变化环境下的水资源综合应对及其关键支撑技术

101,62,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,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,3,1,3,3,4,2,5,学科归类,国家标准,学科分类与代码,（,GB/T,13745-92,）,一、水文水资源学科概述,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、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,二、研究现状,主要内容,国际水文计划,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,1924年,美国科学家福斯特提出皮尔逊,III型频率曲线分析法,1931年,前苏联科学家马卡维耶夫把流体扩散理论，应用到含沙水流中悬移质分布规律研究中,，为研究河流动力学奠定了基础,1932年,美国水文学家谢尔曼提出单位线的概念,1935,年,前苏联科学家进行了全球水热平衡研究,1949年,美国科学家编写了,应用水文学、应用水文学原理、水文学手册等,1951年,美国科学家科勒和林斯雷提出了用图解方法，解决多元非线性回归的暴雨径流多变数水文特征合轴相关图,20世纪60年,代,加拿大科学家托特提出地下水流动系统理论,1987年,英国科学家英戈兰姆在研究苏格兰泥炭地的过程中首次提出生态水文学的概念,2003年,国际水文科学协会（,IAHS）专门提出,“水文观测资料不全甚至无资料流域水文预测的科学研究计划”（即,PUB计划）,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,水文学研究现状,20,世纪国外水文学各方面的研究进展,水文学研究现状,我国水文科学的发展,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,水资源学研究现状,水资源评价,国外水资源评价,水资源学研究现状,水资源评价,国外水资源评价,对比项,UNESCO,美国,俄罗斯,英国,日本,评价对象,河川径流量,地下水资源量,河川径流量,河川径流量,地下水动态,河川径流量,地下水动态,水资源赋存量（理论最大可利用量）,评价模式,水质,/,水量分离 地表,/,地下分离,水质,/,水量分离,单一地表水评价,水质,/,水量分离,单一地表水评价,水质,/,水量分离,单一地表水评价,水质,/,水量分离,地表,/,地下分离,评价手段,实测汇总分析为主要手段，提出模型开发,实测汇总,分析为主要手段,观测信息,登记与调查统计,监测信息,统计与调查统计,实测汇总与水收支分析为主要手段，提出模型开发,时空单元,空间,流域,行政区或流域,行政区或流域,行政区或流域,行政区或流域,时间,年,年,年,年,年,人类活动影响处理方式,还原方法,还原方法,提出一致性处理,还原方法,还原方法,还原方法,水资源学研究现状,水资源评价,国内水资源评价,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,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、径流及蒸发的时空分布特性改变,水资源评价主要存在的难点,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。,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,(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,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,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,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,水资源学研究现状,水资源调度,我国水资源调度的研究历程,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,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,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,水资源学研究现状,水资源管理,新中国成立初期,开发利用水资源、防治水害,20世纪80年代,开展全国第一次水资源评价，,中华人民共和国水法,颁布实施，我国水资源管理理念、组织架构和管理手段逐步明晰和形成。,20,世纪,90年,代,取水许可制度实施办法,颁布，流域水资源保护局相继成立，水务一体化管理起步，国务院机构改革进一步明确了水利部统一管理全国水资源的职能，可持续发展治水新思路确立。,2001,年,2005,年,修订后的,中华人民共和国水法,进一步强化流域水资源统一管理，全面开展全国节水型社会建设，积极探索水权制度，建设项目水资源论证制度创立。,2006年2010,年,单位工业增加值用水量等指标被列为“十一五”规划约束性指标，纳入国家节能降耗考核体系，,取水许可和水资源费征收管理条例,颁布，要求实行最严格的水资源管理制度，我国水资源管理工作正向全面加强水资源配置、节约、保护全方位发展。