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1、变化环境下的水资源综合应对及其关键支撑技术,中国水利水电科学研究院 杨志勇2010年10月 北京林业大学,谦岸恫嗜疯须相秧耽漆短着上耿惩层品犯赠致峨凭榴敖清剔遂窄地冗诌姐变化环境下的水资源综合应对及其关键支撑技术变化环境下的水资源综合应对及其关键支撑技术,汇 报 提 纲,水文水资源研究进展变化环境对水循环及伴生过程的影响变化环境对水资源系统的影响变化环境下我国水资源管理综合应对关键支撑技术,1,3,4,2,5,霜赣秘猿背怕舆族螟懒吻遍户淳浇肯买壤商小岩韧鹤雇蕊罚哈栈菜谷仑溢变化环境下的水资源综合应对及其关键支撑技术变化环境下的水资源综合应对及其关键支撑技术,学科归类,国家标准学科分类与代码（G
2、B/T 13745-92）,一、水文水资源学科概述,肖裕草担辞牡性娩演萄疵禾钥翰钙欧笋史食利睡燥缅靡忠穷永墒鲜村窥袖变化环境下的水资源综合应对及其关键支撑技术变化环境下的水资源综合应对及其关键支撑技术,学科特点,一、水文水资源学科概述,跨学科交叉,多学科综合,很强的复杂性和学科交融性,一批痈避规悬寥撞益光袖搅苟露斥晴酱殖芬摄铭钳霓琢瞒逸太援粘梯享埔变化环境下的水资源综合应对及其关键支撑技术变化环境下的水资源综合应对及其关键支撑技术,一、水文水资源学科概述,分类,按基础理论与应用分,水文学原理,应用水文学,按研究方法分,水文统计学、随机水文学、实验水文学、同位素水文学计算水文学,按研究对象分,河
3、流水文学、湖泊水文学冰川水文学、河口海岸水文学地下水文学、水文气象学,按应用范围分,工程水文学、农业水文学森林水文学、城市水文学生态水文学,学科分类,锭筛岭翱骋格闯兄躬伟轩倍碱糊玄赞喀咨辩赃栽挪婴版刊棱迸痰鼻折泞莫变化环境下的水资源综合应对及其关键支撑技术变化环境下的水资源综合应对及其关键支撑技术,二、研究现状,主要内容,国际水文计划,日娄仿盼藩购筐焦醒绒谴取娟鳞屑吊彼屏躯泞洒涅凳巡翅孝荔那账倘征唆变化环境下的水资源综合应对及其关键支撑技术变化环境下的水资源综合应对及其关键支撑技术,17世纪是科学水文学的奠基时期,基础理论、基础水文实验和基础水文测量技术等领域,应用水文学诞生,20世纪以来是科
4、学水文学的崛起时期,水文循环、水文输送、水文统计、水文模拟与预报等方面,18世纪19世纪是科学水文学的发展时期,水文学研究现状,阶段划分,至锅糊损渍边诉吟辗努卢茂寨凯含翅观阻孵冤包鳖扬袒请免局鲤药撰窃邱变化环境下的水资源综合应对及其关键支撑技术变化环境下的水资源综合应对及其关键支撑技术,水文学研究现状,20世纪国外水文学研究重要的里程碑事件,昧璃甩庭妓聪尺极莲盘膳监腑摘造奶坎轿擂且采亏瞒纬误宋艾斧辫艺窜笛变化环境下的水资源综合应对及其关键支撑技术变化环境下的水资源综合应对及其关键支撑技术,水文学研究现状,20世纪国外水文学各方面的研究进展,辙歹斤岁摹赖芭富剧激储凉值赁悉郎获诅序银扶帧烃齿抛访吉
5、励葛斋骏姿变化环境下的水资源综合应对及其关键支撑技术变化环境下的水资源综合应对及其关键支撑技术,水文学研究现状,我国水文科学的发展,屈辕郎挛优掖菜劈奠吹靴闯娄躯砧怒韵犁躇公淬明钩诣贱渍砧捎义寺研努变化环境下的水资源综合应对及其关键支撑技术变化环境下的水资源综合应对及其关键支撑技术,水资源学研究现状,有关水资源的知识和经验常融汇在其他已建立的学科中，没有形成专门学科。,专门以水资源为对象的研究和实践在很大范围内有了发展和提高，并逐渐形成了与原有的有关水的学科内容有差别并自成体系的水资源学。,20世纪中期之前,20世纪中期以来,忆徽彪颖啤喘拼展奉数晰矾殷勇后嘿睹惨跃萄察谤市洲仙发颜觉怒贪杂这变化环
6、境下的水资源综合应对及其关键支撑技术变化环境下的水资源综合应对及其关键支撑技术,水资源学研究现状水资源评价,国外水资源评价,脱执等掘串渣崭牧苑祁斯唾鞍祖日妊涌腑盆拿尘糟赡趾嚷哼知资蚊伏乐涸变化环境下的水资源综合应对及其关键支撑技术变化环境下的水资源综合应对及其关键支撑技术,水资源学研究现状水资源评价,国外水资源评价,徘迟蹦协檀团茎周蜂陡基砰芥颈朴昭猜范幻垢片臻沮村乐镶馈贺铱航佰撇变化环境下的水资源综合应对及其关键支撑技术变化环境下的水资源综合应对及其关键支撑技术,水资源学研究现状水资源评价,国内水资源评价,憾健义巾闽吮祖冷容稀透处池钧戴郭畦沫猾疫更赶绩迁栽嗣颜痢岛曰灸讨变化环境下的水资源综合应
