气候变化对水文和水资源的影响评估

1)中国水资源现状

中国是一个水资源短缺的国家，水资源在时间和空间上分布不均。近年来，我国连续遭受严重干旱，干旱发生的频率和影响范围扩大，持续时间和遭受的损失增加。目前全国600多个城市中有400多个缺水，其中100多个严重缺水，北京、天津等大城市供水已经到了最严峻的时刻。同时，由于人口增长，到2030年，我国人均水资源将由目前的2200立方米减少到1.700至1.800立方米，需水量接近可开发水资源量，缺水问题将更加突出。因此，节约水资源，加强水资源短缺意识迫在眉睫。每个人都必须从我做起，节约每一滴水。此外，我国水资源开发还存在其他问题:(1)洪涝灾害是国民经济发展和社会稳定的潜在威胁；(2)水的利用效率不高；(3)水资源普遍受到污染。2003年，淮河、海河、辽河、太湖、巢湖、滇池主要水污染物排放总量居高不下。淮河流域半数支流仍污染严重，海河、辽河生态用水严重缺乏，其中内蒙古西辽河已连续5年断流。太湖、巢湖、滇池均为劣五类水质，总氮、总磷等有机物污染严重。以黄河为例，工业污染是造成黄河水污染的主要原因，占废水排放总量的73%，每年因水污染造成的经济损失约为115亿元至156亿元。同时，令人担忧的是，许多沿黄河的农田被迫用污水灌溉，这给该地区居民的健康带来了危害。据初步估算，该地区每年人类健康损失为22亿至27亿元。黄河水污染还带来了水资源价值和城市供水的损失，增加了城市污水处理的额外投资，每年总损失近60亿元。虽然地球上似乎有很多水，但在当今的经济技术条件下，可供人类开发利用的水资源并不多。据专家估计，地球上654.38+0.386亿立方千米的水资源总量中，96.7%的水集中在海洋中，目前还不具备。而大陆所有淡水资源的总储量只占地球水的3.3%，而这3.3%中的85%集中在南极和格陵兰的冰盖和冰川中，现阶段很难利用。事实上，地球上可供人类开发利用的水资源主要是河流径流和地下淡水。地下水占地球淡水总量的22.6%，为86万亿吨。而地下水资源有一半在800米以下，开采难度大，过度开采地下水会带来很多问题。河流和湖泊占地球淡水总量的0.6%，占23万亿吨。它们是陆地上植物、动物和人类淡水资源的主要来源。然而，由于水污染，这部分可利用的水资源正在急剧减少。大气中水蒸气的量是地球淡水总量的0.03%，即654.38+0.3万亿吨。它以降雨的形式为土地补充淡水。目前可供人类开发利用的河流径流和地下淡水只能达到40%。中国年平均降水量为6.2万亿立方米。除自然生态系统和人工生态系统直接利用土壤水外，通过水循环可更新的地表水和地下水年均水资源量为2.8万亿m3，居世界第六位，仅次于巴西、前苏联、加拿大、美国和印度尼西亚。根据1997的人口统计，我国人均水资源总量为2200m3，人均占有量仅为世界平均水平。世界排名121，被列为世界12贫水国之一。随着工农业生产的发展，从1980到1999，我国社会经济用水总量增加了约四分之一，从4437亿立方米增加到5591000亿立方米。农业用水占70%，工业用水占20%，生活用水占10.5438+0%。

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2)中国水资源面临的形势

a)新世纪的主要水问题

当代人口、资源和环境的协调发展已成为国际关注的重大战略问题。中国是世界人口大国，但人均淡水资源贫乏。我国水资源的可利用量以及人均和亩均水资源量极其有限，降雨时空分布严重不均，区域分布差异极大，这是我国缺水的基本特征。目前，水资源短缺已成为国民经济和社会可持续发展的严重制约因素。然而，中国的水资源是有限的。从目前情况看，我国淡水资源人均占有量只有2200立方米。从区域来看，水资源总量的865，438+0%集中在长江及其以南地区，40%以上集中在西南五省，这是一个先天的水情。从人均占有量来看，淡水资源的人均占有量，南方最高和北方最低可以相差十倍，西部比东部可以高达五六百倍。这是我国北方是资源型缺水的根本原因。南方地区虽然水资源丰富，但由于水污染，水基性缺水也相当严重。目前全国干旱缺水越来越严重，尤其是北方地区的水危机已经不是危言耸听。

