張玉國(guó)，李龍輝

(黑龍江省水文局，哈爾濱150001)

1 氣候變化對(duì)水文水資源影響研究現(xiàn)狀

我國(guó)自20世紀(jì)80年代迅速開展了氣候變化對(duì)我國(guó)水文水資源影響的專門研究。1988年，國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)批準(zhǔn)“中國(guó)氣候與海面變化及其趨勢(shì)和影響研究”作為“七五”重大項(xiàng)目，其中包括“氣候變化對(duì)西北華北水資源的研究”。1991年，國(guó)家科委啟動(dòng)的“八五”國(guó)家科技攻關(guān)項(xiàng)目“全球氣候變化的預(yù)測(cè)、影響和對(duì)策研究”中設(shè)立了“氣候變化對(duì)水文水資源的影響及適應(yīng)對(duì)策”專題。1994年，中美合作開展“國(guó)家研究”，兩個(gè)項(xiàng)目都包括氣候變化對(duì)水文、水資源的影響及適應(yīng)對(duì)策研究。1996年，國(guó)家科委設(shè)立“九五”國(guó)家重中之重科技攻關(guān)項(xiàng)目“我國(guó)短期氣候預(yù)測(cè)系統(tǒng)的研究”，其中包括“氣候異常對(duì)我國(guó)水資源及水分循環(huán)影響的評(píng)估模型研究”專項(xiàng)，選擇淮河流域和青藏高原作為研究區(qū)域，參加了GEWEX在亞洲季風(fēng)區(qū)試驗(yàn)即GAME項(xiàng)目?！笆濉笨萍脊リP(guān)重點(diǎn)項(xiàng)目“中國(guó)可持續(xù)發(fā)展信息共享系統(tǒng)的開發(fā)研究”中設(shè)立了“氣候異常對(duì)我國(guó)淡水資源的影響閾值及綜合評(píng)價(jià)”專題，基于對(duì)未來水資源的模擬及水資源的需求預(yù)測(cè)進(jìn)行氣候變化閾值研究。近幾年開展的國(guó)家973重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展規(guī)劃項(xiàng)目“我國(guó)生存環(huán)境演變和北方干旱化趨勢(shì)預(yù)測(cè)研究”則針對(duì)全球變暖問題重點(diǎn)研究我國(guó)北方干旱地區(qū)未來的氣候情勢(shì)、人類活動(dòng)和水資源相互作用關(guān)系以及適應(yīng)對(duì)策［1］。我省有關(guān)學(xué)者利用CCCMA、CCSR、CSIRO、GFDL和HADL EY氣候模式，對(duì)未來氣候繼續(xù)變暖對(duì)我省水資源的影響進(jìn)行預(yù)測(cè)，得出未來氣候?qū)⒗^續(xù)變暖，增溫使蒸發(fā)量增加，使松花干流及嫩江天然徑流減少，水資源危機(jī)更為嚴(yán)重，尤其農(nóng)業(yè)缺水更為嚴(yán)重的結(jié)論［2］。

歸納起來，研究?jī)?nèi)容主要有以下4個(gè)方面［3］:①氣候變化對(duì)流域水量平衡的影響;②氣候變化對(duì)區(qū)域可供水量和需水量的影響;③氣候變化對(duì)洪水、干旱頻率的影響;④氣候變化對(duì)農(nóng)業(yè)灌溉水量的影響;⑤氣候變化對(duì)供水系統(tǒng)可靠性、恢復(fù)性和脆弱的影響;⑥氣候變化對(duì)水質(zhì)的影響。

2 開展研究工作的必要性

2.1 氣候變化對(duì)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(jì)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(shì)，與全國(guó)氣溫變化趨勢(shì)接近。氣候條件變化，改變了水文循環(huán)過程，導(dǎo)致水資源在時(shí)空分布和數(shù)量發(fā)生變化，同時(shí)存在增加大范圍干旱和極端干旱天氣發(fā)生頻率的可能。研究表明:氣候變暖將使東北地區(qū)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(fā)量增加10%，而年徑流量將減少10%。學(xué)者的氣候情景模擬也得出類似結(jié)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%?？梢姎夂蜃兓瘜?duì)我省水資源產(chǎn)生的影響是不容忽視的。

2.2 在該領(lǐng)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(duì)水文水資源及對(duì)策影響，已成為各國(guó)政府及公眾密切關(guān)注和研究的熱點(diǎn)問題。國(guó)內(nèi)，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(gè)流域和地區(qū)開展過研究，但在包括我省在內(nèi)的東北地區(qū)目前僅限于粗略的學(xué)術(shù)探討階段，一直未進(jìn)行過專門和系統(tǒng)的研究。

2.3 對(duì)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(guó)平均水平 ，居全國(guó)第 13位;每666.7m2耕地占有量545 m3，僅為全國(guó)單位面積平均水量的1/4，居全國(guó)第19位，水資源并不豐富。近年來，雙鴨山市、雞西市和七臺(tái)河市等許多城市出現(xiàn)用水危機(jī)。尤其是20世紀(jì)80年代以來，黑龍江省氣候變暖明顯，蒸發(fā)量加大，連續(xù)干旱，導(dǎo)致水資源匱乏，松花江自1998年之后連續(xù)四五年枯水，造成生活用水困難、航運(yùn)中斷、農(nóng)田干旱減產(chǎn)，造成巨大的損失。水資源短缺，已成為影響和制約我省社會(huì)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要因素之一。今后隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展，用水需求逐年增加，我省水資源供需矛盾會(huì)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(fēng)險(xiǎn)的局面下，盡快開展氣候變化對(duì)水資源影響及對(duì)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(huán)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(jiān)測(cè)站網(wǎng)，遙感、遙測(cè)技術(shù)開始應(yīng)用，具有比較先進(jìn)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(dòng)的影響還比較輕微，便于研究工作的開展。