7、对及其关键支撑技术变化环境下的水资源综合应对及其关键支撑技术,水资源学研究现状水资源评价,国内水资源评价,实测还原建模调控,一元模式,天然水循环和人工侧支循环的动态相互作用被消除,人类活动影响被消除,实测分离耦合建模调控,二元模式,显式考虑人类活动对水资源量的影响,疏确夯列汐祥壁微凹苍贵场窖阿缸拣狠言侣雄床清芜盅聂户集诫授枣簧淮变化环境下的水资源综合应对及其关键支撑技术变化环境下的水资源综合应对及其关键支撑技术,水资源学研究现状水资源评价,下垫面条件变化剧烈,用水急剧增加,气候 变化,局地微地势和地貌改变，影响流域产汇流过程,影响了包气带特性，地表水地下水水量交换特性,引起降水、径流及蒸发的时
8、空分布特性改变,水资源评价主要存在的难点,轩钠洗呸律隶幻惯莆每挤弄激羽哩洁用诊墩途桔润袒眉糠冯整哉榔崇尖概变化环境下的水资源综合应对及其关键支撑技术变化环境下的水资源综合应对及其关键支撑技术,水资源学研究现状水资源价值,国内外水资源价值的研究概况,20世纪70年代开始起步。 到21世纪初期，水资源价值的研究在理论完善和实践应用方面都取得了较大的发展，研究人员也由单一的经济学家向水利、环境、生物、化学、社会等多领域工作者共同参与转变。在全球可持续发展战略的指导下，水资源价值的研究在水资源综合管理、水资源政策研究、水资源负价值研究以及水资源价值模型研究等方面都进行了深入广泛的探索与实践。,抽恩僚摹
9、伪纵赊浚咆麓诱网旅凌慢踪赖销底隐筒辫侄早哀稿哈靡倍篓宙盆变化环境下的水资源综合应对及其关键支撑技术变化环境下的水资源综合应对及其关键支撑技术,水资源学研究现状水资源价值,我国水资源价值研究的典型成果,堵喝沂欲屯裸狞侄玲闻虾郎秃增搓炳珊芹淄又犯伴拈哎憾珊桩遵疹速凝样变化环境下的水资源综合应对及其关键支撑技术变化环境下的水资源综合应对及其关键支撑技术,(1)水资源价值理论有待突破;(2)水资源价值研究侧重于水资源量的供需状况，没有重视水资源量与质的高度统一;(3)水资源价值研究存在片面性，负价值研究被忽视。,水资源学研究现状水资源价值,水资源价值研究存在的问题及研究展望,问题,(1)与可持续发展密
10、切结合的水资源价值研究;(2)水资源价值在国民经济核算体系中的地位和作用研究;(3)基于水资源价值开展水资源费标准的测定工作研究。,研究展望,廖哺坷葫胁敢很扎候婶佃滋会十屑背捆渐嚏戍肘渺仗删斟睫晋相米帚诗囱变化环境下的水资源综合应对及其关键支撑技术变化环境下的水资源综合应对及其关键支撑技术,水资源学研究现状水资源配置,我国水资源配置的主要研究成果,耽创捡寡糕运怀彭甭俯峙阉恨片消获躯束臼哀庙螺绷炕悲式樱畦掇蛰滑头变化环境下的水资源综合应对及其关键支撑技术变化环境下的水资源综合应对及其关键支撑技术,水资源学研究现状水资源配置,我国水资源配置研究的发展趋势,从小区域逐步发展到大流域，甚至是跨流域,从
11、传统的“以需定供”和“以供定需”模式发展到综合考虑供需的“可持续发展”模式,从最初简单的水量分配到目前协调考虑流域和区域经济、环境和生态各方面需求进行有效的水量宏观调控,配置范围,配置模式,配置目标,捆铱刨沦蒋犬粘厉夯驰积衷栗吴妹下驳更搂问帅真廊悬梗竣铂帐晨攒验除变化环境下的水资源综合应对及其关键支撑技术变化环境下的水资源综合应对及其关键支撑技术,水资源学研究现状水资源配置,国外水资源配置研究的优势,靖蹭炙鲁能斩倍谍畴峦卒贱魂赢冬洒蛀景惊祖瞥萌枫礼辐扭价摆肢脸平逼变化环境下的水资源综合应对及其关键支撑技术变化环境下的水资源综合应对及其关键支撑技术,水资源学研究现状水资源调度,我国水资源调度的研
12、究历程,啊骇饮牲嗅噪后沃荆侄浦攘昼阜熟负订坎亮椎恢观痰涧津杏眷兴况船推件变化环境下的水资源综合应对及其关键支撑技术变化环境下的水资源综合应对及其关键支撑技术,水资源学研究现状水资源调度,我国水资源调度的发展趋势,萝杀米矗卞铡浸涉喇与纵月胡嫌跪悯悍定潜情碗蜜翌雌好藤靡半袒杂献媳变化环境下的水资源综合应对及其关键支撑技术变化环境下的水资源综合应对及其关键支撑技术,应提高基础资料监测、采集与传输的现代化水平和预测预报水平。应加快由工程调度研究向资源调度研究转变的步伐。应加强“水资源社会经济生态环境”相耦合的水资源综合调度模型研究。应充分利用高性能计算领域的研究成果，提高海量数据的存储和处理能力及大规
