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科學應對氣候變化 夯實水生態(tài)保護基礎

——訪中國工程院院士張建云

在紀念第二十八屆“世界水日”和第三十三屆“中國水周”之際，圍繞“堅持節(jié)水優(yōu)先，建設幸福河湖”主題，記者專訪了中國工程院院士張建云。

中國水利：2020年“世界水日”的主題是“水與氣候變化”。請您談談氣候變化及其影響，特別是氣候變化對我國水安全有什么影響？我們應該如何應對？

張建云：2020年“世界水日”的主題是“水與氣候變化”，重點是以更協(xié)調(diào)、更可持續(xù)的方式管理氣候和水資源，因為水和氣候密不可分，它們都處于可持續(xù)發(fā)展、氣候變化和減少災害風險等全球目標的核心位置。毋庸置疑，水是21世紀最珍貴的商品之一。氣候變化也已是不爭的科學事實，其對水資源等自然系統(tǒng)產(chǎn)生了重要的影響。

盡管氣候變化在學術界存在一些爭論，但地表溫度持續(xù)上升、海平面升高和極端事件增加等方面取得普遍的共識。根據(jù)中國《第三次氣候變化國家評估報告》，過去百年（1901年以來）中國地表溫度上升0.9~1.5℃，特別是過去60年全國平均溫度上升1.38℃，平均0.23℃/10a，高于全球平均水平。根據(jù)聯(lián)合國政府間氣候變化專門委員會（IPCC）第五次評估報告，即使各國加強溫室氣體減排，氣溫仍將保持上升過程相當長一段時期，到本世紀末氣候增溫能否控制在2℃以內(nèi)是當前各國政府碳排放控制的目標，也是國際學術界討論的熱點問題。20世紀80年代以來，全國多年平均降水量無明顯的變化趨勢，但降水分布發(fā)生了顯著性變化，特別是我國北方缺水地區(qū)的海河流域、遼河流域、山東半島等地減少了約10%左右。在全球氣候變化的大背景下，我國海平面過去30多年呈現(xiàn)波動性上升趨勢，1980年以來全國海平面平均上升3.2mm/a，高于全球平均2.6mm/a的水平。

內(nèi)蒙古烏梁素海

氣候變化對我國水安全帶來了更大風險和多方面挑戰(zhàn)：

一是我國北方水資源短缺的問題更加突出。一方面，根據(jù)1980年前后兩個水文序列的對比分析，我國北方江河實測河川徑流量總體呈下降趨勢，海河流域、遼河流域減少了35%~80%。根據(jù)全國第二次水資源調(diào)查評價結果，海河、遼河、黃河、淮河流域的地表水資源分別減少47.2%、13.4%、15.4%和11.0%。另一方面，隨著溫度的上升，農(nóng)業(yè)、工業(yè)、生活和生態(tài)的用水量都會不同程度地增加。因此，氣候變化進一步加劇了我國北方地區(qū)水資源的短缺。

二是全球變暖將加速水循環(huán)。由于大氣溫度升高、大氣持水能力提升，大氣穩(wěn)定性降低，易發(fā)生極端天氣，局地強降水多發(fā)，并隨著城市化產(chǎn)生的城市熱島效應，使得城市暴雨趨多趨強，城市洪澇問題愈來愈突出。

三是海平面的上升。一方面將降低沿海防洪防風暴潮工程的防御能力，明顯增加沿海地區(qū)防洪防風暴潮的風險，另一方面還將對海濱帶及河口地區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生重要影響，使得有鹽的范圍擴大，河口地區(qū)含鹽度增加，同時還增加沿海地區(qū)海水對地下水的侵蝕。此外，還會影響到沿海地區(qū)水源地的避咸蓄淡，影響淡水資源的保障。因此，氣候變化對我國水安全的影響是多方面、系統(tǒng)、顯著和復雜的。

氣候變化需要科學應對。

一是要減緩這種變化。IPCC評估報告認為，人類活動產(chǎn)生的溫室氣體濃度升高導致了地表溫度上升，各國都將控制溫室氣體排放作為減緩氣候變化的長期措施。中國政府把節(jié)能減排作為優(yōu)化經(jīng)濟結構、推動綠色循環(huán)低碳發(fā)展、加快生態(tài)文明建設的重要抓手和突破口，制定了《“十三五”節(jié)能減排綜合規(guī)劃》，發(fā)布了一系列有關政策，采取了一系列行動。建設節(jié)約型社會，要從點滴做起，人人有責。

二是科學應對，提高適應變化的能力。在水資源保障方面，一方面加強需求側管理，加快節(jié)水型社會建設，降低水資源剛性需求。另一方面，提高系統(tǒng)承載能力，建立以跨流域調(diào)水為基本框架的國家水網(wǎng)，優(yōu)化水資源配置，解決我國水資源空間分布不均問題；通過水資源工程的調(diào)節(jié)，解決水資源時間分布不均勻問題；加強非常規(guī)水資源利用和風險調(diào)控，包括海水淡化、污水資源化、洪水資源化和低劣質(zhì)水處理應用等，提高系統(tǒng)的供給能力。在防洪減災方面，要加強非工程措施建設，加強多尺度全要素信息的監(jiān)測與預警，提高決策的科學性，加強洪澇的應急管理和社會管理，提升減災能力。要加強工程措施建設，特別對變化環(huán)境下的工程防御標準進行全面評估和達標建設，提高系統(tǒng)的抗災能力。在生態(tài)環(huán)境方面，要堅持綠色發(fā)展、生態(tài)優(yōu)先的道路。

