸发。总的来说,随着气温的升高,大气从所有可用的水源中吸收更多的水,每华氏度增加4%,因此流入河流的水就减少了。这些发现也适用于美国西南部的所有半干旱河流,特别是格兰德河。
是一个更热,更干燥的未来知道气候变暖和河流流量之间的关系,我们可以预测科罗拉多州将如何受到未来气候变化的影响。来自气候模型的温度预测是基于经过充分测试的物理学的强有力的科学发现。在科罗拉多河流域,在定温室气体排放量适度或偏高的情况下,预计到本世纪中叶,与20世纪平均气温相比,气温将变暖5°F。到本世纪末,如果全球温室气体排放量不减少,该地区将变暖9.5°F。
使用从水文模型中得到的简单而有力的关系,这些关系得到了观测的支持,我们和我们的同事计算了高水位对河流流量的影响er温度。我们发现科罗拉多河的流量每增加华氏度下降约4%,这与上面讨论的增加的大气水蒸气保持能力大致相同。因此,到本世纪中叶,气候变暖可能会使科罗拉多州的水流量比20世纪平均水平减少20%或更多,到本世纪末则会减少40%之多。减排可以将气候变暖的幅度从9.5°F降低到6.5°F,使河流流量减少约25%,“KDSPE”“KDSPs”大降水量的增加可以抵消所有这些但未来一定的温度升高所造成的下降。但要做到这一点,降水量必须在本世纪中叶平均增加8%,到2100年平均增加15%,
逐年递增,这些巨大的增幅将是巨大的。20世纪降水量十年来最大增幅为8%。当这种增长在1980年代科罗拉多盆地发生超过10年的时候,它引起了大规模的洪水,威胁到了格伦峡谷大坝的结构稳定性,这是由于溢洪道的故障,就像最近加州奥罗维尔大坝的坍塌。
有几个原因,我们认为这些大的降水量增长不会发生。科罗拉多河流域和全球其他纬度基本相同的地区,如地中海地区以及智利、南非和澳大利亚地区,特别容易干涸,因为它们紧靠着地球主要沙漠的最南端。随着气候变暖,这些沙漠预计将向极地延伸。在科罗拉多河流域,南部的干旱地区预计会侵蚀该流域一些最富生产力的雪和径流地区。
此外,气候模型对科罗拉多河流域未来的降水量是否会增加或减少,更不用说增加或减少多少,没有达成一致意见。雨量计测量表明,自1896年以来,科罗拉多上盆地的降水量没有任何长期的显著变化,这使得未来的降水量大幅增加更加令人怀疑。
特大干旱,持续时间为20至50年或更长,提供另一个避免过分相信降水量增加的原因。从公元800年的树木年轮研究中我们知道,该盆地以前曾发生过特大干旱。
一些新的研究表明,随着气温升高,21世纪发生特大干旱的可能性急剧上升,达到一次发生的几率超过80%。因此,虽然我们可能会有平均或高于平均降水量的时期,但似乎也有可能会有几十年的流量低于正常值。
的流量较低“KDSP”2017年3月是科罗拉多州历史上最温暖的3月,气温比正常值高出惊人的8.8°F。面对创纪录的温暖,积雪和预期径流大幅减少。很明显,科罗拉多河流域的气候变化就在这里,它是严重的,它需要多种应对措施。执行新的水协议需要数年时间,因此各州、城市和主要用水者现在应该开始为显著的温度引起的流量下降做。西南地区可再生能源丰富,太阳能发电成本较低,我们还可以率先减少温室气体排放,促使其他地区也这样做。未能对气候变化取行动意味着接受科罗拉多河流域在未来将继续干涸的非常高的风险。
科罗拉多州立大学科罗拉多水研究所高级研究科学家布拉德·尤德尔和环境研究所所长、杰出科学教授乔纳森·奥佩克,和摄政教授的地球科学,水文学和大气科学,亚利桑那大学
这篇文章最初发表在谈话上。阅读原文。“
2018年到2020年影响水变化的因素
地下水层是世界上最大的淡水库,全球有 20 亿人以地下水来获得生活中基本的水以及农业或工业用途。近日发表在《自然》杂志上的一篇研究论文表示,气候变化将影响到 44% 地下水层对水的供应。
论文由来自英国、澳大利亚、加拿大、德国、法国和美国组成的联合国际研究小组,他们利用现有的地下水数据建立了一个计算模型,将地下水储量在气候变化中产生的反应做成了一个动态时间表,时间表显示,在未来的一个世纪里,地下水位对水的补给与降水和蒸发之间的联系与变化,只有一半的地下水层可以进行平衡补给,剩余部分都面临枯竭的危险。
