1、人类活动和气候变化对流域水循环的影响
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2、气候变化可能会对洪水灾害产生怎样的影响？
中英合作项目“气候变化对水资源影响”完成专家评议
作者：王卉 来源：科学时报
“现行水工程和水资源规划管理，比较少考虑气候变化的影响，目前所面临的挑战性问题正是缺少气候变化适应性评估工具。此次南方雨雪冰冻灾害在一定程度上可以印证，加强适应性管理，趋利避害，是我们唯一的选择。”
加强适应性管理是唯一选择
“此次南方雨雪冰冻灾害在一定程度上可以印证这一点，我们课题组总结认为，气候变化的潜在负面影响包括：直接威胁，如极端天气和气候事件导致基础设施的破坏等；间接威胁，如对人类健康的影响会导致农业劳动生产率降低等；功能表现下降，如降水减少使农业工程项目不能发挥作用等；适应性管理措施不当，如政策的疏忽导致脆弱性增加，如有些不当政策鼓励人口向高风险地区移动等。对此，加强适应性管理，趋利避害，是我们唯一的选择。”
中国科学院地理科学与资源研究所研究员、中国科学院水资源研究中心主任夏军对《科学时报》记者这样表示。
由国家发改委气候办与英国国际合作发展署(DFID)联合支持，由夏军与英国Sussex（苏塞克斯）大学发展研究所Thomas Tanner博士共同负责，中国科学院、水利部、清华大学等单位专家联合承担的“气候变化对水资源影响及其适应性管理框架：中国实例研究”项目，历时一年，于日前完成并接受了专家评议。
谈及此项研究启动的原因，英方项目负责人Thomas Tanner博士表示：“中国正经历着气候变化所带来的影响，这些影响给投资效率带来风险，开发气候变化适应性综合评估工具，有助于评估气候变化的影响。加强适应性管理、气候变化适应性管理需要总结国际经验。”
Tanner指出，气候变化适应性管理的关键问题是明确气候变化的影响范围，选择气候变化影响的适应性管理措施，比较各种可能的管理措施的成本效益，通过多准则分析，选择合适的适应性管理措施。
“现行的水工程和水资源规划管理，较少考虑气候变化的影响，目前所面临的挑战性问题是缺少气候变化适应性评估工具。”夏军表示，此次与英方的合作，旨在开发一种气候变化对水资源影响的适应性评估框架，识别和管理气候变化对开发投资的影响。通过多个案例研究，总结提出有价值的气候变化影响评价工具。
根据不同气候区域面临不同的水资源问题，项目选择了4个典型案例区域，并设定不同的分析目标进行了气候变化适应性管理的综合研究。比如，选择淮河流域分析洪水灾害问题；选择海河流域分析农业水资源与政策；选择密云水库分析流域径流变化与城市供水；选择石羊河流域分析流域水资源综合恢复规划。
水利部规计司专家张祥伟介绍，水利部于1998年开始进行海河、淮河、长江、黄河等七大流域的防洪规划，最近又开展了七大流域的综合规划。可以看出，当前气候变化对整个国家的防洪形势和水资源状况已经产生重要影响，比如在我国太湖流域，极端暴雨发生频率和防汛水位都比以前高出许多。从水资源状况来看，水利部进行水资源评价的结果是，中国水资源总量变化不大，但是中国水资源分布发生了明显的变化。近年来，中国南方地区河川径流和水资源总量有所增加，增幅接近5%，而北方地区水资源量明显减少，其中以黄河、淮河、海河和辽河地区最为显著，资源总量减少了12%。这其中很大一部分原因来自气候变化。
“中国政府已经意识到气候变化的影响问题，而这一项目成果对今后应对气候变化具有重大意义。在启动的七大流域综合规划中，气候变化是其中一项重要内容。目前气候模型很多，但关键问题是分析气候变化的方法，不在于简单的单个模型。项目最大的成果是提出了一套方法，发展了一个分析评估框架。该框架不只局限于提供单一的模型、方法或者工具，而是系统的分步骤的过程，以此来评估气候变化的影响，并采取适应性对策，从而使该框架可以在很多项目和部门得到广泛应用。其中几项案例研究对于我们规划的制定和实施也具有重要指导作用。”张祥伟表示。
