開展氣候變化對黑龍江省水文水資源影響研究對策

張玉國，李龍輝

(黑龍江省水文局，哈爾濱150001)

1 氣候變化對水文水資源影響研究現狀

我國自20世紀80年代迅速開展了氣候變化對我國水文水資源影響的專門研究。1988年，國家自然科學基金委員會批準“中國氣候與海面變化及其趨勢和影響研究”作為“七五”重大項目，其中包括“氣候變化對西北華北水資源的研究”。1991年，國家科委啟動的“八五”國家科技攻關項目“全球氣候變化的預測、影響和對策研究”中設立了“氣候變化對水文水資源的影響及適應對策”專題。1994年，中美合作開展“國家研究”，兩個項目都包括氣候變化對水文、水資源的影響及適應對策研究。1996年，國家科委設立“九五”國家重中之重科技攻關項目“我國短期氣候預測系統的研究”，其中包括“氣候異常對我國水資源及水分循環影響的評估模型研究”專項，選擇淮河流域和青藏高原作為研究區域，參加了GEWEX在亞洲季風區試驗即GAME項目。“十五”科技攻關重點項目“中國可持續發展信息共享系統的開發研究”中設立了“氣候異常對我國淡水資源的影響閾值及綜合評價”專題，基于對未來水資源的模擬及水資源的需求預測進行氣候變化閾值研究。近幾年開展的國家973重點基礎研究發展規劃項目“我國生存環境演變和北方干旱化趨勢預測研究”則針對全球變暖問題重點研究我國北方干旱地區未來的氣候情勢、人類活動和水資源相互作用關系以及適應對策［1］。我省有關學者利用CCCMA、CCSR、CSIRO、GFDL和HADL EY氣候模式，對未來氣候繼續變暖對我省水資源的影響進行預測，得出未來氣候將繼續變暖，增溫使蒸發量增加，使松花干流及嫩江天然徑流減少，水資源危機更為嚴重，尤其農業缺水更為嚴重的結論［2］。

歸納起來，研究內容主要有以下4個方面［3］:①氣候變化對流域水量平衡的影響;②氣候變化對區域可供水量和需水量的影響;③氣候變化對洪水、干旱頻率的影響;④氣候變化對農業灌溉水量的影響;⑤氣候變化對供水系統可靠性、恢復性和脆弱的影響;⑥氣候變化對水質的影響。

2 開展研究工作的必要性

2.1 氣候變化對水資源的影響不容忽視

在全球氣候變暖的背景下，近120 a以來黑龍江省氣溫上升了1.4℃，20世紀90年代氣候變暖最為明顯，全省氣溫上升了1℃。近43 a以來我省年平均氣溫總體呈變暖趨勢，與全國氣溫變化趨勢接近。氣候條件變化，改變了水文循環過程，導致水資源在時空分布和數量發生變化，同時存在增加大范圍干旱和極端干旱天氣發生頻率的可能。研究表明:氣候變暖將使東北地區夏季徑流減少，以我省的烏裕爾河為例，在降水量不變的情況下，氣溫每增加1℃，年蒸發量增加10%，而年徑流量將減少10%。學者的氣候情景模擬也得出類似結論:2030年全省平均氣溫升高1.29℃，嫩江和松花江干流的徑流量將減少17.1%～21.7%。可見氣候變化對我省水資源產生的影響是不容忽視的。

2.2 在該領域的研究我省究尚屬空白

近幾十年，尤其是近幾年來氣候變化對水文水資源及對策影響，已成為各國政府及公眾密切關注和研究的熱點問題。國內，水利部水文局等單位已在黃河、漢江、贛江、淮河、海河、萊州灣等多個流域和地區開展過研究，但在包括我省在內的東北地區目前僅限于粗略的學術探討階段，一直未進行過專門和系統的研究。

2.3 對保證我省供水安全具有重要意義

黑龍江省年平均地表水資源量686億m3。人均占有水量2 123 m3，低于全國平均水平 ，居全國第 13位;每666.7m2耕地占有量545 m3，僅為全國單位面積平均水量的1/4，居全國第19位，水資源并不豐富。近年來，雙鴨山市、雞西市和七臺河市等許多城市出現用水危機。尤其是20世紀80年代以來，黑龍江省氣候變暖明顯，蒸發量加大，連續干旱，導致水資源匱乏，松花江自1998年之后連續四五年枯水，造成生活用水困難、航運中斷、農田干旱減產，造成巨大的損失。水資源短缺，已成為影響和制約我省社會和經濟發展的主要因素之一。今后隨著經濟社會發展，用水需求逐年增加，我省水資源供需矛盾會更加突出。因此，在我省面臨氣候變化可能引起水資源量減少，增加供水風險的局面下，盡快開展氣候變化對水資源影響及對策的研究，是非常迫切和必要的。