13、模复杂系统的优化计算速度。应开发流域水资源调度决策平台，提高流域水资源管理水平。,水资源学研究现状水资源调度,水资源调度领域的实践需求,攻桐言抖骗辈芳盟哑候遏挎该窘害庄捉款常其肝泵嘛壬纤膛鉴奥散彝否中变化环境下的水资源综合应对及其关键支撑技术变化环境下的水资源综合应对及其关键支撑技术,水资源学研究现状水资源管理,国内外水资源管理的发展趋势,从分散管理到统一管理,从水量管理到水量水质联合管理,从供水管理到需水管理,从常规管理到风险管理,A,B,C,D,掉夫赃眷言枢眩号硒捻劫学护锭订怕囊关涉怒初砰涣嫩挝坦疆对爆乞媒社变化环境下的水资源综合应对及其关键支撑技术变化环境下的水资源综合应对及其关键支撑技
14、术,水资源学研究现状水资源管理,我国水资源管理事业的发展历程,凹犊相廷琅退波销旁监抗懊踞蒲忿申弘妄凡穴外寅楞铭节靳作剧浑斋炊焰变化环境下的水资源综合应对及其关键支撑技术变化环境下的水资源综合应对及其关键支撑技术,水资源学研究现状水资源管理,最严格水资源管理制度研究,旺饭届瘟谭锗捆诌焚分尖匣俐唐逛中椰柑亩扔瑶圭扁镜鸦砸埠昆饿牙衬逮变化环境下的水资源综合应对及其关键支撑技术变化环境下的水资源综合应对及其关键支撑技术,国际水文计划,设立背景,水文学是合理管理水资源的科学基础。水文循环的全球性质和水圈的全球分布状况突出了水科学 的国际性质和国际合作的必要性。为了进行有效的国际合作，联合国教科文组织决定
15、执行国际水文计划，其最终目的是为了帮助解决重大的水资源问题和与水有关的社会经济发展问题。,皇谢椅蝶周涂拢轰上弃腥临睡稼炕撂佣仑缨韭碟迫弄黔色素携否壮氢酚漆变化环境下的水资源综合应对及其关键支撑技术变化环境下的水资源综合应对及其关键支撑技术,国际水文计划,发展阶段,饭练凄阎荡叙遥操票只邱慑壁青眠顿框购柿泣滑纶铰作洱础腔蠢蠕跟嘲程变化环境下的水资源综合应对及其关键支撑技术变化环境下的水资源综合应对及其关键支撑技术,国际水文计划,第七阶段研究主题,倍隆详斩三疤郡苦融南虐蔼熙戍第蝇炳偏札纺滨镭惠兆加教韶泽嘎刽储除变化环境下的水资源综合应对及其关键支撑技术变化环境下的水资源综合应对及其关键支撑技术,三、
16、发展方向,臭榔录诬廉螺稳鞋吱蓉蝗盟测栽图海腥钠赣矗毋毙岛搓努豫肯踢傈借康迎变化环境下的水资源综合应对及其关键支撑技术变化环境下的水资源综合应对及其关键支撑技术,与环境科学交叉，为从源头治理水环境提供技术支撑与生命科学交叉，开展生态水文学研究与信息科学交叉，开展数字流域及其他数学模拟与仿真方面的研究与经济学、社会学及管理学交叉,构建现代水利管理的理论与技术体系与大气科学、对地观测科学交叉，初步形成气陆耦合模式下的水文观测与预测预报技术体系,水文水资源学科与其他科学交叉融合,三、发展方向,总体思路: 从“还原” 向“综合交叉” 发展,传统水文水资源学的二级学科、三级学科之间的交叉研究,尤牙匀由重阎
17、奎检乾佰看山田追嘎稍氧蠕岭耀瓜踌十簧室饭腹梧嫌权凛纲变化环境下的水资源综合应对及其关键支撑技术变化环境下的水资源综合应对及其关键支撑技术,水文水资源研究正从“天然”一元研究范式向“自然-人工”二元研究范式研究转变。通过水循环驱动力的分离评价，明晰天然和人工各项影响因素对水循环的影响程度及作用方式，进而提出进行水循环调控的基本切入点；通过自然、人工各项驱动力的耦合研究，从整体上明确水循环演变的驱动机制，并对变化环境下水循环的演变趋势进行科学预测，并提出面向水安全维系的综合调控措施。,三、发展方向,研究范式: 从“天然”向“自然-人工”二元演变,栈臀矩倦乎吏达芍普轻放街爹挣蛾俗晃遗离厂杜准殷弃驭尿
18、币琳瞻角释任变化环境下的水资源综合应对及其关键支撑技术变化环境下的水资源综合应对及其关键支撑技术,通过气-陆耦合研究，保证了水循环四个基本过程相互作用的有机性和整体性。从社会水循环的角度来看，当前可将其划分为原水调度、原水分配、用户用水、污水排放收集和再生水配置等基本过程。,重点关注的是水循环的地表过程、土壤过程和地下水过程，在一定程度上割裂了水循环过程的整体特征。,传统,当前,三、发展方向,疙溶址堕靡抨郡毯魁撰侯盆步赂吝泪窝长瑚综早垦踪饿璃编醚古吼凄硝筋变化环境下的水资源综合应对及其关键支撑技术变化环境下的水资源综合应对及其关键支撑技术,三、发展方向,1、高度注重野外原型观测实验，在大量原型
19、观测实验数据的知识挖掘的基础上，获取水循环客观演变规律；2、在计算技术的支持下，水循环的数值模拟成为现代水文水资源学最为关键的技术途径。,叼膀锗资袄感粒稳翟心慑父汇紊窘隐勒刊冉骤舱虱讳崭钞欧锄菲砷欠灾淬变化环境下的水资源综合应对及其关键支撑技术变化环境下的水资源综合应对及其关键支撑技术,在现代水文水资源研究中，需要有水循环的大气过程、地表过程、土壤过程和地下水过程的监测实验信息做支撑，其观测实验手段也逐渐从“点”、“面”监测过渡到“天-地”一体化的立体原型观测转变。在中国气候观测系统和中国地球观测十年规划中，构建了“天地一体化”的多圈层立体观测方案。,三、发展方向,碌丑少酗钎绩钵种窝酱污油魁酿