廈門海堤

中國水利：習近平總書記高度重視流域的生態(tài)保護，在重慶和武漢座談會上提出了“共抓大保護，不搞大開發(fā)”的要求，在鄭州座談會上發(fā)出“生態(tài)保護與高質(zhì)量發(fā)展”和“讓黃河成為造福人民的幸福河”的號召，請您談談學習體會和認識。

張建云：習近平總書記從中華民族偉大復興和永續(xù)發(fā)展的千秋大計出發(fā)，精辟闡釋了長江流域、黃河流域生態(tài)保護的重要性，明確提出了流域生態(tài)保護和高質(zhì)量發(fā)展的目標任務?？倳浿v話高屋建瓴、內(nèi)涵豐富，為做好新時代長江、黃河的治理和保護指明了方向、提供了根本遵循。認真學習后，有以下幾點深刻的認識：

一是總書記對長江和黃河的重要講話，是對整個水利工作提出的要求，我們應該全面學習其豐富內(nèi)涵。由于不同的地理、氣候和社會條件，每個流域都有各自的特點和問題，隨著全球氣候變化和經(jīng)濟社會發(fā)展，各個流域均面臨新的水安全問題和挑戰(zhàn)，不僅長江、黃河的生態(tài)系統(tǒng)需要保護，其他流域也都需要保護和修復?？倳涥P于“讓黃河成為造福人民的幸福河”的號召，也是對每一條江河的希望。

二是水是生態(tài)之基，是生態(tài)系統(tǒng)最活躍的控制性因素，是森林、濕地、草原、荒漠等不同生態(tài)格局的決定性要素。水是生物鏈中物質(zhì)與能量傳遞的核心媒介，水支撐陸地生態(tài)系統(tǒng)的光合作用、能量與物質(zhì)轉換，也是濕地生物系統(tǒng)的最基本要素。水資源的調(diào)控和保障則是水生態(tài)系統(tǒng)保護與修復的必要手段和重要措施。因此要科學確定流域生態(tài)流量，提高生態(tài)流量的保障率。

三是流域生態(tài)保護是流域水安全的重要組成部分，流域的治理是復雜的系統(tǒng)工程，要以問題為導向，需全面考慮、綜合治理。習近平總書記在長江、黃河座談會的講話中，強調(diào)了流域防洪的重要性，指出洪水仍是流域最大的風險；強調(diào)了流域水資源保障的重要性，指出“以水定城、以水定地、以水定人、以水定產(chǎn)，把水資源作為最大的剛性約束”；強調(diào)了生態(tài)環(huán)境問題，提出“重在保護，要在治理”的方針，闡明了生態(tài)保護與修復的目標與舉措。流域的生態(tài)環(huán)境問題，根本原因是水資源保障能力不足導致的。

四是流域的生態(tài)保護與修復不僅需要先進科學技術的支撐，還需要流域發(fā)展和管理理念的創(chuàng)新。

浙江馬金溪/劉柏良

中國水利：請您談談流域生態(tài)保護的科技需求及相關建議。

張建云：就流域生態(tài)保護與修復的科技要求，我認為主要有以下幾個方面：

一是基礎理論研究需要加強。要加強流域生態(tài)退化機理與驅動因素，陸面水文過程與生態(tài)過程的耦合作用，流域生態(tài)退化成因分析，流域生態(tài)系統(tǒng)服務功能評價理論，水資源—能源—糧食—生態(tài)互饋關系，資源承載能力分析，系統(tǒng)承載能力、脆弱性及韌性分析等基本認知、基本原理和基本理論的研究。

二是關鍵技術亟須突破。流域不同生態(tài)系統(tǒng)的保護技術與修復技術，生態(tài)系統(tǒng)檢測技術與儀器設備，生態(tài)系統(tǒng)診斷分析與預警平臺，系統(tǒng)韌性提升途徑與技術，涉水工程生態(tài)效應減緩與補償技術等。

三是應用與管理需要創(chuàng)新。流域生態(tài)保護首先要厘清保護什么、保護的重點在哪里、保護與修復的目標是什么。習總書記強調(diào)流域生態(tài)保護“重在保護，要在治理”，因此要加強流域的綜合治理及適應性管理、流域綠色發(fā)展模式和治理模式、生態(tài)補償機制與政策、生態(tài)保護與修復成本分析與效益評價等。

如前所述，水是生態(tài)之基，是流域生態(tài)保護與修復不可或缺的重要物質(zhì)，水生態(tài)保護是流域水安全的重要組成部分。因此在重視流域生態(tài)保護與修復相關研究的同時，還要加強水資源的高效利用與保護、流域水安全保障等重大科技問題的研究，為流域生態(tài)保護和高質(zhì)量發(fā)展提供科技支撐。