(1)重大灾害

20世纪90年代，中国水旱灾害和水污染频繁发生，水多水少、水脏、水环境恶化的问题越来越严重。

(1)洪涝灾害:累计直接经济损失超过1.1万亿元，相当于同期财政收入的1/5。直接经济损失超过1000亿元的年份分别为1994 (1797亿元)和1995 (1653亿元)；直接经济损失超过2000亿元的年份分别为1996(2208亿元)和1998(2684亿元)。世界银行估计，中国每年的洪水损失超过6543.8亿美元。

(2)旱灾:由于供水不足，每年直接影响工业产值2300亿元。正常年份和干旱年份粮食减产100 ~ 250亿斤(正常年份如1996，减产1000亿斤，干旱年份如1994、65438)。但在严重干旱年份，粮食产量高达近500亿斤(如1997年，北方部分地区持续干旱超过100天，历史上黄河下游也发生过，天数和河长均破纪录。今年，由于干旱，粮食减产476亿公斤，这是新中国成立以来粮食生产损失最严重的一年。世界银行估计，中国每年因干旱和缺水造成的损失约为350亿美元。

(3)水环境:一是水土流失，区域和局部治理取得了较大成效，但面上水土流失治理进程缓慢，边治理边破坏的现象仍然十分严重，特别是开发建设项目中人类活动造成的新增水土流失急剧增加。我国每年因人类活动增加的水土流失面积平均为654.38+0万平方公里，每年堆积废弃土石方约30亿吨，其中20%流入河流，直接影响防洪安全。第二，水污染严重。由于工业废水排放量急剧增加，不经处理直接排入河流，导致以淮河、太湖污染为代表的水环境恶化。根据世界银行发表的中国环境报告，中国每年因水和空气造成的污染为540亿美元，占中国年GDP的8%。这说明水环境质量持续恶化，造成了巨大的经济损失。

上述三种灾害的年度经济损失总额为6543.8+0000亿美元，约占全国年度GDP的654.38+05%。从这三次灾害的损失来看，水资源短缺和水环境恶化将成为21世纪的主要矛盾。

(二)主要矛盾

1.水资源短缺形势严峻。

50年来，我国水资源开发利用率达到21%。特别是近20年来，由于供水能力增长缓慢，我国从1978年到1998年供水能力年增长率约为1%，而同期国民经济高速增长8-12%，同期人口增加约2.5亿，进一步加剧了水资源短缺的矛盾。值得注意的是，由于人类活动的影响，降雨与径流的关系、产流与汇流的条件正在发生变化，部分河流的天然来水量已呈现衰减趋势。黄河下游频繁断流，海河成为季节性河流，部分内河干涸。2000年的干旱造成了严重的经济损失，充分暴露了我国城市供水系统和农村抗旱的脆弱性，是水资源供需矛盾的集中体现。

目前，我国每年缺水近400亿立方米，其中农业每年缺水300多亿立方米，平均每年受旱耕地达4亿多亩，平均每年粮食减产200多亿公斤。城市和工业每年缺水60亿立方米，直接影响工业产值2300多亿元；农村还有2400多万人饮水困难；全国668个城市中，400多个缺水，其中100多个严重缺水。天津连续四年受华北大旱影响，向天津供水的潘家口水库水位已接近死库容，于桥水库无水可供，直接威胁天津市生活和生产用水。虽然采取了一系列限制用水的措施，但仍然难以保证今冬明春的供水。因此，国务院批准了水利部制定的“引黄济津”应急输水工程实施方案。

21世纪，随着我国人口增长、生活质量提高和城市化进程加快，人均水资源将进一步减少，而用水量将进一步增加，水资源供需矛盾将更加突出。水资源短缺已成为影响中国粮食安全、经济发展、社会稳定和生态环境改善的首要制约因素。维护生态环境安全

2.水已成为维护生态环境安全的严重问题。

我国现有水土流失面积367万平方公里，占国土面积的38%，其中水蚀面积654.38+0.79万平方公里，风蚀面积654.38+0.88万平方公里，其中黄河、长江中上游以及海河上游水土流失最为严重。严重的水土流失使我国每年流失耕地654.38+0多万亩，流失土壤50多亿吨，导致生态环境恶化，河湖淤积，洪涝、干旱、沙尘暴加重。中国脆弱的自然生态和不合理的人类活动进一步加剧了水土流失、土地退化和水污染。

由于我国地下水长期超采，得不到补充。目前年超采量达80多亿立方米，已形成56个区域性地下水位降落漏斗，造成部分地区地面沉降和海水入侵。在一些干旱半干旱地区，水资源的不合理开发利用导致下游河道断流，河湖萎缩，下游部分尾湖消失，生态环境严重恶化，胡杨林大面积死亡。草地退化，沙漠化加剧，沙尘暴频率增加；此外，一些灌区和绿洲由于漫灌排水不畅，土壤次生盐渍化严重，土地质量下降，农业生产能力下降。