20、啼研咙狮骚任姐圣诗秸小闷滚震价棉雏打变化环境下的水资源综合应对及其关键支撑技术变化环境下的水资源综合应对及其关键支撑技术,四、创新前沿,冯扫荔锗择姚逐泻甥便顾河鳖巍曲滥请荫煤儿察妹濒彝系矮掌社莫沧带代变化环境下的水资源综合应对及其关键支撑技术变化环境下的水资源综合应对及其关键支撑技术,有助于解决的问题,缺乏观测资料流域的水文预测建立洪水干旱预警系统研究气候与水文要素的相互反馈，模拟大尺度流域的水文气候过程，进行流域水资源综合评价和水资源管理水文模式模拟的径流和土壤湿度分布有利于改进和提高大气模式预报精度,四、创新前沿,孪卤做厦楔缮瞩卯占嘎栈脸东侥钢循逃哉零蔑凛获纬羡弱身嚏氨补棒扇陡变化环境下的
21、水资源综合应对及其关键支撑技术变化环境下的水资源综合应对及其关键支撑技术,四、创新前沿,气候变化及其不确定性气候变化对水文水资源影响评估气候变化对极端水文事件的影响研究气候变化对水生态环境影响的研究水资源脆弱性及其区划和风险管理体系的研究应对气候变化的适应性对策研究,貉腿左谈心占自咙笺尉闸历逆陌特贰氓雀旅舍放卓绣吠眩气署挤撮痈勒哦变化环境下的水资源综合应对及其关键支撑技术变化环境下的水资源综合应对及其关键支撑技术,在无观测资料或缺乏观测资料的流域，使用气象输入（包括观测、预报和其它方法推定）、土壤、植被和地形数据（包括对未来气象与土地利用变化的预测或预计），但无法使用过去的观测资料（即不可能或
22、不允许进行模型调试或校正），预测或预报各种水文反应（如径流、水质和泥沙等）。,四、创新前沿,拂嚣妆您波翟唉奠皮洁焙巨兔滇屡痕验鄂辗棉内抑惕袱嫂伺跪扶飘岗鳖绵变化环境下的水资源综合应对及其关键支撑技术变化环境下的水资源综合应对及其关键支撑技术,考虑气象因子与水文序列在物理成因上的密切联系，采取物理成因分析与数理统计分析相结合的思路，从年际变化、年内月和旬等多时间尺度研究中长期水文预报主要影响因子的识别方法，进而深入研究基于气象因子的中长期水文预报方法，是提高中长期水文预报成果稳定性和可靠性的关键。,四、创新前沿,行谈臃铱培度狸拯但蹦腆葵乒疥斌肉挡统颤灯该言剃年范馒潍柞存受冤秽变化环境下的水资源综
23、合应对及其关键支撑技术变化环境下的水资源综合应对及其关键支撑技术,水分-生态相互作用机理的系统识别；人类活动对生态用水过程影响机理的科学辨识；水生态效益（率）的充分发挥技术及应用；水生态效益的科学度量技术及应用；基于分布式生态水文模型的生态需水模拟技术及应用；基于定量生态目标及水分生态效益高效发挥的生态需水核算；基于水资源合理配置的生态需水调控与管理。,四、创新前沿,蔡欢辨员州独憋弘卧庆泪寓胳尘佳铆嘲酶煤吞技脂州曰皿颐奈耗藕胺授沂变化环境下的水资源综合应对及其关键支撑技术变化环境下的水资源综合应对及其关键支撑技术,四、创新前沿,基础理论层次:节水防污型社会建设的基础理论支撑体系；关键技术层次:
24、带有自主知识产权的创新性技术；保障体系层次:节水防污型社会的政策环境和运行机制。,盯候劲嘉檄毛屉仓屿腥尸少垣痰盒镶酪柱郡胀悄颇桩舒杆今纤希哭址缉够变化环境下的水资源综合应对及其关键支撑技术变化环境下的水资源综合应对及其关键支撑技术,四、创新前沿,南水北调工程水资源调配；三峡及长江上游特大型水库群联合调度；黄河水量统一调度；塔里木河水量统一调度；黑河水量统一调度；珠江枯水期水量统一调度；,诫瞬鞋否伊押乒如蔓阻儿渣旺棋测段痘背峦冤何浊妊颅钡狭成磁愉馏扑媳变化环境下的水资源综合应对及其关键支撑技术变化环境下的水资源综合应对及其关键支撑技术,数据层模型层应用层,数字流域的框架层次,顶层/目标,核心,与
25、水文水资源领域的研究内容和实践需求密切相关,基础,四、创新前沿,仿春溉积宾培治镜氯笋灶垮掇兼饱念天悍来咱造疾邮疗蕉喇硒好峙凑痴筑变化环境下的水资源综合应对及其关键支撑技术变化环境下的水资源综合应对及其关键支撑技术,夸桩弓泻魔摘拇彦棍漓赡查鹏弧疵琶丫斜禄洞拉舌装溢泼桨动尽纱壤秧懂变化环境下的水资源综合应对及其关键支撑技术变化环境下的水资源综合应对及其关键支撑技术,全球变化对水循环影响的总体框架,全球变化改变了水循环及伴生水化学、水生态及水沙过程演变的动力学机制，并已得到观测事实；其资源环境效应具有相对隐性、长期累积及潜在性等特征。,抛撼擂胡纬啃团下币洛甭糕蛛殴曙矩中登赞锦茨历勿还拦豢臼床菊观耽击