,我国水资源管理事业的发展历程,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,严格实行用水总量控制,严格控制入河排污总量,坚决遏制用水浪费,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。,第一阶段,（,1975-1980,年）,人类活动影响、水资源与自然环境之间的关系,第二阶段,（,1981-1983,年）,向综合利用水资源的水问题方向发展,第三阶段,（,1984-1989,年）,经济、社会发展合理管理水资源的水文学和科学基础,第四阶段,（,1990-1995,年）,大气,-,土壤,-,植被之间的水循环关系及全球气候变化对陆地水文过程的影响,第五阶段,（,1996-2001,年）,脆弱环境中的水文水资源开发,第六阶段,（,2002-2007,年）,水的交互作用：处于风险和社会挑战中的系统,第七阶段,（,2008-2013,年）,如何利用现有科学知识来发展新的研究方向和方法，以对环境变化、生态系统和人类活动做出响应,国际水文计划,发展阶段,国际水文计划,第七阶段研究主题,三,、,发展方向,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,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,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,研究对象,:,从单一水文环节向二元水循环过程转变,三,、,发展方向,技术途径,:,从物理模型向“原型观测,+,数值模型”相结合转变,1,、高度注重野外原型观测实验，在大量原型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。,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,观测实验手段,:,从“点”、“面”监测过渡到“立体”原型观测,四,、,创新前沿,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,水文气象耦合模拟,四,、,创新前沿,应对气候变化,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,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,缺乏观测资料流域的水文预测,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,基于气象因子的中长期水文预报方法,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,水循环与生态环境的相互作用及生态需水研究,四,、,创新前沿,节水防污型社会建设的基础研究,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,:,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。,四,、,创新前沿,流域水资源配置与调度研究,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；,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,数字流域的基础研究,2009-2010,年典型水旱灾害,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。,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,CO,2,排放量上升了,19%,；世界,CO,2,排放量现状与京都协定里预定的目标还相距甚远。,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,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,.,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,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,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,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,对蒸发的影响,气候变化对水循环影响,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,资源环境效应（,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毫米,/,年，略高于全球平均水平。,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,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,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。,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）,植被生态过程,水循环过程,资源环境效应（,4,）：水沙（,A,）,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,）,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。