全球变暖背景下的水安全问题

气候变化与我国的水安全问题

水利部应对气候变化研究中心

南京水利科学研究院

2008年9月汇报内容观测到的变化事实我国的水安全问题气候变化对水安全的可能影响气候变化影响研究进展需要进一步研究的科学问题全球变暖水农林其它领域降水温度海平面上升冰川雪盖减少其它变化气候要素变化…影响领域观测到的事实观测到的事实-全球气温变化全球平均气温升高:

0.6±0.2℃，

1990s是最热的十年。

1850年以来最热的12年有11年发生在近期；2001-2005年气温距平为：+0.76℃,(基准:1850-1899)（Baseline:1961-1990，IPCC，2001）IPCCTARIPCCAR4TheObservedchange温度距平（℃

）全球平均地表温度距平变化与全球气温变化趋势基本一致.过去的100年气温上升:0.5－0.8℃

最近几十年平均气温升率略高于全球平均水平:0.22℃/10aTheObservedchange温度距平（℃

）全国平均气温距平变化In:China’sNationalAssessmentReportonCC,2007ChinaBaseline:1970~2000观测到的事实－中国气温变化观测到的事实-全球降水变化TheObservedchangeIncreasingDecreasingIncreasingIncreasingIncreasingDecreasingIn:IPCCTAR,2001全球过去百年降水距平分布1951-2002年全国降水变率西部:明显增加华南:增加华北:减少东北:减少TheObservedchangeIncreasing

Decreasing

Decreasing

IncreasingIn:China’sNationalAssessmentReportonCC,2007观测到的事实-中国降水变化

观测到的事实－江河径流变化总体趋势：减少显著减少趋势：海河、黄河、辽河弱减少趋势：淮河、松辽河、珠江、长江弱递增趋势：长江中下游，淮河上游，嫩江TheObservedchange1981~2004年平均径流量较1950~1980年径流量的变化水文站平均流量(m3/s)1981-2004径流距平百分率(%)1955-20041980之前1980之后1955-20041950-1980观台31.348.910.8-65.4-77.9西峡岭7-64.2-76.6下会8.6111.26.68-22.4-40.1张家坟17.425.09.4-45.6-62.2例：海河实测径流变化张建云等，《水科学进展》，2006TheObservedchange水文站平均流量(m3/s)距平百分率1981-2004(%)1955-20041980之前1980之后1955-20041950-1980唐乃亥627638617-1.6-3.2花园口12401460978-21.4-33.0利津10201360605-40.5-55.5例：黄河实测径流量变化30－40%的减少是由于气候变化引起的.

in:,Impactsofclimatechangeonhydrologyandwaterresources,J.Y.Zhang,G.Q.Wang,2007.TheObservedchange观测到的事实强热带风暴发生频繁，呈增加趋势强度70年代80年代90年代2001－2007台风12－13级28222525+4强台风14－15级85710+1超强台风16级以上2202今年第14号强台风“黑格比”于9月24日6时45分在广东电白沿海登陆登陆时中心最大风力15级洪水和干旱的频率和强度增加全球平均海平面每年上升1~2mm非极地冰川大范围缩小，雪盖面积下降，永久性冻土退化厄尔尼诺事件更频繁和强烈动植物生长范围向高海拔移动，生长周期和习性随之变化TheObservedchange观测到的事实－其它要素变化汇报内容观测到的事实我国的水安全问题气候变化对水安全的可能影响气候变化影响研究进展需要进一步研究的科学问题我国水安全问题“四大”水问题环境变化四大水安全问题气候变化水多水少水脏水浑人类活动经济社会发展防洪安全用水安全水生态环境安全水工程安全我国水安全问题－（1）洪水安全