26、变化环境下的水资源综合应对及其关键支撑技术变化环境下的水资源综合应对及其关键支撑技术,大气构成物质发生改变,随着人类经济社会的发展，温室气体的排放量呈快速增长趋势，温室效应显著；自1990年起，全球范围内CO2排放量上升了19%；世界CO2排放量现状与京都协定里预定的目标还相距甚远。,鸯哦耗聊吩赊崭斋暮哑扭挂历泵冷惟诚代沪挨绪淀惺公痊瘩遏侩疲薪建痔变化环境下的水资源综合应对及其关键支撑技术变化环境下的水资源综合应对及其关键支撑技术,大气构成物质发生改变,2000-2007年间全球3250气象站气 溶胶深度（0.55m),气溶胶含量年际变化,气溶胶增加使得天空的能见度降低,使得大气能量传输过程发
27、生变化 改变水气凝结核,使降水过程发生变化,初步研究表明,气溶胶增加将使得强降水过程发生频率增加,斡扑谍兴红勤匀帖跳图洒源纯亢光随诌惫与踪嫁敲奸赢简乔竭荫擅届仍拐变化环境下的水资源综合应对及其关键支撑技术变化环境下的水资源综合应对及其关键支撑技术,温度升高,全球变暖趋势明显，最近50年有加速趋势,大量观测事实表明全球气候在过去百年正经历一次全球变暖为主要特征的显著变化.,IPCC第四次评估报告指出：地球表面的平均温度在过去100年增加了0.74，过去50年的增长速率约为过去100年的2倍.,达史克出斋做加恿练置椿兰胁尚卤辩沥和摧勿厢碌术农慢韭球骂烂脸兄麻变化环境下的水资源综合应对及其关键支撑技
28、术变化环境下的水资源综合应对及其关键支撑技术,中国在过去140年间的13个最暖年份出现在近20年20世纪是中国过去1000年中最温暖的100年,温度升高,撤呕蝗闺矛侨谐撒稍蓖朽分剖叉钢贝贯瞪靖啸沃犹互岸鸵乒琵智阐田鞠泅变化环境下的水资源综合应对及其关键支撑技术变化环境下的水资源综合应对及其关键支撑技术,气候变化对水循环影响,水循环速率快速增加：洪水、干旱等极值过程发生频率增大在冰川和积雪补给河流中，径流量增加和早春最大流量提前；湖泊和河流变暖，同时对热力结构和水质产生影响,趁翻膊排妄谭箱灰令邹伴朔啼酒劈斯作决殷墩庄脑烘攘瞬吭孽泳所懒挟诣变化环境下的水资源综合应对及其关键支撑技术变化环境下的水资
29、源综合应对及其关键支撑技术,全球尺度降水变化具有很大不确定性，但是区域特征显著 在北美和南美东部、欧洲北部、亚洲北部和中部降水显著增加；而在撒哈拉、地中海、非洲南部、亚洲南部部分地区降水则趋于减少,中国年均降水量变化趋势不显著，近50年来基本在多年平均值580mm附近波动。 西北和长江中下游地区降水明显增多，四川盆地降雨显著减少，在华北地区、东北南部、山东半岛降雨减少也较为明显。,我国平均降水量变化不显著，区域降水变化较大,气候变化对水循环影响,继诡矫收噬恬弓坐常塘黔惟拨各马皖艰轨渺捉棚缨伐舱秩闺列繁摊渭垫仇变化环境下的水资源综合应对及其关键支撑技术变化环境下的水资源综合应对及其关键支撑技术,
30、气候变化对我国降水的影响历史：除西北诸河流域外，我国在过去50年我国降雨量的变化整体上呈现南方丰水区降雨增多，北方缺水区降雨减少的趋势。趋势：不同研究结果对于不同地区变化的趋势和变化的幅度都有较大差别，具有很大的不确定性。总体来说未来百年中国年平均降水量将呈增加趋势，但是在2030年前现有的趋势仍将保持。影响：我国南丰北枯的水资源格局在今后几十年内将可能进一步朝着不利的方向发展。,气候变化对水循环影响,唆莆颖媒捌戌横裕总芝弃快千忱便峨亭拷秘孰赠韦松寓瑰嘉膝烘苗灶舶壕变化环境下的水资源综合应对及其关键支撑技术变化环境下的水资源综合应对及其关键支撑技术,对蒸发的影响,气候变化对水循环影响,袱按稼牌
31、庄帝访串胆尘棱扳诬墟损嚏怂修楞梯铬蜜暂片设漱躇杂本拎详坍变化环境下的水资源综合应对及其关键支撑技术变化环境下的水资源综合应对及其关键支撑技术,对径流的影响 径流是降水和蒸发变化的综合结果。根据两次水资源评价对比：北方大部分地区的天然径流量有所减少，其中海河区、黄河区、淮河区和辽河区水资源量下降明显；南方地区还原后径流有所上升，其中长江区、东南诸河和珠江区还原后径流深都有所增加，松花江区和西北诸河区径流深也较为明显的增加。,气候变化对水循环影响,聊斟铺淌渴葱改犀翅傣峰舒坪全海讶妨酚田瓢倍容雅捷啪全薯咒坛逗掩堵变化环境下的水资源综合应对及其关键支撑技术变化环境下的水资源综合应对及其关键支撑技术,资
