长江三角洲地区气候变化背景下城市化发展与水安全问题

全球变暖等气候变化背景下,城市化的高速发展给长江三角洲地区水文和水资源带来了较大的影响,该区域的水安全问题成为人们关注的热点。通过对该地区水文水资源变化气候背景的分析,选择区域内的典型城市,以遥感和GIS作支持,开展以城市化发展为标志的下垫面变化对降雨、径流及暴雨洪水的影响研究,分析了城市化发展对河网水系与水环境的影响。在此基础上,从保证城市水安全的角度,对水资源持续利用与优化配置进行了分析和探讨,以寻求地区城市化发展下的水资源利用与保护的对策措施,从而为保障地区水安全以及经济持续发展提供支持。     

携起手来 积极探索人与自然和谐共生的生态文明之路

气候变化是当今国际社会普遍关注的全球性问题。水资源是全球气候变化最直接和最重要的影响领域,全球气候变化将直接威胁到防洪、供水、粮食、生态和能源等与水相关的安全问题。2010年4月8日,由全球水伙伴中国委员会与瑞士发展与合作署(SDC)联合主办的全球气候变化与中国水安全高级圆桌会议在北京召开。会议旨在促进相关部门、行业及相关组织通力合作,采取一致行动,积极应对全球气候变化的挑战,保障中国的水安全。国务院相关部委、10多个国际组织的官员和专家以及科研院校、企事业单位和非政府组织的代表,共100多人集聚一堂。全国政协副主席张梅颖出席会议并致辞。水利部部长陈雷出席会议并作《积极应对全球气候变化,着力保障中国水安全》的主旨发言。会议共设4个主要议题:节能减排与气候变化,气候变化对中国水资源的影响,气候变化与防洪安全、饮水安全、粮食安全和生态安全,应对气候变化与水资源综合管理等。会上,众多专家围绕全球气候变化与中国水安全展开了热烈讨论,从科技应对、环境保护、经济社会发展等不同角度强调保障水安全必须正视气候变化的事实,尊重自然规律,增强水资源工作适应气候变化的能力,加强水资源系统应对气候变化的响应性,努力将气候变化带来的负面外部性降到最低程度。全国人大财经委员会副主任委员、全球水伙伴中国委员会主席汪恕诚在总结发言中表示会议取得了丰硕成果:明确了保障水安全是应对全球气候变化的重要领域;表达了加强合作与交流、促进应对气候变化保障中国水安全的强烈愿望;增进了理解和共识,促进了合作;增强了公众应对气候变化保障水安全的意识。本刊专题整编了部分领导、专家的观点,以飨读者。     

城市水安全及其研究框架

根据水资源的利、害二元特性,以城市水循环为基础,分析影响水安全因素的发生环节与成因,在可持续发展和系统论的指导下,提出城市水安全的研究内容应包括城市水安全理论、应用技术和管理体系三个层次的内容。最终目的是实现水安全的可持续发展。     

基于SD-BC方法的郑州市水安全量化研究

随着经济社会快速发展,许多城市水资源供需矛盾日益尖锐,并引发严峻的水安全问题。以郑州市为研究对象,开展郑州市水安全量化研究。首先,在对城市水安全影响因素分析的基础上,通过供-用-耗-排水等人事活动将社会、经济、生态环境等子系统有机联系起来描绘水安全系统,进而构建了城市水安全系统框架体系;其次,将系统动力学方法(System Dynamic,SD)与反馈机制(Backcasting,BC)相结合,建立了耦合水资源系统、社会经济系统和生态环境系统的水安全系统的SD-BC仿真模型;最后,根据郑州市水资源条件与城市社会经济发展的情况,以2014年为基准年对2015—2025年的水安全系统状况进行模拟预测,并评价郑州市水安全度大小,提出水安全保障措施建议,为优化配置水资源、保障城市水安全提供理论依据。     

城市水资源规划与合理配置

在综述城市水资源特点及现状基础上．从城市水资源供需变化及城市用水量总体变化等方面．探讨城市水资源概念、承载能力和水安全等问题,为制定城市水资源规划及合理配置提供借鉴。通过建立优化模型对城市水资源水质水量一体化和水资源可利用量进行研究,建立城市水资源合理规划和配置方案。     

充分重视气候变化影响 加快推进国家节水行动

在气候变化的大背景下,分析了我国水资源面临的新问题和新挑战,阐明了加快推进国家节水行动的必要性与迫切性,提出了在国家节水行动中要充分重视气候变化对江河径流、需水过程及需水量的影响,在建立国家节水行动管理体系、技术体系、保障体系,以及节水和供水工程水网体系等方面提出了突破行业界限、全社会参与、加快推进国家节水行动的建议,为促进水资源节约保护、保障国家水安全提供参考。     