地下水层积水的原理是通过降水从地表渗进土壤,再通过土壤渗透到地下水层。雨水通过地表的基岩过滤至积水层往往需要几百年的时间,各地的地质条件也不同。因为全球变暖导致干旱和降雨等极端天气的频繁出现,都会对地下水储量的补充与流失产生持久影响。
研究小组发现,气候变化并不会让所有地区的含水层变得更枯竭,受降雨量总和和降雨强度等不同因素的影响,一些地区气候在变得潮湿的同时,地下水层可能会变得更充沛。干旱地区地下水层对气候变化的反应要慢一些,也比潮湿地区的储备时间要长,现在撒哈拉沙漠下的含水层还未摆脱一万年前气候变化所带来的影响。
研究人员一直没有停止过对水环境的研究,但在现有的研究中,针对气候变化是如何影响地下水层的了解有滞后性,甚至现在仍无法准确测量含水层中剩余水量情况,随着时间的推进,水的问题正在变得越来越紧迫。
2015 年 NASA 就曾通过卫星数据观测到,全球 37 个最大的含水层区域中有 21 个正在枯竭。这些面临枯竭的含水层常年只有外流,而没有新的流入。也有研究表明,美国加尼福尼亚中央河谷、印度、西班牙南部和意大利上恒河流域地区的含水层都会在 2030 年时消耗殆尽。
“尽管地下水枯竭是个全球性问题,但在探讨出解决方案时,也要在当地进行执行,每个地方都有不同的 社会 、经济和政治环境。”美国安大略省的土木工程与应用力学教授 Tom Gleeson 说。
题图:ponaksom
全球气候变暖对水的影响
气候变化、人口增长和城市化。
1、气候变化:2018年到2020年全球气候变化导致降水量模式的改变,包括降水量的增减、分布不均和降水时间的变化,导致某些地区干旱加剧,而另一些地区则面临洪涝灾害,从而影响水的供应和质量。
2、人口增长和城市化:2018年到2020年随着人口的增长和城市化进程的加速,对水的需求也在增加,城市地区的用水需求更高,包括家庭、工业和农业用水,导致水的过度开和水污染问题。
气候变化的影响
全球气候变暖对水的影响如下:
如果天气气候的变化范围超过了正常波动的上限或者下限,就会出现极端天气气候,极端的发生往往伴随着较大的社会影响。以降水为例,降水过多会带来暴雨洪涝,危及房屋、土地、农田甚至生命安全。而降水过少则会带来干旱,影响作物生长甚至人畜饮水等。
在气候变化影响下,全球气候带正在发生着变化。主要特点是热带地区上升运动在加强,副热带地区下沉运动也在加强。简单说,就是本来降水多的地方降水更多,而副热带干旱少雨地区降水在减少。此外,大气湿度也在增加,更加潮湿。
全球气候变暖原因
1、人口剧增因素
人口的剧增是导致全球变暖的主要因素之一,同时,这也严重地威胁着自然生态环境间的平衡。这样多的人口,每年仅自身排放的二氧化碳量就将是一惊人的数字。其结果就将直接导致大气中二氧化碳的含量不断地增加,这样形成的二氧化碳温室效应将直接影响着地球表面气候变化。
2、大气环境污染因素
环境污染的日趋严重已构成一全球性重大问题,同时也是导致全球变暖的主要因素之一。21世纪,关于全球气候变化的研究已经明确指出了自上个世纪末起地球表面的温度就已经开始上升。
3、海洋生态环境恶化因素
海平面的变化是呈不断地上升趋势,根据有关专家的预测到下个世纪中叶,海平面可能升高50cm。如不取及对措施,将直接导致淡水的破坏和污染等不良后果。另外,陆地活动场所产生的大量有毒性化学废料和固体废物等不断地排入海洋,发生在海水中的重大泄(漏)油等都是导致海水生态环境遭破坏的主要因素。
嵩山气候对水的影响有哪些
气候变化的影响:影响粮食安全,影响水安全,影响生态安全,影响人类健康。
1、影响粮食安全。气候变化对全球粮食产量以不利影响为主。气候变化导致小麦和玉米平均每10年分别减产1.9%和1.2%。气候变化对我国粮食的影响,主要表现在种植结构和耕种制度改变、粮食产量波动,以及农业灾害加重等诸多方面。