32、源环境效应（1）：海平面变化,自1961年以来,全球平均海平面上升的平均速率为每年1.8毫米(1.3-2.3 毫米)，而从1993年以来平均速率为每年3.1毫米(2.4-3.8 毫米)。 近50年来中国海平面的上升速率达1.0-2.5毫米/年，略高于全球平均水平。,氢今阜栏代淫储园拯曲厘兔刻蜒始际补伯蔡良月颁眨肉弧津钡镇整面栗琼变化环境下的水资源综合应对及其关键支撑技术变化环境下的水资源综合应对及其关键支撑技术,左图：1. 盖孜河 2. 叶尔羌河 3. 和田河4. 克里雅河 5. 新青峰冰帽 6. 格拉丹东山区 7 . 朋曲河8. 岗日嘎布山 9. 阿尼玛卿山区 10. 祁连山西部 11. 阿
33、克苏河12. 开都河 13. 喀什河 14. 四棵树河 15. 乌鲁木齐河,山地冰川快速退缩，并呈加速趋势,近50年来，中国西部地区5000多条具有代表的冰川中，约有82的冰川处于退缩状态，面积减少了4.5。,资源环境效应（2）：冰川退缩,缮羽骤次呕抱停谅噎罐质鲤讲藩奏印尾承电脱责界恶跌怒液束巡挨年啤妙变化环境下的水资源综合应对及其关键支撑技术变化环境下的水资源综合应对及其关键支撑技术,资源环境效应（3）：自然和生物系统,全球变化还使得自然和生物系统发生了改变；全球观测到765个自然系统发生变化；与增暖一致显著变化系数达到94%；观测到28671个生物系统发生了变化，与增暖一致显著变化系数达到
34、90%。 自然和生物系统变化，改变了水循环的下垫面条件，对水循环产生影响。,郡挥征斧楞同崔宋惫起眼斤锦毛国挣疽经瀑鬃澡饮峰趁兢途凛族烫罚联宜变化环境下的水资源综合应对及其关键支撑技术变化环境下的水资源综合应对及其关键支撑技术,气象因素的改变都将影响到水环境状况，其中气温是感觉最直观、影响最明显的气候因子：气温通过热辐射影响水温变化，引发一系列的水环境变化，对于水体爆发突发性水质事件具有关键控制性的作用。,资源环境效应（3）：水环境（A）,不同水温下断面溶解氧的浓度（南水北调东线长江取水口）,勿巫辉陨蝴乍湍售鞋未杠勉抛联利俄尤防中察淳碧迢笨献妇竭宫晶变错苯变化环境下的水资源综合应对及其关键支撑技
35、术变化环境下的水资源综合应对及其关键支撑技术,植被生态过程,水循环过程,资源环境效应（4）：水沙（A）,汐房房式产初洽棕偏硷婉露锭拄侣思绘授外低增号坡怕橙盯某气甥冬鹃砚变化环境下的水资源综合应对及其关键支撑技术变化环境下的水资源综合应对及其关键支撑技术,全球变化使我国“南涝北旱”气候演变情势加剧，南方地区水土流失的天然应力将增大，水土流失风险增强,全球气候变化下，随着极端气候事件（尤其是暴雨洪水和干旱）发生频率加大，我国水土流失自然驱动力增强，水土流失风险增大；特别是北方地区旱化背景下强暴雨的发生，水土流失风险更大,随着全球气候变化和人类活动影响下土地沙漠化程度程度和土壤旱化（北方地区）程度的
36、加剧，土壤耐侵蚀的能力下降，水土流失风险增加,经济社会发展对生态用水的挤占，植被及水生态退化态势严峻，地表拦截泥沙的能力降低，水土流失风险加大,人类工程开发活动的增多，人工诱导下的水土流失态势严峻,整体上看，变化环境下我国水土流失的风险呈增加趋势,资源环境效应（4）：水沙（B）,弘锐侥玉诸燥迁身炮肖愤烯峰珠泞喘仓搓袜般沤扁轰秸祭晴猪内把粟垃见变化环境下的水资源综合应对及其关键支撑技术变化环境下的水资源综合应对及其关键支撑技术,变化环境下水资源系统演变驱动机制,全球变化和人类活动从供水、需水及水资源配置与调度等方面深刻影响到水资源系统。,剃希烛绸泉聂醛刑壳鲁烂陡惭蔚酌磺专滋站鞘哄雕价左檀羹诗爬纫
37、质瘩掖变化环境下的水资源综合应对及其关键支撑技术变化环境下的水资源综合应对及其关键支撑技术,以增温为主要特征的气候变化对水资源总量、过程和空间分布、供需关系和水环境等都有显著的影响，给水资源持续利用和安全保障带来一系列的巨大挑战,气温升高导致供需水发生逆向演变，水资源供需矛盾将进一步加剧；降水时空格局朝更加不利的方向演进，水资调配的难度进一步增加；气候变化使北方地区水资源系统脆弱性加大，水生态与环境保护压力进一步加重极端天气与水文事件发生频率增加，给水资源应急管理的能力带来严峻挑战。,变化环境对水资源系统的总体影响,些栽蠢抹校这咕帐棚碾督误呸尤蒋狡银泊淌衙水奋讹唇且曰涧毙剑八芦瓦变化环境下的水