未来方向
对于下一步工作，张祥伟建议：要关注气候变化对流域和防洪的影响，现在很多情况下气候变化与人类活动相辅相成，多大的变化会对防洪和水资源产生影响？这一问题的解答，对政府制定决策很重要，因为气候变化所导致的水资源状况变化是必然的，需要计算出在多大程度上应采取措施来应对；需要关注气候变化对流域生态和人类的影响到底有多大。
“这个项目做得较好的一点在于，选择了典型的流域分析政策响应。”国家气象局科技发展司气候变化处处长高云表示。他认为，气候系统模式模拟问题研究中，由于气候变化问题具有高度的不确定性和复杂性，联合国政府间气候变化专家小组提供了很好的研究背景，但对于区域和地方研究，要采用一些更好的措施，需要更为详细和准确的区域系统模式及不确定性更小的情景。
水利部水文局专家刘春蓁建议，气候变化仅仅是我国所面对的众多压力中的一个，我国处于亚洲季风气候区，气候系统的自然变异很大。而项目所选择的案例区，无论密云水库、淮河还是海河，人类活动的强度都非常大，要解答具体问题，必须进行区分。从已发生的事实中，根据现有数据和资料的分析，对气候变化的影响给出一个评价。另外，现在的适应性对策不是建立在准确、肯定的气候预报基础上，因此难度加大。进一步研究中应考虑如何对付不确定性的变化；未来在采取措施时，要面对如何去适应风险以及如何评估的问题，加强这方面的研究，会取得更有意义的和可供管理者使用的研究结果。
夏军把专家们提出的建议归结为五方面：第一，中国正在开展一系列流域综合规划，建议针对各个流域气候变化对水资源影响的问题，进一步加强研究，把本研究的成果纳入到规划决策过程中；第二，水资源问题是气候变化影响研究的优先领域，与交通、能源、工业、农业、旅游、卫生部门和生态系统有着广泛的交叉性关系，建议以此研究为范式，总结经验，进一步拓展气候变化适应性管理的研究领域；第三，关注气候变化对流域生态系统的影响，共同探讨影响的关键阈值问题；第四，中国流域众多，且特点各异，建议加强重点区域和综合性研究，分析研究气候变化对各流域水资源影响的历史过程，探讨其中的规律，以减少对未来预测的不确定性；第五，气候预测的不确定性无法避免，必须采取适应性管理措施，减少这些不确定性产生的风险。
从2007年来看，两件事情有着重要意义：2007年6月成立国家应对气候变化及节能减排工作领导小组，温总理亲自担任组长，办公室设在发改委；2007年6月国家发改委发布第一个《中国应对气候变化国家方案》。
“这两大事件标志着气候变化问题在宏观决策中，已正式进入国家议事日程，对从事这项工作的人是一个好消息，也意味着我们今后的工作会上一个新的台阶。”国家发改委气候办国家气候变化对策协调小组李丽艳处长表示，未来的研究需要更多不同利益相关方参与合作，包括政府、专家，以及工商企业界等。“从气候变化影响这个领域，我们目前关注水资源，今后我们还会扩大到各个领域，包括能源、交通、工业等。我们希望通过这种合作机制，提高机构能力建设，提高管理者和决策者的意识。”
中国科学院国际合作局副局长曹京华表示，这次中英在气候变化对水资源影响的评估和适应性管理对策的实例研究成果和报告，将会推动国家多部门和多国家在水资源领域环境变化与影响中的合作与交流，中科院水资源中心将发挥联系和桥梁作用。
该项目被认为通过中国不同气候区域不同水资源问题的实例研究，提出了甄别气候变化影响和适应性管理新的思路、框架与方法论。该项目研究成果现实意义在于，除了为水利部门应对未来气候变化影响的水资源规划管理工作提供了重要决策支持，为其他部门开展相关研究工作提供了借鉴，也为国家制定应对全球气候变化的适应性管理政策和参加国际谈判提供了科学依据。（原文载于2008年2月27日《科学时报》，原文标题为《从气候变化看中国水资源的适应性管理》)
3、气候对河流有何影响？
气候对百河流的影响有两个方面：
①影响河流的水源补给类型
