环境变化下水安全问题不容小觑
2016-02-16 夏军 中国科学报
我国是一个长期面临水资源短缺、水旱灾害、水污染和水生态等多方面水问题的发展中国家。随着我国经济社会的发展，水安全问题愈来愈凸显，其中不仅有保障水资源需求的供水安全、减少水灾害的防洪安全，还有日益突出的水质安全、水生态安全以及与跨境河流联系的国家安全等。水安全问题不仅是我国经济社会可持续发展面临的关键性瓶颈问题，也是全球人类未来面对的重大战略问题。联合国水计划将水安全定义为：人类生存发展所需的有量与
我国是一个长期面临水资源短缺、水旱灾害、水污染和水生态等多方面水问题的发展中国家。随着我国经济社会的发展，水安全问题愈来愈凸显，其中不仅有保障水资源需求的供水安全、减少水灾害的防洪安全，还有日益突出的水质安全、水生态安全以及与跨境河流联系的国家安全等。
水安全问题不仅是我国经济社会可持续发展面临的关键性瓶颈问题，也是全球人类未来面对的重大战略问题。
联合国水计划将水安全定义为：人类生存发展所需的有量与质保障的水资源、能够维系流域可持续的人与生态环境健康、确保人民生命财产免受水灾害（洪水、滑坡和干旱）损失的能力。
近些年作为国际水资源协会主席，我参加了联合国秘书长水战略相关的智库和咨询工作。2014年在德国施普林格出版社出版了专著《水与人类：再论水安全》，其中给出了全球范围水资源压力的图景。总的来看，当前受到最高量级水资源压力（大于40%）的陆地面积已占到全球陆地总面积的30%，到2050年将攀升到50%；目前受到最高量级水资源压力的全球人口为25亿（约占全球总人口的36%），到2050年将升到47亿（占全球90亿人口中的52%）；当前全球经济总量受到最高量级水资源压力影响的比例已达到22%，到2050年这一数值将上升到45%。
对中国而言，水资源安全的压力相对全球平均更为显著。仅以我主持的、与项目科研团队共同完成的“中国东部季风区气候变化影响与水资源安全适应对策研究”国家“973”项目成果为例，得出了一些结果与认识。
比如，占全国总人口95%、国土面积近一半的中国东部季风区，90%处在水资源比较脆弱和严重脆弱的状态，中国面临的水资源安全压力巨大，尤其中国北方；在未来气候变化影响下，2030~2050年东部季风区需水量进一步增加，华北地区气温上升1摄氏度,农业作物蒸腾耗水量增加大约25毫米，约占总用水量的4%；气候变化影响下2030年水资源需求关系分析,长江区新增需水313亿立方米，中下游及南水北调中线水源地的汉江脆弱性加大；未来不同的气候变化情景下，我国东部季风区较脆弱和严重脆弱的区域将明显扩大，特别是南方和长江流域增加较多。
因此，无论从全球水安全格局还是我国已发生的水安全问题及态势来看，人类要生存与发展，将不得不面对愈来愈严峻的水安全风险与挑战。
面向国家“十三五”水安全战略和更长远的水安全保障的战略规划，无论是全球还是我们国家，将不得不思考和应对来自不断变化环境下的水安全需求问题，并探索它们背后的科学问题，包括：水与人类未来、水需求的驱动机制、全球变化与水管理、水与环境健康、水与城市化、水与粮食安全、水与能源、未来的水变化以及水安全战略与对策。水科学的研究与知识创新将更多面向不断变化环境的水安全问题与科学体系。
因此，国家“十三五”以及“十四五”地球系统水循环和水科学研究，迫切需要科学规划和研究“水与气候”“水与生态”“水与环境”“水与社会”，以及以水为纽带将这些部分联系并相互作用而形成的地球和流域水系统科学理论。它们包括：强调水循环联系的“水文物理过程”、与水相关的“生物及地球化学过程”、与社会经济发展与制度管理联系的“人文过程”，亦称为三大过程变化的观测与机理研究，揭示水系统演变规律；强调水循环联系的三大过程作用与反馈的水系统“耦合—解耦”多尺度模型研究及其综合系统的行为与响应规律研究；强调服务于国家水安全保障、良性水循环的系统调控、适应性管理与对策研究，维系变化环境下水资源的可持续利用。
从国际层面研究不断变化环境下的水文科学，尤其新的社会水文学发展方向，对面向发展中国家，尤其是中国的水安全战略基础和应用基础研究，提出了新的机遇和挑战。
展望未来，变化的环境下，中国水安全面临气候变化和人类社会经济开发自身的挑战。水系统科学基础和应用基础研究，将成为应对全球变化、保障我国水安全的重要科技支撑，也是提高我国水安全科学基础和知识创新的重要方面。
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