3.2 具備開展項(xiàng)目研究技術(shù)基礎(chǔ)

我省水文氣象部門擁有從事氣候氣象、水文水資源監(jiān)測(cè)、預(yù)測(cè)的專業(yè)隊(duì)伍，具有應(yīng)用氣候變化情景生成技術(shù)、水文水資源模擬技術(shù)和進(jìn)行模型開發(fā)的基礎(chǔ)。尤其是水利部水文局、南京水利科學(xué)研究院等有關(guān)單位，自20世紀(jì)80年代開始相繼開展了《氣候變化對(duì)水文水資源及適應(yīng)政策研究》、《氣候變化對(duì)西北華北水資源的影響》、《氣候異常對(duì)我國(guó)淡水資源的影響閥值及綜合評(píng)價(jià)》等專題研究工作，有很多可資借鑒的經(jīng)驗(yàn)。因此，在加強(qiáng)與國(guó)內(nèi)有關(guān)機(jī)構(gòu)合作交流的前提下，我省有能力保障研究工作的順利實(shí)施。

4 研究的主要內(nèi)容及預(yù)期效果

氣候變化對(duì)水文水資源系統(tǒng)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(fā)等變化來評(píng)估預(yù)測(cè)徑流可能的增減趨勢(shì)及對(duì)其流域供水影響。

4.1 研究的主要內(nèi)容

①定義氣候變化情景;②建立、驗(yàn)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(huán)過程和水文變量;④評(píng)價(jià)氣候變化對(duì)水文水資源的影響:⑤根據(jù)水文水資源的變化規(guī)律和影響程度，提出相適應(yīng)的對(duì)策和措施。

4.2 預(yù)期達(dá)到的效果

①建立適合省情、能夠快速評(píng)價(jià)氣候變化影響的指標(biāo)體系;②借鑒國(guó)內(nèi)外成功的經(jīng)驗(yàn)，應(yīng)用GIS技術(shù)和計(jì)算機(jī)模擬等先進(jìn)的評(píng)價(jià)方法，研究出能夠定量評(píng)估氣候變化對(duì)水資源影響程度的模型;③提出更具針對(duì)性的適應(yīng)對(duì)策和解決措施，為未來我省水資源合理開發(fā)、有效管理、優(yōu)化配置和水環(huán)境保護(hù)提供依據(jù)。

5 開展研究工作的建議

5.1 政府應(yīng)高度重視開展研究工作的重要性

《國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要(2006—2020年)》把能源和環(huán)境確定為科學(xué)技術(shù)發(fā)展的優(yōu)先領(lǐng)域，把全球環(huán)境變化監(jiān)測(cè)與對(duì)策明確列為環(huán)境領(lǐng)域的優(yōu)先主題之一;《中國(guó)應(yīng)對(duì)氣候變化國(guó)家方案》明確提出要依靠科技進(jìn)步和科技創(chuàng)新應(yīng)對(duì)氣候變化，把科技工作作為國(guó)家應(yīng)對(duì)氣候變化的重大舉措。在此背景下，我省有關(guān)部門應(yīng)高度重視適應(yīng)氣候變化的科研工作，充分發(fā)揮政府在氣候變化科技工作中的主導(dǎo)作用，通過政策和制度創(chuàng)新，鼓勵(lì)和支持我省學(xué)者、科研機(jī)構(gòu)參與氣候變化領(lǐng)域、區(qū)域科學(xué)研究計(jì)劃與技術(shù)開發(fā)計(jì)劃，同時(shí)加強(qiáng)宣傳和溝通，爭(zhēng)取研究項(xiàng)目及早立項(xiàng)。

5.2 加強(qiáng)交流與合作

通過國(guó)際國(guó)內(nèi)技術(shù)交流渠道，加強(qiáng)國(guó)際科技合作與交流，吸取國(guó)外先進(jìn)技術(shù)，洞察學(xué)科研究前沿動(dòng)態(tài)，提高我們的科技水平。同時(shí)積極與水利部應(yīng)對(duì)氣候變化研究中心、武漢大學(xué)、水利部水文局等開展類似工作的單位的合作，使研究項(xiàng)目的開展擁有可靠的技術(shù)保障。

5.3 建立有效的評(píng)價(jià)體系和實(shí)用先進(jìn)的評(píng)價(jià)方法

評(píng)價(jià)指標(biāo)體系要符合我省經(jīng)濟(jì)、技術(shù)和資料積累的實(shí)際，要求所建立的指標(biāo)體系要集普遍性、適用性于一身，所選擇的指標(biāo)能夠比較準(zhǔn)確評(píng)價(jià)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(jié)果，要單獨(dú)量化氣候?qū)λY源的影響是非常困難的。因此需要加大科研攻關(guān)的力度，借鑒國(guó)內(nèi)外成功的經(jīng)驗(yàn)，應(yīng)用GIS技術(shù)和計(jì)算機(jī)模擬等先進(jìn)的評(píng)價(jià)方法，研究出符合我省實(shí)際、先進(jìn)、可靠的分析、預(yù)測(cè)和管理模型。

［1］江濤，等.未來氣候變化對(duì)我國(guó)水文水資源影響的研究［J］，中山大學(xué)學(xué)報(bào)，2000，29(12):153.

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

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