秦皇岛市水安全问题及对策

秦皇岛市是全国14个沿海开放城市之一和全国优秀旅游城市之一,随着经济的发展和城市化水平的提高,城市水资源短缺、水环境污染、洪涝、干旱等水安全问题日益凸显,实现城市水资源可持续利用、保障城市水安全,是当前一项迫切而重大的课题。此文分析了秦皇岛市面临的水安全问题,结合秦皇岛实际提出了解决对策。     

发展中国家水资源管理面临的挑战

为更好地研究气候变化对水资源管理的影响，探讨了发展中国家气候变化恢复性响应的相关问题，运用水文模型模拟气候变化影响的不确定性以及对城市水资源系统的影响。结果表明，运用水文模型研究流域气候变化的影响时，要降低影响评价的不确定性，才能够更好地应用气候变化影响的研究结果；气候变化对城市的影响在于加剧城市洪水和减少季节性降水，从而使城市水资源系统面临压力和挑战；在发展中国家，要将水利工程和节水措施相结合，以构建具有恢复性的水资源管理系统。     

南宁市武鸣河流域水安全问题分析研究

当前,流域水安全已成为制约区域社会经济可持续发展的瓶颈问题之一.以广西南宁市武鸣河流域为研究对象,通过水灾害、水环境、水资源3个典型的水安全子系统,分析武呜河流域水安全状况,认为武呜河流域当前水安全问题不容乐观,得出流域气候变化、地形差异和人类活动的综合影响是造成流域水安全问题严峻的主要原因的结论,并提出了保障水安全的...     

变化环境下中国水安全问题研究与展望

变化环境下水安全问题是国际上关注的热点,也是保障我国水安全战略和实现可持续发展面临的重大挑战性问题。本文归纳总结了国内外有关水安全的定义;针对全球变化影响下我国面临的水安全问题,综述了变化环境下水安全问题研究最新的进展,包括水资源安全的评价研究和气候变化背景下水安全研究与实践的新进展,强调了水安全保障的水文水资源及其与社会科学的交叉应用基础研究,提出了水与人类未来发展的水安全保障的若干对策与建议。     

黄河流域气候与水资源演变特点研究

以观测资料和前人研究成果为基础,阐述了气候变化对黄河流域水资源总量、极端水文事件、水生态环境等的影响;指出气候变化已经影响到了黄河流域水资源系统的各个环节,这种影响是否是趋势性的．未来影响程度如何,有待进一步研究。黄河流域气候变化对水资源影响评估研究正在兴起．黄河流域气候变化研究应该着重极端气象水文事件变化对流域水沙调控体系建设、水资源统一管理和调度、黄土高原区和河口区生态环境等的影响及其适应性管理对策研究,以促进流域综合管理。     

基于冻土水文模拟的松花江流域水资源演变规律

为分析松花江流域水资源的演变规律,基于寒区水-热-氮素循环模型（the?water?and?energy?transfer?processes and?nitrogen?cycle?processes?model?in?cold?regions,WEP-N）和水资源评价方法,对径流发生突变的 1998 年前后（即 1999—2018 年和 1956—1998 年）进行比较,松花江流域年水资源总量减少 217.0 亿 m3,减幅达到 22.2%。其中, 地表水资源量减少是水资源总量减少的主要组分,占水资源总量减少的比例为 96.9%,不重复地下水资源减少量 占 3.1%。基于多因子归因分析方法分析可知,气候变化是松花江流域水资源减少的主要因素,对松花江流域全年 水资源总量、地表水资源量、不重复地下水资源量减少的贡献率分别为 81.6%、74.9%、286.6%,取用水的贡献率 分别为 18.4%、25.1%、－86.6%。从年内不同时期分析可知,非冻融期是全年水资源量减少的主要时期,占全年水 资源总量减少的 82.6%,冻融期占 17.4%。和北方的海河流域、黄河流域相比,水资源减少幅度和主要影响因素各 不相同,主要取决于气候变化和人类活动强度变化幅度的不同。与位于华北和西北的两大流域海河流域和黄河 流域对比,气候变化对松花江流域水资源衰减的影响与海河流域相当,明显大于黄河流域,而人类活动对松花江 流域水资源衰减的影响明显小于两大流域。     

气候变化与中国水资源可持续利用

全球变暖是目前最重要的环境问题之一.根据目前的相关研究成果,介绍了中国气候变化及其影响的事实,论述了中国水资源特点及目前存在的问题,分析了气候变化对中国典型流域河川径流量变化的贡献、未来气候变化对水资源的可能影响、以及水资源系统对气候变化的敏感性和脆弱性;结合中国的实际情况,初步提出了水资源管理中应对气候变化的基本适应对策.     