我国是一个水旱灾害十分严重的国家，水旱灾害的损失占71％；从目前洪涝灾害的发展趋势看，我国防洪问题仍很突出；1991年江淮大水，1996年海河南系大水，1998年长江、松花江、闽江大水，2003年淮河、渭河、汉江大水，2005年淮河和汉江大水，2007年淮河全流域性大洪水，2007年重庆、南京、济南等城市发生强暴雨。洪涝灾害WaterSecurityinChina《中国灾情报告》1949-1995年统计水旱灾害2000多年历史资料统计：平均每两年发生一次较大洪水洪涝灾害为心腹之患1931年长江大水：长江中下游及淮河流域的湘、鄂、赣、浙、皖、苏、鲁、豫8省受灾严重，受灾人口5127万(全国人口的1/4)受灾农田1.46亿亩(耕地面积的28%)，死亡40万余人。汉口大船若蛙半浮水面，小船如蚁漂流四海年份洪涝受灾面积(万亩)洪涝成灾面积(万亩)洪涝直接经济损失(亿元)旱灾减产(亿公斤)19913689421921749.081181992141356696412.7720919932458112915641.74111199428288172341796.60262199521550120011653.30203199630914189182208.36981997197029771930.11476199833438206782550.901271999144088084930.233332000135678094711.63599平均23748136311258.47254九十年代洪涝旱灾统计表

洪涝灾害仍为心腹之患2001年以来洪涝旱灾统计表

洪涝灾害仍为心腹之患

2000年以来，年均洪涝灾害损失约1100亿元，约占同期全国GDP的1％；局部洪涝灾害每年发生；2003年、2005年、2007年部分江河发生洪水平均每年有7个台风登陆，超强台风有增加趋势；山洪灾害严重。

年份洪涝受灾面积(万亩)洪涝成灾面积(万亩)洪涝直接经济损失(亿元)因灾死亡人数（人）2001107076380623.03160520021857611159838.001819200330549195001300.5115512004116736026713.511282200522451123251662.20166020061578383891332.6222762007188234895351123.301230平均42567219021084.741632大江大河综合防洪减灾体系仍不完善；蓄滞洪区安全建设滞后、运用难度大；中小河流防洪能力低；大量病险水库尚未除险加固；沿海地区风暴潮频发；泥石流、滑坡等山洪灾害危害严重。淮河蓄滞洪区病险水库泥石流目前洪涝灾害威胁经济社会发展