2、影响水安全。降水变化和冰雪消融改变了水文系统,影响水量和水质,导致淡水缺乏。20世纪中叶以来,全世界200条主要河流中约有1/3的河流径流量明显减少。
3、影响生态安全。气候变化引起海洋酸化,影响海洋生态,气候变化造成我国水土流失、生态退化、物种迁移等。东北地区西部盐渍化和沙化土地扩展,西北地区沙漠化和荒漠化速度加快,西南地区石漠化显现。草原植被生产力显著降低,林火灾害范围和频次加大,有些地区甚至出现了物种消失。
4、影响人类健康。目前,气候变暖已导致一些地区与炎热有关的人类死亡率增加,与寒冷有关的死亡率下降。气候变化导致许多疾病媒介分布范围和季节在我国有所扩展,如疟疾、登革热、黄热病以及一些性脑炎。
气候变化对水文循环的影响
嵩山气候对水的影响有
1、降水量变化:嵩山地区的气候变化会影响该地区的降水量,进而影响该地区的水。如果气候变得更加干燥,嵩山地区的降水量可能会减少,导致该地区的水变得更加匮乏。
2、水质变化:气候变化可能会影响嵩山地区水体的水质。比如,干旱天气可能会导致水体中的污染物浓度升高,降水量减少可能会导致水流速度变慢,使得水体中的污染物更难被冲走,进一步影响水质。
3、洪水和干旱:嵩山地区气候的变化可能会导致洪水和干旱的发生。洪水和干旱都会对水造成巨大的冲击,洪水可能会导致水源污染、水土流失等问题,而干旱则会使得水更加匮乏。
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气候变化对水文循环的影响有全球水文循环、影响水体温度 、影响水数量。
1、全球水文循环
全球水文循环是受气候变化影响的一个重要方面。全球水文循环是指地球上水从陆地到大气再到海洋的循环过程,这个循环过程中涉及到降雨、蒸发、地表径流等关键环节。气候变化可以影响这些环节的强度和频率,从而改变全球水文循环的模式和效率。
气候变暖会导致冰雪融化和海平面上升,从而改变全球水文循环的地理分布和时间变化。
2、影响水体温度
随着全球气温的上升,水体的温度也会相应升高。这不仅会影响水生生物的生存环境,还会改变水体的化学性质和营养物质循环。
水体温度升高会导致湖水中的氧气含量下降,使得鱼类等水生生物的生存环境变得恶劣。同时,水体温度升高还会加速有机物的分解和营养物质的循环,导致水体中的营养物质减少,从而影响水生生物的生长和繁殖。
3、影响水数量
气候变化会影响降雨量、河流流量等水的关键指标,从而影响人类的用水需求和生活质量。例如,气候变暖会导致干旱和洪涝等极端天气的频率和强度增加,从而给人类带来巨大的经济损失和社会压力。
同时,气候变化还会影响农业灌溉用水量和质量,从而影响农业生产和粮食安全。
气候变化影响
1、降水的形式和量
气候变暖会导致蒸发作用增强,使得地表径流减少,同时也会使得海洋的蒸发作用增强,从而改变全球水文循环的模式和效率。
2、影响水体的化学性质和营养物质循环
气候变化还会影响水体的化学性质和营养物质循环,从而影响水生生物的生存环境和人类的用水需求。例如,气候变化会影响湖水中的氧气含量和营养物质含量,从而影响鱼类等水生生物的生存环境;同时也会影响农业灌溉用水量和质量,从而影响农业生产和粮食安全。
形势与政策试题 怎样看待当前环境恶化问题 如何解决这一问题
(一)气候变化对水的影响
1.气候变化对水影响研究的情况。气候变化对水影响的问题已引起广泛的关注。 19年世界气象组织、联合国环境署、国际水文科学协会等国际组织实施的"世界气候"中 专门设立了世界气候-水,研究水系统对气候变率的敏感性问题,以及气候变化和气候变率对水文和水的影响。间气候变化专业委员会的第一、二、三次评估报告,评述了气候变化对水影响的研究结果,包括气候变化对地下水和水质影响的研究,水文、水对气候变化和气候变异的敏感性和适应性研究等。