3 開展研究的有利條件

3.1 具備開展研究的水文氣象環境

黑龍江省嫩江、松花江、湯旺河、穆棱河、呼瑪河等重要河流均建有比較完善水文氣象監測站網，遙感、遙測技術開始應用，具有比較先進的信息采集、傳輸和處理手段，一些站已積累了100余年的氣象水文資料，一些河流人類活動的影響還比較輕微，便于研究工作的開展。

3.2 具備開展項目研究技術基礎

我省水文氣象部門擁有從事氣候氣象、水文水資源監測、預測的專業隊伍，具有應用氣候變化情景生成技術、水文水資源模擬技術和進行模型開發的基礎。尤其是水利部水文局、南京水利科學研究院等有關單位，自20世紀80年代開始相繼開展了《氣候變化對水文水資源及適應政策研究》、《氣候變化對西北華北水資源的影響》、《氣候異常對我國淡水資源的影響閥值及綜合評價》等專題研究工作，有很多可資借鑒的經驗。因此，在加強與國內有關機構合作交流的前提下，我省有能力保障研究工作的順利實施。

4 研究的主要內容及預期效果

氣候變化對水文水資源系統的影響研究，主要是通過研究氣候變化引起的流域氣溫、降水、蒸發等變化來評估預測徑流可能的增減趨勢及對其流域供水影響。

4.1 研究的主要內容

①定義氣候變化情景;②建立、驗證流域水文模型;③將氣候變化情景作為流域水文模型的輸入，模擬分析水文循環過程和水文變量;④評價氣候變化對水文水資源的影響:⑤根據水文水資源的變化規律和影響程度，提出相適應的對策和措施。

4.2 預期達到的效果

①建立適合省情、能夠快速評價氣候變化影響的指標體系;②借鑒國內外成功的經驗，應用GIS技術和計算機模擬等先進的評價方法，研究出能夠定量評估氣候變化對水資源影響程度的模型;③提出更具針對性的適應對策和解決措施，為未來我省水資源合理開發、有效管理、優化配置和水環境保護提供依據。

5 開展研究工作的建議

5.1 政府應高度重視開展研究工作的重要性

《國家中長期科學和技術發展規劃綱要(2006—2020年)》把能源和環境確定為科學技術發展的優先領域，把全球環境變化監測與對策明確列為環境領域的優先主題之一;《中國應對氣候變化國家方案》明確提出要依靠科技進步和科技創新應對氣候變化，把科技工作作為國家應對氣候變化的重大舉措。在此背景下，我省有關部門應高度重視適應氣候變化的科研工作，充分發揮政府在氣候變化科技工作中的主導作用，通過政策和制度創新，鼓勵和支持我省學者、科研機構參與氣候變化領域、區域科學研究計劃與技術開發計劃，同時加強宣傳和溝通，爭取研究項目及早立項。

5.2 加強交流與合作

通過國際國內技術交流渠道，加強國際科技合作與交流，吸取國外先進技術，洞察學科研究前沿動態，提高我們的科技水平。同時積極與水利部應對氣候變化研究中心、武漢大學、水利部水文局等開展類似工作的單位的合作，使研究項目的開展擁有可靠的技術保障。

5.3 建立有效的評價體系和實用先進的評價方法

評價指標體系要符合我省經濟、技術和資料積累的實際，要求所建立的指標體系要集普遍性、適用性于一身，所選擇的指標能夠比較準確評價氣候變化的影響。此外，水資源往往是人為因素和氣候因素的共同作用的結果，要單獨量化氣候對水資源的影響是非常困難的。因此需要加大科研攻關的力度，借鑒國內外成功的經驗，應用GIS技術和計算機模擬等先進的評價方法，研究出符合我省實際、先進、可靠的分析、預測和管理模型。

［1］江濤，等.未來氣候變化對我國水文水資源影響的研究［J］，中山大學學報，2000，29(12):153.

［2］潘華盛，等.氣候變暖對黑龍江省水資源的影響及對策［J］，黑龍江水專學報，2004，31(03):4.

［3］張利平，等，氣候變化對水文水資源影響的研究進展［J］，地理科學進展，2008，27(05):61.