1999期间，全国废水年排放总量606亿吨(不含火电厂直接冷却水)，其中工业废水占67%，生活污水占33%。根据1999的水质监测数据，对我国113600公里的河流长度进行了评价。结果表明，ⅰ类和‖水的河长仅占30%，ⅲ类及以上的河长占70%(其中ⅰ类和‖水分别占5.5%和24.5%)。

b)十大挑战

邓小平同志指出:“我们要善于从战略上看问题，研究下个世纪头五十年的发展战略和规划。采取有效措施，使我们的发展可持续，有后劲。”水利发展面临严峻挑战。我们应抓住机遇，迎接挑战，把水利建设作为确保经济社会可持续发展的重要战略举措。

(一)人口增长见顶，人均水资源降至低谷。我们面临着巨大的人口基数。如果2030年人口增长达到峰值，总人口将达到654.38+0.6亿，人均水资源将下降到654.38+0.750立方米。人口增长不仅增加了对水的需求，也增加了对资源和生态环境的压力，这将对水的有效利用产生负面影响。因此，未来50年中国的人口增长是对水资源和水环境的最大挑战，也是对可持续发展的最大挑战。

(2)水资源供需矛盾更加尖锐，开发利用难度加大。中国水资源总量为2.8万亿立方米。按照国际评价标准，专家认为我国水资源可利用量约为10000-11000亿立方米，我国年总用水量为5623亿立方米。按照我国到20世纪中叶达到中等发达国家水平的战略目标，初步预计我国未来需水量将达到7500-8000亿立方米，供水能力将在现有基础上增加150-2200亿立方米。鉴于地区发展的不平衡性，可经济开发的水资源不仅受地区限制，而且可开发利用的水资源越来越困难。因此，未来我国水资源的开发利用将更加困难，供需矛盾将更加尖锐。

(3)随着经济的快速增长，废水的排放量将急剧增加。未来50年，这一发展趋势将对供水基础设施建设提出挑战。基于目前废水处理和回用率低的现状，如果未来50年工业用水量翻倍，城市化水平翻倍，小城镇快速发展，废水排放量将增加几倍甚至十几倍，势必加剧水环境恶化。因此，中国将面临解决水资源短缺、废水处理和水环境管理的巨大压力。

(四)全球气候变化影响，北方地区缺水矛盾更加尖锐，南方地区洪涝灾害可能更加严重。当前，全球变暖、臭氧层破坏、土地退化、荒漠化、海平面上升、资源短缺等将引发一系列全球性环境问题，已引起世界范围的关注。全球变暖势必对我国尤其是北方地区的降水、水资源、区域分布和可利用量产生影响。因此，可以预见，未来50年，防汛抗旱任务将更加艰巨，特别是北方地区缺水矛盾将更加尖锐。

(5)北方地区缺水形势严峻，黄河及其以北地区断流加剧。随着人口、经济和社会的发展，中国北方水资源短缺问题逐渐加剧。黄河断流和天津城市用水告急是北方地区水资源供需矛盾的集中体现。虽然造成黄河断流的原因很多，但主要因素是经济发展、管理不善、浪费水资源导致用水量剧增，以及区域外调水等因素。专家认为，未来10-30年，黄河每年将缺水40-15亿m3。如果未来50年黄河流域干旱频率增加，黄河中下游泥沙淤积增加，可能会加剧水资源短缺和黄河治理难度。紧邻黄河以北的海河流域，尤其是京津两大城市，早在上世纪七八十年代就出现了水危机。21世纪，如果不能做好北方缺水的准备，中国北方缺水将直接影响国家经济发展和社会稳定。

(6)粮食生长主要在北方，产粮区与水资源的矛盾更加尖锐。在中国历史上，水利与经济区的形成和转移密切相关。盛唐时期，主要经济区在北方。当时水利设施占全国的比例是41%。到了宋代，主要经济区转移到南方，北方的水利建设就被忽略了。此时水利设施数量仅占7%，到了清朝，北方成为政治经济中心，水利设施数量上升到全国的49%。

新中国成立后，我国粮食生产以南方为主，一度形成“南粮北运”的格局。但随着南方经济发展，粮食生产比较效益下降，水利建设强度降低，粮食增长主要向北方转移。产粮区与水资源的矛盾更加尖锐，导致北方旱情更加严重。1985以前，我国长江以南地区粮食总产量占人口比重略高于人口比重。南方地区人口占总人口的57.1-57.8%，粮食产量占粮食总产量的57.2-61.5%。50、60、70年代初，自给有余，余粮北调，1953-1969年平均每年从南方向北方净调入332.97万吨，174540吨从北方净调入1970-0969年。

