开展气候变化对黑龙江省水文水资源影响研究对策

张玉国，李龙辉

(黑龙江省水文局，哈尔滨150001)

1 气候变化对水文水资源影响研究现状

我国自20世纪80年代迅速开展了气候变化对我国水文水资源影响的专门研究。1988年，国家自然科学基金委员会批准“中国气候与海面变化及其趋势和影响研究”作为“七五”重大项目，其中包括“气候变化对西北华北水资源的研究”。1991年，国家科委启动的“八五”国家科技攻关项目“全球气候变化的预测、影响和对策研究”中设立了“气候变化对水文水资源的影响及适应对策”专题。1994年，中美合作开展“国家研究”，两个项目都包括气候变化对水文、水资源的影响及适应对策研究。1996年，国家科委设立“九五”国家重中之重科技攻关项目“我国短期气候预测系统的研究”，其中包括“气候异常对我国水资源及水分循环影响的评估模型研究”专项，选择淮河流域和青藏高原作为研究区域，参加了GEWEX在亚洲季风区试验即GAME项目。“十五”科技攻关重点项目“中国可持续发展信息共享系统的开发研究”中设立了“气候异常对我国淡水资源的影响阈值及综合评价”专题，基于对未来水资源的模拟及水资源的需求预测进行气候变化阈值研究。近几年开展的国家973重点基础研究发展规划项目“我国生存环境演变和北方干旱化趋势预测研究”则针对全球变暖问题重点研究我国北方干旱地区未来的气候情势、人类活动和水资源相互作用关系以及适应对策［1］。我省有关学者利用CCCMA、CCSR、CSIRO、GFDL和HADL EY气候模式，对未来气候继续变暖对我省水资源的影响进行预测，得出未来气候将继续变暖，增温使蒸发量增加，使松花干流及嫩江天然径流减少，水资源危机更为严重，尤其农业缺水更为严重的结论［2］。

归纳起来，研究内容主要有以下4个方面［3］:①气候变化对流域水量平衡的影响;②气候变化对区域可供水量和需水量的影响;③气候变化对洪水、干旱频率的影响;④气候变化对农业灌溉水量的影响;⑤气候变化对供水系统可靠性、恢复性和脆弱的影响;⑥气候变化对水质的影响。

2 开展研究工作的必要性

2.1 气候变化对水资源的影响不容忽视

在全球气候变暖的背景下，近120 a以来黑龙江省气温上升了1.4℃，20世纪90年代气候变暖最为明显，全省气温上升了1℃。近43 a以来我省年平均气温总体呈变暖趋势，与全国气温变化趋势接近。气候条件变化，改变了水文循环过程，导致水资源在时空分布和数量发生变化，同时存在增加大范围干旱和极端干旱天气发生频率的可能。研究表明:气候变暖将使东北地区夏季径流减少，以我省的乌裕尔河为例，在降水量不变的情况下，气温每增加1℃，年蒸发量增加10%，而年径流量将减少10%。学者的气候情景模拟也得出类似结论:2030年全省平均气温升高1.29℃，嫩江和松花江干流的径流量将减少17.1%～21.7%。可见气候变化对我省水资源产生的影响是不容忽视的。

2.2 在该领域的研究我省究尚属空白

近几十年，尤其是近几年来气候变化对水文水资源及对策影响，已成为各国政府及公众密切关注和研究的热点问题。国内，水利部水文局等单位已在黄河、汉江、赣江、淮河、海河、莱州湾等多个流域和地区开展过研究，但在包括我省在内的东北地区目前仅限于粗略的学术探讨阶段，一直未进行过专门和系统的研究。

2.3 对保证我省供水安全具有重要意义

黑龙江省年平均地表水资源量686亿m3。人均占有水量2 123 m3，低于全国平均水平 ，居全国第 13位;每666.7m2耕地占有量545 m3，仅为全国单位面积平均水量的1/4，居全国第19位，水资源并不丰富。近年来，双鸭山市、鸡西市和七台河市等许多城市出现用水危机。尤其是20世纪80年代以来，黑龙江省气候变暖明显，蒸发量加大，连续干旱，导致水资源匮乏，松花江自1998年之后连续四五年枯水，造成生活用水困难、航运中断、农田干旱减产，造成巨大的损失。水资源短缺，已成为影响和制约我省社会和经济发展的主要因素之一。今后随着经济社会发展，用水需求逐年增加，我省水资源供需矛盾会更加突出。因此，在我省面临气候变化可能引起水资源量减少，增加供水风险的局面下，尽快开展气候变化对水资源影响及对策的研究，是非常迫切和必要的。