洪涝灾害仍为心腹之患我国水资巴源总量为2.8万亿m3，人均万水资源棍量不到220裙0m3，不足世掉界人均的1/4；旱灾的专特点是吊范围广栏，损失集大。“十五”牢期间，嚷农田受罗旱面积旺年均达3.8沿5亿亩，平斤均每年因伯旱减产粮胶食350亿公斤。我国有40%以上的屯人口生垂活在缺俩水地区醉，全国步农村有3.2亿人饮顾水不安篮全,饮水安踢全是一溪个突出功问题笨。我国水安岁全问题－（2烈）用水迎安全供水Supply需水Demand正常年份缺水达400亿方Waterdeficitisupto40billionm3innormalyear水资源短超缺严重制约岩经济社会鼻发展城市缺疗水问题售严重全国6胶61座桶城市有斥400绕多座缺徒水，其奶中11狠0座严样重缺水项，1.无6亿多意城市居饥民的正钢常生活腊受影响罚。水资源副短缺严重制约姥经济社会割发展地下水平卵均每年超须采约100亿方超采面桑积达19万平方公咱里，深层遗地下水超创采区面积满达9万平方曲公里GroundwatertableinBeijingRegion(1959,1981)BaseRock水资源短娘缺严重制德约经济增社会发反展！如果不采取有力措施，我国有可能出现严重的水危机。2030年人口16亿水资源短砖缺严重制奸约经济羊社会发贺展200妇6年，取全国废罚污水排蹲放总量喘731脱亿吨，比20悟00年祖增加1郑11亿沿吨。我国水安哥全问题－（3蚀）生态揭环境安比全2005弄年13.控3万公里庭评价河长筝水质评价天结果水质四类痰和劣于四尸类的河长牲占总评价社河长的3饼7.7%阶，特别是半劣五类水批河长占2查0.3%园，比20绩00年增砍加近5个础百分点。一类水5.7％四类水10.3％三类水27.6％二类水29％劣五类水20.3％五类水7.1％水污染倒严重趋酿势未有效控阔制水土流失案及生态环音境问题突跟出200琴5年普芳查资料彻：全国富水土流岗失面积锁356番万km2，占国土糕面积的3绣7%，其屋中:水蚀乖165万窗km2，每年江匀河流失表犯土51亿扬t。大量眉泥沙流入瞒河道。黄土高比原河道断亿流，湖所泊萎缩摊，滩涂驰消失，保天然湿锯地干涸娃，土地荒漠毅化、水源涵保养能力惨和调节促能力下测降；牧贪区草原生沙化严馆重。全廊国牧区象33.腰8亿亩秒可利用纤草原，均有90赞％退化乡丰问题突但出干涸的白洋淀土地荒漠化水土流失稻及生态环禁境问题突夹出恶化的塔里木河牧区草抛原沙化我国水虑安全问棋题－（4粗）水工浅程安全1、温室气体千浓度↑、气候要耗素变化、如海平面上解升对水工搂混凝土材登料碳化程等度、沿海植水工钢筋话混凝土建钻筑物的腐辫蚀破坏及种防腐蚀；2、极端寒潮寇低温对水好工大体积某混凝土与摔薄壁复杂诞应力结构判开裂的影逆响分析，习冻融循环丘次数对水构工混凝土物材料寿命床的影响；3、持续干揪旱高温私对水工院混凝土遮材料和租结构开障裂影响耗；4、极端暴朵雨及超茫标准洪轻水对水奥利工程辽安全的房诚影响汇报内容观测到仰的事实我国的水索安全问题气候变化缝对水安全总的可能影域响气候变办化影响朵研究进劝展需要进摸一步研仅究的科嫩学问题Imp按act殿so失fg野lob榆ew撑arm疏on简wa及ter歌se胸cur抖ity(IPCCAR4,2007)6.4℃1.1℃气候模式堂预测出不键同排放情班景下的增少暖结果(企本世纪末绕全球平均乐升温幅度万大致为1传.1－6裹.4℃。独)—地球感将进入一壤个更加温厨暖的时期气候变盐化对水披安全的监可能影及响Imp龟act唯of护gl乌obe宣wa路rm蚊on挡wat娇er竖sec侨uri吩ty暴雨洪水气候变化对水安全的影响气候变化适应对策对水安全的影响水资源安全防洪安全水生态安全海平面上升风暴潮干旱加剧低流量敏感性脆弱性水工程安全气候变化裹对水安全骂的可能影蔬响温室气体蹦增长通过咽对水循环痕的影响鸟造成极端杰气候事件于变化的概旋念模型气候变笑化对水豆安全的骡可能影少响气候变寻暖下的巷极端事命件全球变傲暖－>地表潜纵热增加慕－>蒸散发加蛙强－>高温热有浪及干拢旱事件代频次增蚁加、范驱围扩大全球变互暖－>空气温乘度升高倘－>大气持叠水能力虾增加－>降水机率驰增大、强姿度增强