我国研究气候变化对水影响的工作始于20世纪80年代中后期。1988年"气候变化对西 北、华北水的影响研究"运用大气环流模式、水分热量平衡模型、概念模型、统计模型和古代相似法模拟分析了气候变化对西北、华北地区水的可能影响。1994年开展的"气候变化国别研究"水专题中建立了随机大气模型、流域蒸散模型、流域水文模型和水综合评价模型,并利用大气环流模式的结果,评估了气候变化对天然径流及年内分配、干旱洪涝、流域水文情势和水供需的影响。1996年进行的"气候异常对水的影响研究",研制了蒸散(发)模式和黄、淮、海地区以及长江中下游地区分布式水文模式。同期实施的"淮河流域能量与水分循环试验研究"项目,建立了流域径流模式和大尺度水文模式。
2.气候变化对水影响研究的主要结论。目前广泛开展的气候变化对水文、水的影响研究,大都以精度较高、综合性较强的区域水量平衡为基础,使用大气环流模式输出结果或定的气候变化情景,探讨未来水文和水的变化情况和趋势。研究结果表明,全球气候变暖后,水供给状况会出现很大变化,主要表现在以下方面:
(1)江河流量将发生变化。对于江河流量的变化,现在比较一致的预测是:高纬度地区和东南亚,年平均流量将增加;中亚和环地中海地区、南非和澳大利亚,年平均流量将减少。其他地区没有一致的流量预测结果。气候变暖会促使冰川消退和永久雪盖减少加快。预计到21世纪末,1/3~1/2的山地冰川将消失。中高纬地区以冰雪融水补给为主的河流,流量可能会因此而减少。
我国"气候变化国别研究"水专题利用三个全球大气环流模式的研究结果表明、气候变暖后我国七个流域天然年径流量的可能变化有三种结果:一种是全国主要江河年径流量都减少;一种是北方径流量减少,南方径流量增加;一种是北方径流量增加,南方径流量减少。进一步的模拟研究表明,长江及其以南地区气候变化导致的年径流量变幅较小,为-8%-8%。淮河及其以北地区气候变化导致的年径流量变幅最大,其中淮河减少15%,海滦河流域的京津唐地区减少16%;辽河增幅最大,为17%;黄河上游增幅次之,为15%;松花江增幅最小,12%。年径流量的增加和减少都是发生在春、夏、秋季,径流量减幅较大的月份发生在气温升高、降水减少的情景下,径流量减幅可达降水减幅的4倍以上;径流量的增加发生在气温升高、降水增加的情景下,径流量的增幅与降水的增幅基本一致。
(2)水的供需状况将出现变化。我国科学家使用四个全球大气环流模式给出的结果表明,气候变化产生的缺水量小于人口增长及经济发展引起的缺水量;但中等旱年及特枯水年,气候变化产生的缺水量将大大加剧海滦河流域、京津唐地区、黄河流域及淮河流域的缺水并对社会经济产生严重影响。现有的研究还表明,气候变暖对农业灌溉用水的影响,远远大于对工业用水和生活用水的影响,尤其是在降水趋于减少和/或蒸发的增加大于降水增加的地区。
(3)旱涝灾害出现的频率等将发生变化。全球气候变暖可能增强全球水文循环,使全球平均降水量趋于增加,但降水变率可能随着平均降水量的增加而发生变化,蒸发量也会因全球平均温度增加而增大,这可能意味着未来旱涝等灾害的出现频率会增加。
(4)一些地区的水质将出现变化。气候变暖后,一些地区由于蒸发量加大,河水流量趋于减少,可能会加重河流原有的污染程度,特别是在枯水季节。同时,河水温度的上升,也会促进河流里污染物沉积、废弃物分解,进而使水质下降。当然,年平均流量明显增加的河流,水质可能会有所好转。
3.气候变化对水影响研究的不确定性分析。
气候变化对水影响研究的不确定性,有多方面原因:
(1)未来区域气候变化情景本身的不确定性。目前大气环流模式的分辨率一般在275千米× 275千米到500千米×825千米之间,它不能直接提供小于模式分辨率区域内的气候要素改变信息。目前小区域内气候要素的变化信息都是用粗分辨率大气环流模式输出结果内插获得的。由于气候要素分布受地形和小尺度天气系统的制约,简单内插并不能获得客观、合理的小区域气候要素值。同时,大气环流模式模拟径流时,只是简单地将径流看做是降水的瞬时反映,没有反映地表径流等形成的时间差异,没有考虑地形、地貌的影响,没有考虑水分的水平运动等因素。