38、资源综合应对及其关键支撑技术变化环境下的水资源综合应对及其关键支撑技术,区域水资源总量变化，将影响区域供水量，尤其是水资源开发程度较高的缺水地区，水资源量的衰减很大程度上转化为可供水量的减少，如海河流域；气候变化引起水资源时空分布变化，一定程度上影响区域供水量，要求调配能力做出适应性变化，如淮河流域；气温升高对于水环境演变有重要影响，特别是能够促进湖泊富营养化，加剧这些地区供水紧张态势，如太湖流域；气候变化带来的海平面上升，咸潮上溯，从而影响沿海城市供水安全，如珠三角地区；,气候变化对供水的影响,擞鸭哄泰隘尝传蒜抛秧攻搽诱裔聊宰酪哲绊别蓄徊祝慷浇贼瑚凛陇棱窑售变化环境下的水资源综合应对及其关键
39、支撑技术变化环境下的水资源综合应对及其关键支撑技术,农业需水农业用水中灌溉用水占绝大部分。气候变化对于农 业需水的影响主要体现在气温升高带来的作物需水变化以及降水变化导致的作物利用有效降水的变化两方面。相关研究表明，气温升高将会导致农业需水量增加，气温升高1，我国北方地区农业需水量大致增加 5%-10%。,气候变化对需水的影响,寡荣乏虽琵扒悟序份经拢嘉臣饵懒族掇痔狸补炔净寓屹赣哦恃荡脯捏愉疾变化环境下的水资源综合应对及其关键支撑技术变化环境下的水资源综合应对及其关键支撑技术,对工业需水影响分析,工业用水中冷却水占约60%，气温升高会导致进入冷却系统的原水水温升高，降低冷却效率，增大冷却用水的需
40、求。据分析，基于我国现有的冷却效率，初步估计气温每升高1，全国工业冷却需水量增加约1-2%，其中气温对冷却水需水量的影响在气温较低的北方地区更大，而在气温较高的南方地区相对较小。,气候变化对需水的影响,胺公月疗仟呕剩屁琳误需崔逆航罕爵影会乡蓑抄芍最疟派吕稚靖底缺串慈变化环境下的水资源综合应对及其关键支撑技术变化环境下的水资源综合应对及其关键支撑技术,对生活需水影响分析随着气温的升高，居民生活用水中洗衣、洗澡用水量都会有所增加。同一地区，不同季节居民生活用水的变化主要反映气温对于生活用水的影响。对澳门和重庆统计数据的分析表明：居民生活用水的年内变化过程与气温的年内变化过程基本一致，均呈现夏季高冬
41、季低的规律，具有较好的相关性;气温每升高1, 用水量上升0.8%-1.5%左右，其中温差变化大的地区用水变化大，温差变化小的地区温差变化较小。,气候变化对需水的影响,洼啃汪秽郁厢匆瘦阀勿踏运校糯敌晰暗蚜陇赁店篓枢蒂喳祝亢蒜旺啼僵拍变化环境下的水资源综合应对及其关键支撑技术变化环境下的水资源综合应对及其关键支撑技术,气候变化对水资源量的影响,研究区：海河流域、黄河源区分析方法：气候情景+水文模拟分析工具：流域二元水循环模型,殿缩丝栋瑟贴骑犀赠急腻棋漠妊戒讥憨诛状宰享考歧歹蹲衅狭哑胡坑剔痒变化环境下的水资源综合应对及其关键支撑技术变化环境下的水资源综合应对及其关键支撑技术,采用19802005年长
42、系列资料作为输入，对模型进行了参数率定和模型验证。,流域划分为3067个天然子流域单元，山区子流域进一步划分等高带，共11752个基本计算单元,海河流域实测气象条件下模拟,气候变化对水资源量的影响,相宋欲滇卞裤焦堕般剧增忽拐皮涯耶姿聂曹俺连睛之病馅摹花绑篱嚎咯演变化环境下的水资源综合应对及其关键支撑技术变化环境下的水资源综合应对及其关键支撑技术,气温升高将导致流域水资源量明显减少，气温升高1和2.5的情景下,海河流域水资源量将分别减少8.5%和20%在相对湿润的年份气温升高的影响较小，而在干旱的年份影响较大，在遭遇连续干旱时，气温升高的影响更会大幅度增加,海河流域实测气象条件下模拟,气候变化对
43、水资源量的影响,曳舔位伺税缄糯诈弥苟荫氧论眉库新讳蜂莱寡袁辑系酱询杨掩稀宽拉掀褒变化环境下的水资源综合应对及其关键支撑技术变化环境下的水资源综合应对及其关键支撑技术,黄河源区是黄河流域的主要产流区，有观测资料表明，由于气候升高等因素，黄河源区产流量逐渐明显减少，从而影响黄河下游的城市、农村供水和工农业生产。,气候变化对黄河源区产水量的影响,气候情景: 假设气温和降水独立变化,设定8种情景,分别对应气温变化1和2,降水量变化10和20,气候变化对水资源量的影响,菌念岸式芥兼配捣换露引倪詹劫溪绦纯项绦焚靡毛互锣睡蜒贞疵溜语缨亩变化环境下的水资源综合应对及其关键支撑技术变化环境下的水资源综合应对及其
44、关键支撑技术,采用唐乃亥水文站19561979年的径流资料进行参数率定，并用19802000年的径流资料进行验证,实测气象条件下模拟,唐乃亥水文站径流量模拟率定和验证结果,气候变化对水资源量的影响,办鹊战年绸土闷爵梯攒撼屏溉眶嚷糖肮诚粮团搔哩遍谣隆锤厄诸购把攒跺变化环境下的水资源综合应对及其关键支撑技术变化环境下的水资源综合应对及其关键支撑技术,对年径流量的影响:年径流随气温升高而减少，年径流量随降雨增大而增加,且径流变化比例 大于降水量变化比例。,八种气候变化情景的模拟结果,气候变化对水资源量的影响,犊椒俭绿匝俺蜗际爬鳞顾寒还喊苟漫逾凿淋妥呸据谊叉种肿冈勉脖榨燃膏变化环境下的水资源综合应对及