,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,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,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,气温,升高,蒸发能力变化,生长期拉长,降水变化（时空分布）,作物,需水,变化,灌溉需水,变化,利用有效降水,变化,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,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,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,采用,1980,2005,年长系列资料作为输入，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,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,气候变化对水资源量的影响,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,采用唐乃亥水文站,1956,1979,年的径流资料进行参数率定，并用,1980,2000,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,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,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,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,我国北方水资源的影响：,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,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,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,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。,（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的水资源挑战。,水资源管理的总体应对思路,水资源管理应对气候变化的对策,适应气候变化，转变水资源管理,思路,将气候变化纳入到水资源评价和规划,范畴,加强需水管理，全面建设节水型,社会,实施最严格的水资源保护，维护可再生,能力,加强基础设施建设，增进水资源调配,能力,强化非常规水源利用，实现多种水源综合配置,加强应急预案编制和应急机制建设,加速国家水资源管理信息系统建设，构建二元水循环信息监测和管理体系,健全法规和制度体系，实施严格的水资源管理,针对重点地区和重点问题开展专项研究,黄淮海流域综合应对策略,主要问题,应对思路,水资源十分紧缺，经济较为发达，且气候变化可能使水资源量进一步减少,着力建设节水型社会，结合南水北调工程建设，逐步缓解区域缺水紧张形式，遏制生态退化趋势,应对措施,加大经济结构调整和产业布局调整，严格控制大型高耗水项目和高污染项目。,全面建设节水型社会，提高水资源利用效率和效益。,加快建设南水北调东、中线一期工程和水源配套工程。加大雨洪水、再生水、海水和微咸水利用，增加水资源供给。,加大水资源保护利用。合理配置多种等水源，加大节水防污和生态修复，压缩地下水超采，逐步实现地下水采补平衡，河道湖泊最低生态用水需求。,加强水资源统一调度和管理。,制定实施连续枯水年水资源安全保障预案。,主要问题,应对思路,应对措施,生态环境脆弱，水资源贫乏。气候变化条件下，降水变化不能根本改变西北水资源短缺状况，同时冰川萎缩削弱了以冰雪融雪为主要水源的西北内陆河水资源稳定性,围绕协调生态环境保护和经济社会发展用水为核心，立足于向最 好方向争取，从最坏可能准备，加强产水区的水源涵养，做好气候变化条件下的水资源利用和配置,切实加强上游产水区的水源涵养和污染物排放控制力度，严格保护水资源,优化产业结构特别是种植结构，全面建设节水型社会，提高用水效率和效益,合理配置水资源，实施水权分配，保障下游地区生态环境用水,科学选择与水资源承载能力和地区条件的生态建设途径,实施必要的蓄水和调水工程，提高区域水资源调配能力,西北干旱半干旱地区综合应对策略,主要问题,应对思路,应对措施,国家粮食安全的保障基地，需协调农业发展、工业振兴和生态保护用水,气温升高对于农业需水影响较大,中部及西部经济发达，水资源短缺，辽河流域降水可能一步减少，将加剧东北中西部水资源供需矛盾,统筹协调工业、农业和生态用水关系，加强水资源综合配置和节水力度和工业化进程中的水资源保护，保障国家粮食安全实现区域又好又快发展。,大力推进灌区节水改造，加大农业节水力度，防止黑土地流失,结合振兴东北老工业基地，资源枯竭型城市经济转型等对水利的要求，实施水资源优化配置，做好工业节水和治污工作,加强水土资源与环境的统一管理,加大对重点湖泊湿地的保护力度，建立和完善应急生态补水机制,推进水资源配置工程建设，构建“东水济西、北水南调”的水资源配置格局。