(2)缺乏将区域气候预测情景与水连结起来的陆面水文过程模型。目前关于未来气候对水影响的研究,基本上是给定气候情景下水变化的敏感性研究,且多数仅限于研究气候变化对多年平均径流的影响。现有的各类水文模式还不能真实地反映水文物理过程,模式中的一些参数是通过调整、逼近、寻优等方法确定的,用这种模型来模拟气候变化的影响很难给出比较准确的结果。
(3)现有气象资料中的误差带来模式预测结果的不确定性。这些误差包括资料的观测误差、传输误差、站网设置不合理等。
(4)未考虑非气候因素的影响。气候变暖后水的变化问题,除了要考虑气候变化的直接影响外,还要考虑土地利用、地下水开等因素,以及调整和适应对策的影响等。但现在很难对未来100年内这些方面可能出现的变化做出预测。这也会导致现在估算的流域水量不准确。
一、世界水及其发展趋势
地球上水的储量很大,但淡水只占2.5%,其中易供人类使用的淡水不足1%。据专家最新估计,全球陆地上可更新的淡水约42.75万亿m3,其中易于使用的约12.5~14.5万亿m3。按1995年人口统计,全球人均淡水约7450 m3,其中易于使用的淡水人均约2180 ~2440 m3。可见,地球上的淡水是有限的。
水的需求随人口和经济发展而迅速增长。从1940-1990年,在50年时间内,全球总用水量增加了4倍。1995年全球用水总量已达36000亿m3,人均 用水628 m3,约占易用淡水量的27~30%。
水在地球上的分布是很不均匀的,有的地方多,有的地方少。据联合国调查,全球约有4.6亿人生活在用水高度紧张的国家或地区内,还有1/4人口即将面临严重用水紧张的局面。
自从17年在阿根廷的马德普拉塔召开的第一次联合国水大会以来,水已成为世界性的热点问题。目前已有26个联合国机构参与与水有关的事务。近几年有数以百计的水问题国际会议召开。其中影响较大的会议有:1992年巴西里约热内卢联合国环境和发展峰会;19年在摩洛哥马拉喀什第一次世界水论坛;1998年巴黎水与可持续发展国际会议;2000年海牙第二次世界水论坛等。联合国环境署在2002年发布的《全球环境展望》上指出,“目前全球一半的河流水量大幅减少或被严重污染,世界上80个国家或占全球40%的人口严重缺水。如果这一趋势得不到遏制今后30年内,全球55%以上的人口将面临水荒”。在2002年南非召开的可持续发展世界高峰会议上,全体代表一致通过将水危机列为未来十年人类面临的最严重挑战之一。
在国际会议和联合国有关机构的组织推动下,世界各国的水工作有了较大的进展。在全球范围内开展了水评价活动。对水的评价方法进行了理论探讨和实验研究。在水规划研究中,由于竞争性用水问题的突出,导致了投资竞争,水在地区间、部门间和多目标用水间的合理分配问题已成为缺水地区在发展进程中诸矛盾的焦点,因而各国开始致力于流域和区域的规划研究。
自80年代以来,水质与水环境恶化趋势加剧,已威胁到人群健康,水环境问题成为研究热点,各国制定了地表水和地下水的水质标准,建立了河流、湖泊与水库的各类水质模型,并试图将水质研究与水量研究联系起来,以实现水学科中水量与水质的统一数学描述。
1992年联合国环境与发展首脑会议后,可持续发展观念日益深入人心,为水学科的发展注入了新的活力。各国在可持续发展观念启发下,从发展模式的高度认识水开发利用和经济发展的相互关系,认识水利用与保护的相互关系,经济发展和生态环境保护的关系,管理在水开发、利用、保护中的作用,水管理中需水管理、供水管理、水质管理和水价管理的相互关系,以及水管理中的经济机制、法律机制和行政机制的作用。对上述关系的再认识和大讨论,导致了面向可持续发展的水价值观和方法论的提出与初步形成,标志着水学科开始步入其初步成熟阶段。
二、中国水现状及其发展趋势
(一)水现状
根据上世纪80年代水利部估算,全国多年平均降水量约648㎜,降水总量6.2万亿m3。通过水循环形成可更新的地表水和地下水的水总量合计约2.8万亿m3,并具有以下特点。