，掩洪涝机率须加大台风和燃风暴潮貌机率及借强度增帖大，海素岸侵蚀身及致灾六程度加音重全球变暖每－>海平面上苏升－>沿海及河犁口地区防籍洪形势更筑加严峻流域大洪水2007南京特大暴雨2006川渝干旱《气候循变化国便家评估肢报告》逆（20另07）随着地球果变暖导致寨较高的蒸寒发和降水劝速率，高榆温、风暴乒等极端事狱件将变得名更为频繁伟，而寒冷浴极端事件若将会减少更多的较降水将限发生在息更短的外时间内郑，因而糖降水的贯强度将帝增加Impa巨cts家ofg泼lobe离war众mon见wat执ers脚ecur润ity气候变化行对水安全汇的可能影邮响气候变欺化对水振安全的茅可能影先响2007忧年6月国秘务院发布影《中国应徒对气候变泻化国家方惰案》预测结麦果表明霜：中国未截来气候嗽变暖趋目势将进酷一步加牧剧。与2000年相比宾，2020年中国厘年平均笔气温将炼升高1.3－2.1℃，205魂0年将升夸高2.3－3.3吃℃。全国温谣度升高的仓幅度由南倒向北递增央，西北和牛东北地区梯温度上升指明显未来50年中国竭年平均斗降水量误将呈增垂加趋势刊，预计敞到202弓0年，全国晚年平均降来水量将增鹿加2%－3%，到205肚0年可能椒增加5%－7%。其中东惑南沿海增乳幅最大未来100年中国蚊境内的筋极端天丧气与气切候事件氧发生的钉频率可幼能性增答大干旱区必范围可背能扩大蹄、荒漠皮化可能航性加重沿海海平方面仍将继且续上升青藏高历原和天竹山冰川侵将加速棚退缩，光一些小虚型冰川翻将消失Imp肉act市so箩fg乌lob欠ew针arm誓on墨wa牙ter角se笨cur成ity气候变昆化对水齿安全的授可能影贡响IPCC枣－SRE昼S－A2滔情景21咸世纪中国势分区年降弃水变化％来源：《拿气候变化为国家评估敬报告》21世尼纪呈增纸加趋势比，洪涝古灾害机栋率增加东；40耀年前长茧江以北丢减少为杯主，旱区区扩大植；40年以赏后均呈逐烈渐增加趋忆势年代松花江辽河海河淮河黄河长江东南诸河珠江西南诸河内陆河2011至20402－1－1－10－0－02142041至207054345413782071至2100151212141110491211河流断眯流，湖肯泊萎缩丸，水库暖蓄水减翻少，湿虚地功能战下降海平面爱上升加壮剧沿海谷水生态兄环境问腿题干旱范惭围扩大而，水资赌源供需阵矛盾加券剧，地详下水超介采增加强暴雨似降水增贴加导致控水土流过失加剧己、北方勤降水减挺少、温冒度升高援、蒸发奇增加导剖致沙化昂、荒漠挠化部分地唯区径流甜的减少宏，水质友将进一谷步恶化黄海赤潮太湖蓝藻黄河断流气候变盘化对水焰安全的铅可能影贤响Imp侦act焦so立fg蹲lob认ew于arm睁on焦wa呆ter细se检cur辱ity汇报内跃容观测到谨的事实我国的脖水安全升问题气候变工化对水孕安全的稼可能影敲响气候变骄化影响三研究进灿展需要进一炕步研究的旋科学问题气候变齿化影响艘研究进残展WCIP(Wor名ldC吃lima械teI厨mpac险tPr摄ogra供m):温1979GEW抚EX(Glo秩bal弱Ener皇gya红ndW肠ater绢Cyc素leE扁xper取imen榆t，GEWE悉X):时1988斑,GAME(GEW剖EXA喷sian趁Mon雁soon工Exp房诚erim权ent)较:19峰88IGB垦P(Int法erna魄tion哑alGeo零sph魂ere-Bio野sphe距reP度rogr躺am):巩199箩0IHP-苍IV(In菌ter穷nat贤ion像al输Hyd份rol羊ogy桶Pl泽an)狭:IPC叛C(Int朗ergo酱vern影ment贵alP羡anel齐on遇Clim贷ate撒Chan合ge):蔽198膀8Pro病gre树ss氧on贿CC谎Res山ear乞ch国际开展笼的主要项仙目与计划IPC遣C评呆价报告IPCC嫂的目标:（1）归厉因认识,赖（2）多影响评价清,（3猴）适应对手策FAR浙(19胞90)央:过去百秀年全球资升温：尚0.3超~0.恩6℃。SAR舰(19惨95)照:(1)全球变暖炎不可能完薯全是自然环变化的结累果.(2)裹若不泼限排，怨未来百朵年将升即温：1蝴~3.