云南省干热地区地表水资源状况分析

干热地区在云南省的分布较为广泛，主要分布在金沙江、南盘江、元江和怒江流域。干热地区是云南省地形和气候共同影响下形成的特殊区域，区域内太阳辐射热能非常丰富，适宜农业经济的发展。根据干热地区的降水量、水面蒸发量和地表水资源等干热地区的水资源状况，对区域水资源特性进行分析研究，从而得出了云南省干热地区水资源的分布规律，为区域水资源的开发、利用、保护和管理提供了科学依据。     

气候变化对南水北调中线工程可调水量的影响

气候变化将改变全球水循环的现状，导致水资源的时空分布的重新分配，并将对水文水资源及其应用产生重大影响，对气温与汉水流域蒸攻发的关系，气候变化对汉水流域水文水资源及南水北调中线可调水量的影响以及对气候变化情景的敏感性及气候变化影响评价的不确定性进行了估算与分析，结果表明，气候变化对汉水流域水文水资源及南水北调中线可调水量的影响较小。     

Impact of Climate Change on Water Resources in the Tarim River Basin

The plausible association between climate change and the variability of water resources in the Tarim River basin, west China is investigated in this study. The long-term trend of the hydrological time series including temperature, precipitation, and streamflow are detected by using both parametric and nonparametric techniques. The possible association between the El Niño/Southern Oscillation (ENSO) and these three kinds of time series are tested. This study enhances the knowledge of the climate change impact on water resources in the Tarim River basin. The conclusion obtained in this investigation shows that the temperature experienced a significant monotonic increase at the 5% level of significance during the past 50 yr, and precipitation also exhibited an upward tendency during the past several decades. A significant jump is also detected for both time series around 1986. This may be resulted from the possible impact of climate change, although the interior climate mechanism needs further investigation. Although precipitation and the streamflow from the headwater of the Tarim River exhibited significant increase, decreasing trend has been detected in the streamflow along the mainstream of the river. It implies that anthropogenic activities instead of the climate change dominated the streamflow cessation and the drying-up of the river. Results also showed that no significant association exists between the ENSO and the temperature, precipitation and streamflow in the study area. This conclusion shows that the water curtailment, river desiccation, and ecosystem deterioration in the Tarim River basin may be mainly resulted from the impact of human activities.     

气候变化对滇中引水工程取水影响分析

气候变化正在逐渐改变全球的水循环现状,并对水文水资源及其应用产生重大影响。在联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)对气候变化趋势进行分析的基础上,优选近期、远期气候变化情景,并模拟在未来气候变化情景下金沙江流域干流主要断面的逐日流量过程,用以分析气候变化对金沙江干流石鼓断面水文干旱以及对滇中引水工程取水的影响。研究结果表明:受未来可能的气候变化影响,金沙江干流石鼓断面的水文干旱发生强度和发生频率都将有所增加,远期较近期具有高的不确定性;滇中引水工程不可取水天数和可调水量将会增加,但总体而言对工程的不利影响较小。     

气候变化和人类活动对黑河水资源的影响

随着全球变暖和人类活动强度的增强,水资源正经历着巨大的改变,定量分析气候变化和人类活动对水资源的影响就显的尤为重要。选择西部干旱区内陆河黑河的中游为研究区,分别运用主观、客观赋权法和组合赋权法分析气候变化和人类活动中各因素对黑河水资源影响的权重。组合权重评价结果表明:人类活动是研究区水资源变化的主要原因,其累计权重达66.63%,大于气候变化影响权重33.37%;人类活动因素中人口占主导作用,权重为17.67%;气候变化因素中年降水量是主要因素,权重为24.83%。     

Estimation of future water resources of Xiangjiang River Basin with VIC model under multiple climate scenarios

Variation trends of water resources in the Xiangjiang River Basin over the coming decades have been investigated using the variable infiltration capacity(VIC) model and 14 general circulation models'(GCMs') projections under the representative concentration pathway(RCP4.5) scenario. Results show that the Xiangjiang River Basin will probably experience temperature rises during the period from 2021 to2050, with precipitation decrease in the 2020 s and increase in the 2030 s. The VIC model performs well for monthly discharge simulations with better performance for hydrometric stations on the main stream of the Xiangjiang River than for tributary catchments. The simulated annual discharges are significantly correlated to the recorded annual discharges for all the eight selected target stations. The Xiangjiang River Basin may experience water shortages induced by climate change. Annual water resources of the Xiangjiang River Basin over the period from 2021 to 2050 are projected to decrease by 2.76% on average within the range from-7.81% to 7.40%. It is essential to consider the potential impact of climate change on water resources in future planning for sustainable utilization of water resources.     

气候变化及人类活动对长江入海径流的影响分析

根据近20 a长江流域的降水量、地表水资源总量、入海径流量以及工农业和生活用水量、净耗水量等数据,重点分析了长江流域人类活动和气候变化对长江入海径流量的影响。结果表明:降水量是长江入海径流量的关键控制因素;流域内生活用水、工农业用水等人类活动总用水量虽然呈增加趋势,但用水过程中净耗水量基本保持不变,因此用水量的增加对长江入海径流量没有影响;水利工程中水库蓄水多为调节径流的时域分布,对最终的入海年径流量并无明显的正负效应;但是,跨流域调水活动会在一定程度上减少长江入海径流量,而且这一影响会随着未来调水量的增大而增大。