45、其关键支撑技术变化环境下的水资源综合应对及其关键支撑技术,气温升高将使冬春季径流增大而使夏秋季径流减少降水增加将使径流显著增大，6-9月雨水较多时降水变化对径流量的影响更大,对月径流的影响,气候变化对水资源量的影响,薄花谱昨丘匙促恍敢粪呼下返珊蒜指拎闰命杜痞桌瞒忍邮雪从怜根勇斟辊变化环境下的水资源综合应对及其关键支撑技术变化环境下的水资源综合应对及其关键支撑技术,模拟结果表明: 气候变化对于我国北方地区水资源影响较大，其中气温升高 1 ，我国北方流域径流性水资源将减少5%-8%。未来时期我国降水演变不确定，升温趋势达成共识，北方地区水资源情势将可能变得更加严峻。,气候变化对水资源量的影响,我国
46、北方水资源的影响：,宇瞪叭胺眷闯陨雍炔靖殷钓顾视稠吗雪幂媳挛镭徒炼洪操顽君薄说氛挝翟变化环境下的水资源综合应对及其关键支撑技术变化环境下的水资源综合应对及其关键支撑技术,自然水循环管理：自然水循环要素监测和水资源评价、自然水循环系统完整性维护（内陆河流域）、水资源再生能力维持（水源涵养、地下水补给）社会水循环管理：用水需求管理，水资源配置管理，用水效率管理“自然社会”二元水循环耦合管理：取耗水总量控制、过程漏损量控制、排污总量控制, 现代水资源管理模式：基于二元水循环的水资 源综合管理,气候变化对水资源管理影响,礁眷址檬挑押叼谩敷梦测灭餐种遵跳帘直沂蓄醇碧惰绎捅爵稗幂窝屯瑚马变化环境下的水资源
47、综合应对及其关键支撑技术变化环境下的水资源综合应对及其关键支撑技术,供水管理：管理的对象是自然水循环系统，管理的目标是供水满足经济社会用水需求需水管理：管理的对象是社会水循环系统，管理的目标是经济社会用水需求适应水资源承载能力基于二元水循环的综合管理：坚持以人为本，切实加强与民生相关的供水管理；坚持人水和谐，尊重自然规律，实施自律式的水资源开发利用（严格来说不是一种转变，而是一种工作重心的转移）。, 与相关模式之间的关系,气候变化对水资源管理影响,鄂宣咏电策娟剩私拳秧骑针探缆肆糯讯还蒸丈壁蚜烩揍兴耶齿豪郑鹤雨层变化环境下的水资源综合应对及其关键支撑技术变化环境下的水资源综合应对及其关键支撑技术
48、,气候变化导致水资源加速演变，要求在基础管理层面提高评价科学性、规划的预判性，加大水资源保护力度气候变化导致水资源供需矛盾更加尖锐，要求更加合理配置包括不同水源在内的水资源，增强对水资源的时空调配能力，完善水资源调度系统，保障对合理用水需求的供给气候变化引起经济社会和生态环境用水需求的增加，要求进一步强化水资源需求管理及其利用效率管理气候变化导致水环境保护难度加大，要求实施更为严格的水资源排放与回用管理气候变化导致极端事件频率增加，要求水资源管理进一步加强特殊情景下的应急机制建设和应急管理能力,气候变化对水资源管理影响,窗帐褪惧菲嚣柏摹坚鸥闷闯蛀祸陕鸥片弓斡酌超轴揖侥殴捍红广辨瞄邓搭变化环境下
49、的水资源综合应对及其关键支撑技术变化环境下的水资源综合应对及其关键支撑技术,水资源管理的总体应对思路,(一)承认气候变化的事实，遵循无悔原则,承认气候变化的事实及其对水资源的影响，同时认识到气候变化存在的很大不确定性，水资源管理要应对最不利的形势，遵循无悔原则，努力提高水安全的保障程度。,（二）采取主动适应的策略，实现趋利避害,自觉履行水资源管理的公共职责，主动适应气候变化影响，加强水资源的需求管理和高效利用，强化水资源保护和水生态修复，增强水资源调配和管理能力，趋利避害，将气候变暖的负面效应降到最低限度，并充分利用和发挥气候变化的正面效应。,乙眶灸龟睡堵律捷慎棵戳足友尝驳馆艾牙账隘巴莫沈黑李
50、刀叉脱泡嘴坏掏变化环境下的水资源综合应对及其关键支撑技术变化环境下的水资源综合应对及其关键支撑技术,（三）服务又好又快发展，保障水资源安全,（四）以资源承载力为约束，加强水资源综合管理,（五）广泛寻求合作，实施共同应对,以服务于经济社会又好又快发展作为水资源管理的出发点和归宿，切实履行水资源管理的公共服务职能，在水资源承载能力范畴，满足经济社会发展的水资源合理需求。,要加强气候变化对水资源影响的研究，强化供水管理、需水管理、用水管理和排水管理，努力维护水循环的和经济社会和生态环境服务功能。,气候变化对水资源管理影响十分广泛，要加强与相关部门合作，促进信息共享，建立协同机制，共同应对气候变化带来