由于经济发展，南方粮食生产比较效益下降，农田水利建设较北方明显放缓。1998年，我国南方有效灌溉面积35978万亩，仅比1980年多1679亩，增幅仅为4.9%，其中，东南沿海地区也减少了912万亩，减幅为12.4%。但北方地区有效灌溉面积由30979万亩增加到40554万亩，增加9575万亩，增长30.9%。其中，东北地区有效灌溉面积由3242万亩增加到6533万亩，增加3291万亩，翻了一番多。宁萌新区和华北地区的灌溉面积也大幅增加。

随着南方农田水利建设放缓，粮食种植面积减少，全国粮食增产贡献率大幅降低。表8-17列出了1985前后中国粮食总产量中南北贡献率的变化。1952-1985期间，中国粮食产量南方增长61.4%，北方增长38.4%。1985之后，粮食生产的区域格局发生了很大的逆转。北方地区粮食生产增量比重上升到69.4%，其中华北占25%，南方粮食生产增量下降到30.6%。全国粮食总产量中，北方地区由1985年的40.7%上升到48.4%，南方地区由59.3%下降到51.6%。人均占有粮食由表1985的349公斤增加到表1998的484公斤，增长38.7%。而南部地区只从372斤增加到377斤，几乎没有增加。

南方粮食生产放缓，南方粮食总产量不足。根据国家计委农村经济司和国家统计局农业转移总队的研究，华南地区平均粮食自给率在191-1994年超过100%，下降到95.2%和65438。粮食产销区格局逆转为“北粮南运”，这一快速变化将对未来50年粮食总产量的增长产生严重影响。目前，北方地区缺水的矛盾十分尖锐。如果未来一年粮食总产格局不发生根本改变，未来北方地区特别是华北地区缺水矛盾将更加尖锐。

(7)水利工程将进入百年，巩固改造任务艰巨。目前，我国水利设施面临两大威胁:一是现有水利基础设施面临萎缩老化的“危机”，二是工程保障、维护、更新、配套任务繁重，这是历史遗留问题。到21世纪中叶，这些水利基础设施将逐步进入百年期。由于各种历史原因，当时对自然规律认识不够，按照经济规律和基本建设程序办事不够，设计标准普遍较低。此外，我们强调了骨干，忽视了配套设施，强调建设和管理。因此，许多水利基础设施配套差，尾工大，设备老化失修，管理水平低，运行差，至今未能发挥应有的效益。如果现有的水利基础设施不能在未来50年内得到巩固、完善并充分发挥其效益，那么现有水利基础设施存在的问题很可能成为经济社会发展的最大制约。因此，随着水利基础设施逐步进入世纪，巩固改造的任务越来越艰巨。

(八)科技含量和管理素质低，提高科技和管理水平的任务艰巨。目前，中国的科技水平与发达国家相比差距很大。因此，未来水利基础设施效益和水资源利用率的提高，缺水矛盾的缓解，有赖于科技水平和管理水平的提高。在水利领域，目前水利科技贡献率只有32%左右，水的有效利用和节水技术的应用还没有引起高度重视。在水利建设的指导思想上，重建设，管理机构不健全，管理人员素质普遍较低。因此，在21世纪，依靠科技进步提高水利科技水平和管理人员素质的任务十分紧迫和艰巨。

(9)水价过低，建立水市场经济体制任重道远。目前水价偏低不利于节水和水资源的有效利用，也不利于水资源开发利用的资金投入。国内外经验表明，提高供水价格可以促进节约用水，延长工程使用寿命。因此，制定有利于水资源可持续利用的经济政策对缓解水资源供需矛盾至关重要。30多年来，国家出台的水费水价改革文件一直没有完全落实到位。其中一个很重要的原因是人们对水缺乏了解，更没有意识到水是一种商品。此外，农业一直是用水大户，靠市场经济调节难度较大。因此，总的来说，建立水市场体系的任务十分艰巨。

(10)管理体制的分割影响水资源的统一管理。实践表明，水利涉及农业、工业、水运、城市建设、生态环境和人民健康水平等。水资源的利用涉及防洪、排水、灌溉、水电、供水等；水利是国民经济和社会发展的第一基础设施。但长期以来，无论从思想上还是经济上，水利都只被视为农业的一个重要方面，没有被视为国民经济的基础设施。目前，按地区和部门划分的水资源管理体制不利于水资源的有效利用和生产力的发展。所以，“多龙治水”的时代应该尽快结束。