3 开展研究的有利条件

3.1 具备开展研究的水文气象环境

黑龙江省嫩江、松花江、汤旺河、穆棱河、呼玛河等重要河流均建有比较完善水文气象监测站网，遥感、遥测技术开始应用，具有比较先进的信息采集、传输和处理手段，一些站已积累了100余年的气象水文资料，一些河流人类活动的影响还比较轻微，便于研究工作的开展。

3.2 具备开展项目研究技术基础

我省水文气象部门拥有从事气候气象、水文水资源监测、预测的专业队伍，具有应用气候变化情景生成技术、水文水资源模拟技术和进行模型开发的基础。尤其是水利部水文局、南京水利科学研究院等有关单位，自20世纪80年代开始相继开展了《气候变化对水文水资源及适应政策研究》、《气候变化对西北华北水资源的影响》、《气候异常对我国淡水资源的影响阀值及综合评价》等专题研究工作，有很多可资借鉴的经验。因此，在加强与国内有关机构合作交流的前提下，我省有能力保障研究工作的顺利实施。

4 研究的主要内容及预期效果

气候变化对水文水资源系统的影响研究，主要是通过研究气候变化引起的流域气温、降水、蒸发等变化来评估预测径流可能的增减趋势及对其流域供水影响。

4.1 研究的主要内容

①定义气候变化情景;②建立、验证流域水文模型;③将气候变化情景作为流域水文模型的输入，模拟分析水文循环过程和水文变量;④评价气候变化对水文水资源的影响:⑤根据水文水资源的变化规律和影响程度，提出相适应的对策和措施。

4.2 预期达到的效果

①建立适合省情、能够快速评价气候变化影响的指标体系;②借鉴国内外成功的经验，应用GIS技术和计算机模拟等先进的评价方法，研究出能够定量评估气候变化对水资源影响程度的模型;③提出更具针对性的适应对策和解决措施，为未来我省水资源合理开发、有效管理、优化配置和水环境保护提供依据。

5 开展研究工作的建议

5.1 政府应高度重视开展研究工作的重要性

《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006—2020年)》把能源和环境确定为科学技术发展的优先领域，把全球环境变化监测与对策明确列为环境领域的优先主题之一;《中国应对气候变化国家方案》明确提出要依靠科技进步和科技创新应对气候变化，把科技工作作为国家应对气候变化的重大举措。在此背景下，我省有关部门应高度重视适应气候变化的科研工作，充分发挥政府在气候变化科技工作中的主导作用，通过政策和制度创新，鼓励和支持我省学者、科研机构参与气候变化领域、区域科学研究计划与技术开发计划，同时加强宣传和沟通，争取研究项目及早立项。

5.2 加强交流与合作

通过国际国内技术交流渠道，加强国际科技合作与交流，吸取国外先进技术，洞察学科研究前沿动态，提高我们的科技水平。同时积极与水利部应对气候变化研究中心、武汉大学、水利部水文局等开展类似工作的单位的合作，使研究项目的开展拥有可靠的技术保障。

5.3 建立有效的评价体系和实用先进的评价方法

评价指标体系要符合我省经济、技术和资料积累的实际，要求所建立的指标体系要集普遍性、适用性于一身，所选择的指标能够比较准确评价气候变化的影响。此外，水资源往往是人为因素和气候因素的共同作用的结果，要单独量化气候对水资源的影响是非常困难的。因此需要加大科研攻关的力度，借鉴国内外成功的经验，应用GIS技术和计算机模拟等先进的评价方法，研究出符合我省实际、先进、可靠的分析、预测和管理模型。

［1］江涛，等.未来气候变化对我国水文水资源影响的研究［J］，中山大学学报，2000，29(12):153.

［2］潘华盛，等.气候变暖对黑龙江省水资源的影响及对策［J］，黑龙江水专学报，2004，31(03):4.

［3］张利平，等，气候变化对水文水资源影响的研究进展［J］，地理科学进展，2008，27(05):61.