度5℃TAR(位2001纹):(1)自1对861以境来,全球炎平均升温0.6难℃,(2)宿20剃世纪9疮0年代碑，最暖狐的十年戏，(3)御19馆98年拥，最热冰的一年僵，(4)全球变馅暖，6咳6%的镇可能性塌是人类把活动的惧结果。AR4(齿2007苍):(1)蜓19击06~怖200呈5,垫全球平咽均升温伏：0.袖74境℃,(2)全球变侮暖，9聚0%的程可能性碎是人类肢活动的题结果.Pro许gre末ss报on浓CC蜘Res万ear得ch1、八·剥五”国家脉科技攻关匙：气候变化字对水文水泰资源的影址响及适应向对策研究应用集总供式水文模还型对海河娃、黄河中区游、赣江坊等流域进行了洪影响分析弄评价，以典型流谣域为对象妈，分析了饱气候变化嫩对河川径众流的影响及敏治感性分颂析，初步探眉讨减缓卖气候变巨化影响罪的适应厅对策气候变扒化影响隔研究进伍展2、九·昼五”国家蠢科技攻关气候异采常对我农国水资衬源及水附分循环变评估模荒型研究基于地铁理信息素系统，珍建立分冠布式水娃文模型喷，解决兽大范围跟水文模束拟问题购，评价了源不同模鸡拟情景扁和假设据情景下最的区域粮水资源吐情势分析模辩型参数形与地理利信息的藏关系，季解决无哪资料地阳区模型多参数识米别问题朴空间解梢集技术浩，解决GCM与水文模艳型的耦合骂问题气候变肾化影响稍敏感性挺分析研究流臭域：淮订河、海报河、黄晃河中游过、长江晕汉江及皱赣江气候变犹化影响掘研究进炉展影响及敏客感性（“九五”嘉科技攻关盒项目成果宣）：（1）笨径流对疑降水的唇敏感性素远大于动气温。（2）变除化相同的茄幅度，径元流对降雨饶增加比对截减少敏感敞。（3）地则表径流比劝总径流对武气候变化狮敏感。（4）干绢旱地区径搜流对气候谜变化敏感（张建云才等，2陷000晓年）气候变塞化影响浇研究进仔展3、十倡·五核国家科尖技攻关气候变帽化对我是国淡水框资源的雀影响阈跃值及综鄙合评价在GIS环境下，疮应用具有形物理基础原的VIC模型，对IPC祥C－SRE纠S－A2和B2变化情俭景下水谣资源的桌响应和竿敏感性柱进行计决算分析初步进辆行流域肠水资源民脆弱性波和阈值因分析评价区域钩：全国范央围气候变横化影响鸡研究进晶展气候变化论可能增加习我国洪涝戚干旱灾害久发生机率荒，加剧北惭旱南涝的熟现状A2情景气候变化艺影响研究沿进展人类活动蛛和气候变塘化影响定孙量分析-么流域水文惰模拟法WT为径流变化总量WH为人类活动对径流的影响量WC为气候变化对径流的影响量WB为天然时期的径流量WHR为人类活动影响时期的实测径量WHN为人类活动影响时期的天然径流量，由天然条件率定的模型参数和建立的水文模型计算得出。H、C分别为人类活动和气候变化对径流影响百分比。气候变化柱影响研究质进展张建云、柄王国庆，放《气候变汗化对水文斗水资源影祸响研究》倾，200睬7定量分析牢初步成果（1）气候变蛋化和人摇类活动念对径流雹的绝对亩影响量呈现增加扫趋势（2）就197坝0－19典95年的宽平均状况挪而言，在原黄河中游斩气候因素启对径流减年少的贡献丈率为40％左右，雕在汾河乒流域，木气候因孤素与人左类活动削对径流呜的影响牧量分别佛占径流花减少总张量的38.祥7%和61.捎3%（张建敞云、王扑国庆等助）。人类活动坟是黄河中汗游径流减上少的主要案因素。气候变揪化影响示研究进达展汇报内腰容观测到视的事实我国的嗽水安全休问题气候变化杂对水安全浩的可能影支响气候变化今影响研究硬进展需要进孤一步研没究的科邮学问题问题1疮：气农候变化数及其不忧确定性活(变？重如何变扮？)如何变（T，P）？变化幅度榨（⊿T,覆⊿P）？不确定性说？（各种棚模式差异喘很大，T嘉扫帚现象诱,P可能蔬相反结论丘）需要研究娱的科学技躺术问题问题2臂：气晋候变化淡对水文化水资源恶影响评救估（如何影朴响？）评估模型赔（基于G醒IS的分甲布式水文倚模型）陆－气相找互作用及丧耦合技术参数识别怒（大范围夜、无资料加、序列代抹表性变化多）尺度耦夫合及其效影响（润陆气模笋式差异粪）敏感性及毛脆弱性分棉析模型不确芒定性及其昂降低技术需要研抛究的科料学技术辆问题问题3：窗人类活嚼动和气候相变化对水遗文水资源话影响评估（谁之趴影响？冬）水资源笛时空分糖布变化川（蓄水搅工