1、人均水占有量偏少
我国水的总量不算少,但按19年人口统计,我国人均水量2220 m3,相当于世界人均水占有量的31%;亩均水量为1442 m3/亩,相当于世界平均亩均2353 m3/亩的61%。
2、时空分布很不均衡,水土分布不相匹配
水的问题与水的时空分布不均衡,尤其是与水土不相匹配有密切关系。全国十个流域可合并划分为南方、北方及西北三个明显不同类型区:
(1)南方片,包括长江、珠江、华东华南沿海、西南诸河四个流域,属于人多、地少,经济发达,水相对丰富地区;
(2)北方片,包括长江以北的松、辽、黄、淮、海五个流域,属于人多、地多,经济相当发达,而水严重短缺地区;
(3)西北片,除额尔齐斯河外都属于内陆河流域,土地面积337万km2约占全国的35%。属于地广人稀,气候干旱,生态环境脆弱地区。该地区人均水不算少,耕地也十分丰富,但水土的开发利用受到生态环境的严重制约。
3、气候变化对我国水影响
从1980年以来,北方干旱缺水与南方洪涝灾害同时出现,形成北旱南涝的局面。初步估计对全国水多年平均总水量的影响不大。但水在地区上的不均衡,进一步加剧了北方水供需失衡的矛盾。
(二)水的开发利用状况
1、供水能力
我国的供水能力从1949年的1000多亿 m3增加到2000年的5531亿m3。其中地表水供水量约4440亿m3;地下水开量1069亿m3。
2、用水现状
我国用水增长迅速,1949年估计约1031亿m3;19年到达5546亿m3,人均用水450 m3;2002年下降到54亿m3,人均用水428 m3。其中农业用水占68%,工业用水占21%,生活用水占11%。
3、用水效率
随着用水量的增加,用水效率逐年有所提高。但与经济发达的高收入国家相比,我国单方水的GDP产出量仍低于发达国家。它表明随着经济实力的增长,通过经济结构的调整,用水效率的提高,节水尚有较大潜力。
4、全球与其它大国用水现状
1995年全球人口57.35亿,用水36000亿m3 ,人均用水628m3,其中:农业人均用水437 m3(占69.6%);工业131 m3(占9.7%); 生活60 m3(相当164l/日,占2.1%)。我国的人均用水量低于世界水平,仅为美国用水量的24%。
(三)当前面临的主要水问题
1、北方干旱持续,缺水形势加剧。地下水严重超,黄河冲沙水被挤占,断流加剧。水污染发展,生态环境恶化;
2、南方洪涝灾害频繁出现,水污染得不到控制,造成了污染型缺水;
3、西北内陆地区水土过量开发,荒漠化发展,生态环境恶化,出现了生态型缺水;
4、2001年全国废污水排放总量达626亿吨,全国评价河长中,Ⅳ类以上污染河长占38.6%,大部份地区供水安全得不到保证。
以水紧张,水污染严重,洪涝灾害为特征的水危机,已成为我国可持续发展的重要制约因素。当我国经济发展到目前水平的时候,必须进一步从人口、、环境的宏观视野,总结经验,调整思路,制定新的水战略。
三、中国水可持续利用的总体战略
中国工程院重大咨询项目《中国可持续发展水战略研究》报告提出:针对面临的问题建议我国水总体战略为,以水的可持续利用支持我国社会经济可持续发展,要从以下八个方面实行战略性的转变:
1、人与洪水协调共处的防洪减灾战略
要从无序、无节制的与洪水斗争转变为有序、可持续的与洪水协调共处。要从以建立防洪工程体系为主的战略转变为在防洪工程体系的基础上,建立全面防洪减灾工作体系,达到人与洪水协调共处。
2、以建设节水高效的现代灌溉农业和现代旱地农业为目标的农业用水战略
要从传统粗放型灌溉农业和旱地雨养农业转变为建设节水高效的现代灌溉农业。通过建设节水高效的现代农业,我国可以基本立足于现有规模的耕地和灌溉用水量,满足今后16亿人口对农产品的需要。今后,农业水利建设的投资的主要方向,应从以开源工程和新建工程为主转到以建设节水高效农业为主,国家应将节水高效农业建设列为国民经济的重大基础建设项目。
3、节水优先,治污为本,多渠道开源的城市水可持续利用战略