保障能源基地、中心城市带、国家商品粮基地用水,和重要湿地等生态用水,东北粮食主产区综合应对策略,气候变化引发的连续干旱、暴雨、台风等极端气候出现的,频率会,有所增加；,海平面上升和上游地区用水增加，咸潮上溯，引发城市,供水问题,；,水利工程调蓄能力不足，水污染严重，城市缺水问题可能凸显,强化需水管理、供水管理和应急管理，着力保障城市供水安全。,实施水资源优化配置，推进水量分配工作，实施取水和,排污总量,控制；,高度重视水资源保护，严格控制入河排污量，防止水质污染,，强化,各类用水总量控制,;,加强供水和堤防等水利基础设施建设，提高应急抗旱和抗,台风暴,能力，保障城市的供水安全；,严格控制地下水开采，防止因气候变化导致海平面升高和,地下水,盲目过度开发引发的海水入侵。,东南沿海重要城市综合应对策略,主要问题,应对思路,应对措施,冰川、雪山逐年萎缩，众多江河、湖泊和湿地缩小、干涸；,沙化、水土流失的面积仍在不断扩大；荒漠化和草地退化 问题日益突出,滥垦乱伐使草地和森林退化严重,尽力降低,人为扰动，,保护三江源区脆弱的生态系统,加强矿产资源开发管理，减轻资源开发给生态系统带来的威胁,建立水土流失动态监测站，开展自然生态修复试点,加快建立三江源生态补偿机制。选择源区生态补偿的综合实验区，研究制定农牧民生活、公共服务等领域的具体补偿办法，实现权利和义务的对等,三江源地区综合应对策略,主要问题,应对思路,应对措施,城市供水保障的综合应对,气候变化影响,应对对策,改变了天然来水的时空分布,，增加,了供水难度,使城市工业和生活用水增加，总需水量上升,极端气候事件增加使城市供水系统稳定性降低,加快由供水管理向需水管理的战略转变，加强城市需水管理。,加强城市水源地的保护,加强城市供水基础设施建设,建设完备的城市水循环体系,建立应急供水预案，加强备用水源地,建设,气候变化影响,应对对策,导致作物生长期延长,引起农业需水增加,农业生产条件变化,极端气候事件频率加大提高了对农业灌溉系统的要求,完善农田水利基础设施,继续推进大型灌区节水改造，推广高效农田灌溉技术,加强作物品种改良，培育抗旱品种,建设城乡一体的水循环体系，为农业用水寻找新的水源,农业灌溉与粮食安全综合应对,气候变化影响,应对对策,经济社会需水量的增加,导致,排水量的增长,气温升高使得水环境,朝着不利,的方向发展,生态需水将增加，基本,生态,用水保障的难度更大,完善水生态环境监测体系,实施严格污染物排放总量控制和,排污许可,制度，建立基本生态用水保障机制；,加大污水处理设施及其良性运行机制建设,实施河流水生态修复工程，建立和,完善生态,补偿机制,水生态与环境安全综合应对,旱涝监测评估及预警预报能力,应急调度管理能力（工程措施,+,调度技术）,风险管理能力,居安思危与源头风险规避,科学核算区域水资源承载能力，据此优化产业结构，全面建设节水型社会,加强水资源保护，实行最严格的水资源管理,识别旱涝成因，分别划定干旱与洪涝类型,结合区域供需水及其变化特征，绘制并及时修订旱涝风险图,结合旱涝风险等级和各业用水需求，优化产业布局和水利工程布局,天,-,地一体化监测与多源数据的快速同化能力,旱涝灾情及其影响客观表征与快速评估能力,又准又快的旱涝灾情预警预报,长,-,中,-,短期相结合的旱涝预报，提高预见期,加强基础设施建设，提高防洪抗旱的硬件支撑能力,编制应急预案，加强应急水源建设,多水源的联合应急调度,应急保障机制,关键支撑技术,关键支撑技术,基于风险管理模式的旱涝规划技术,危机管理与风险管理的区别,面向极值过程的水资源合理配置,把极端干旱和洪涝从应急管理层面纳入到区域水资源配置规划中，进行未来可能极端干旱或极端洪涝情境下水资源的供给与需求分析，是充分考虑水文和气候变化的极端事件，适用区域极端干旱情境下的水资源承载能力，优化区域产业和工程布局，丰富水资源管理的内涵，完善常规的仅仅考虑常态水资源情景的配置思路。,基于风险管理模式的旱涝规划技术,基于水循环过程及“天地一体化”模式的旱涝监测技术,对水循环的大气过程、地表过程、土壤过程和地下过程以及水资源的开发利用状况进行综合监测。将遥感技术（包括卫星遥感、探空等）与地面监测技术相结合，进行旱涝灾害的“天,-,地一体化”监测。,基于水资源供需态势的旱涝评价技术,国内外根据干旱的成因及影响特征，将干旱划分为气象干旱、水文干旱、农业干旱和社会经济干旱。先后提出了,Palmer,干旱程度指数,(PDSI),、级差指数、标准化降水指数、地表水供给指数、,Palmer,水文干旱指数等多种干旱指数。当前，需结合区域降水、供水、需水及水利工程特征，进行旱情的滚动评价。,洪水风险评价是辅助洪水管理决策的有效手段，建立洪水风险评价指标体系的目的是将洪水风险评价定量化和规范化。洪水风险评价指标体系包括洪水灾害损失、损失率、保护率、减灾率、防洪效益、风险分担率、风险转移率等层面。,基于遥感和气,-,陆耦合模式的旱涝预警预报技术,在统一的物理模式下，将遥感技术、大气预测预报、水文预测预报、生态模拟与作物模拟等相关技术融入到旱涝灾害的预警预报中，以提高旱涝的预见期和预警预报精度。此外，在预警预报中，还进一步加强了滚动修正与集合预报技术。,面向旱涝灾害的多水源综合应急调度管理技术,结合旱涝灾害预警预报及旱涝影响，对地表水、地下水等常规水资源与中水、再生水等非常规水资源及应急水源进行综合调度，并提出综合性的保障措施。,面向区域协调发展的旱涝影响,实时与综合评估技术,对旱涝所造成的社会经济及生态环境影响进行实时评估，为防洪抗旱对策的滚动修正提供依据；同时，对每次旱涝灾害所造成的综合影响进行整体评估，以便为后期建设及规划与管理的修正提供依据。,事前预测评估,事中影响评估,事后整体评估,整体应对方案，启动应急预案,应对方案即时修正,灾后重建，应急预案修正,自然影响,社会影响,经济影响,生态影响,环境影响,汇报结束,敬请各位专家批评指正！,