19年我国城市化水平为30%,城市人口3.7亿,预计2030年左右,城市化水平可能达到60%,城市人口将增加到9.6亿左右。因此,城市和工业节水是今后节水的重点。必须进一步调整产业结构和工业布局,大力开发和推广节水器具和节水的工业生产技术,创建节水型工业和节水型城市,力争将城市人均综合用水量控制在160m3/年以内。
同时,必须加大污染防治力度,力争2010和2030年城市污水的有效处理率达到50%和80%以上,使水环境有明显改善。
4、以源头控制为主的综合防治减灾战略
目前我国排放的污水量与美国、日本相近,而经济发展水平却不能与他们相比,我国为粗放型经济增长付出了巨大的环境代价。
长期以来,用以末端治理达标排放为主的工业污染控制战略,已被国内外经验证明是耗资大、效果差、不符合可持续发展的战略。应大力推行以清洁生产为代表的污染预防战略,淘汰物耗能耗高、用水量大、技术落后的产品和工艺,在工业生产过程中提高利用率,消减污染排放量。清洁生产可同时获得环境效益和经济效益,对我国经济发展和环境保护有重要的战略意义。
5、保证生态环境用水的水配置战略
保护和改善生态环境是保障我国社会经济可持续发展所必须坚持的基本方针。在水配置中,要从不重视生态环境用水转变为保障生态环境用水的前提下合理规划和保障社会经济用水。保障生态环境需水,有助于流域水可再生性维持,是实现水可持续利用的主要基础。
6、以需水管理为基础的水供需平衡战略
对水的供需平衡,要从过去的以需定供,转变为在加强需水管理,提高用水效率的基础上的保证供水。目前,我国的用水效率还很低,节水还有很大潜力,节约用水和科学用水应成为水管理的首要任务。
根据预测,我国用水高峰将在2030年左右出现,农业用水总量与现在的规模相仿,为4200亿m3左右;工业用水从现在的1100多亿m3,增加到2000亿m3;城乡生活用水从现在的500多亿 m3,增至1100亿m3左右;考虑到未来发展前景的不确定性,估计全国用水总量有可能达到7000~8000亿m3,较现在增加1300亿~2000亿m3,人均综合用水量400~500m3。
上述估计的需水量,已接近可合理利用水量的上限。因此,必须严格控制人口的增长,同时加强需水管理,做到人口达到零增长后,需水也可达到零增长。
7、解决北方水短缺的南水北调战略措施。
8、与生态环境建设相协调的西部地区水开发利用战略。
根据分析,当我国人口增至16亿时,人均水降到1760m3,已接近国际公认的水紧张标准,形势十分严峻。经研究后认为:在加强管理,加大投入、合理配置、高效利用和注重保护的前提下,我国有条件在人均用水量400~500m3的基础上,实现第三步战略目标和社会经济的可持续发展。
四、需要优先研究的重大科技问题
1、水演变规律的研究。
研究气候持续干旱和大规模的抗旱活动条件下,水衰减和流域水循环演变发生明显变化的规律,为水的合理开发利用提供科学依据。
2、水生态环境问题
研究水与生态系统相互作用的模式机理过程与效应问题;研究生态保护准则,区域生态环境发展趋势预测及评价方法,与区域生态环境需水量的计算方法。
3、水可持续利用问题
在流域尺度上研究水系统、经济社会系统、生态环境系统在其运动发展过程中的相互依存与相互制约的定量关系。
4、农业水的高效利用
研究的主导方向为:灌溉水合理开发和优化配置技术研究;老灌区节水改造技术研究;高效输水灌溉系统新技术研究;田间节水灌溉新技术研究及设备产业化,节水管理新技术研究,改善农田生态环境关键技术的研究。
5、加强水的监测、预报、调度工作
随着新水法的颁布,需要全面加强水供、用、耗、排等方面的监测工作,水质污染和地下水的监测工作尤其需要加强。水的水量和水质的预报、预测工作也应当逐步开展。水量应结合水质要求进行合理调度。
为改变相应落后的水监测手段,应全面提升监测和信息应用水平研究开发水监测技术和信息共享平台,以提高我国水监督和管理能力,为现代化水管理提供全面的科技支撑。