湿润、半湿润地区的外流河多以雨水补度给为主；干旱地区的内流河多以冰雪融水补给为主。
②影响河流的水文特征。从气温来看，内流河径流的季节变化特点取决于气温的变化；气温的高低与外流河结冰期的长短有关，1月均知温>0℃的道亚热带、热带河流无结冰期，1月均温在0℃以下的河流有结冰期——冬季越长，气温越低，结冰期越长。从降水影响来看，以雨水补给为主的河流径流的季节变化版和年际变化随降雨的变化而变化，降雨季节变化大的河流，径流的季节变化也大。降水量的多少影响河流水量的大小，亚马孙河流域位于多雨的热带雨林区，成为世权界上流量最大的河流。
4、气候变化对黄土高原典型流域径流量的影响研究
根据窟野河流域近50年的气象、水文资料，分析降水、气温、蒸发、径流时空分布及变化特点与趋势变化的显著性，选取转折点，将转折点以前资料输入水文模型，开展了流域水文模拟研究，评估了气候变化和人类活动对径流变化的影响，分析了河川径流量对气候变化的响应。主要内容包括以下方面:
1)结合窟野河流域气候变化特点和下垫面状况，分析气候因素和下垫面条件对产流的影响。窟野河流域下垫面物质由黄土、风砂土和基岩组成，主要为基岩、黄土。基岩出露区其下渗率、地面透水性及其蓄水能力较低，易产流，地表径流充沛;黄土孔隙率较高，下渗率较大，地下径流丰富。采用滑动平均法、肯德尔秩次和斯波曼秩次相关检验法，分析窟野河降水、气温、蒸发及径流的变化趋势及其显著性。分析表明:降水总体呈现减少趋势，但趋势性不显著。气温总体呈现上升趋势，趋势性较显著。径流基本上呈现稳定的递减趋势，趋势显著。
2)对干旱和半干旱地区的水文模拟一直是水文学家面临的挑战。而处于半干旱地区黄河中游的窟野河流域水文情势复杂多变。本节借鉴了一些学者在干旱半干旱流域水文模拟的应用经验，选取概念性集总式流域水文模型(水量平衡模型)和基于物理机制的分布式流域水文模型(可变下渗容量模型-VIC模型)对窟野河流域降雨-径流模拟作了系统的比较，并参考水文预报规范，以Nash-Sutcliffe效率系数和相对误差确定评价指标和标准。结果显示Nash-Sutcliffe效率系数都大于60%，相对误差也控制在10%。利用窟野河流域1983年之前的水文、气象资料，对所选用模型模拟结果进行比较，两个模型均能较好地模拟流域的月流量过程，相比分布式VIC模型，月水量平衡模型结构简洁，涉及参数少。从模型的模拟程度、可操作性和对资料的要求着手考虑，择优选用集总式月水量平衡模型开展气候变化对水文水资源的影响研究。
3)针对窟野河的气候变化特点，探讨流域未来气候变化趋势以及对水资源的影响。分析得出，窟野河未来气温的总体变化趋势与全国、全球有类似之处，呈现持续的变暖趋势。造成气候变暖的原因不仅仅是温室效应，人类活动是其中一个重要的因素，相对于气温平稳持续的变化，降水差异较大，分布不均，不同年代之间降水变化也存在一定的差异。
4)基于数理统计方法，建立气温与蒸发能力之间的关系，进而分析气温变化对蒸发能力的影响，结果表明气温升高1℃和2℃的情况下，流域的蒸发能力也随之增加;且在地域分布上，低纬度地区的变化略小于高纬度地区的变化。
5)统计1951～2006年逐月数据，绘制流域1983年前后两个不同时段的降水径流关系，结果表明流域年降水量与年径流量关系点群较散乱，两个阶段的年降水量和径流量相关系数远低于降水与径流的相关系数;同样降水条件下，后期径流量总体比前期径流量偏小;前期的降水径流相关系数高于后期的降水径流相关系数，说明人类活动不仅改变了降水径流的相关关系，同时也降低了二者的相关性，使流域水文循环系统更为复杂。并采用定量分割法分析气候变化和人类活动对流域径流的影响，得出气候变化和人类活动对河川径流量减少的贡献率分别为37%和63%，人类活动是流域径流量减少的主要原因。
6)评估未来气候变化对径流量影响。综合全球气候模型中考虑的A1、A2、B1和B2四种情景，采用目前多数国家认同发展的气候情景，A1B排放情景下美国NCAR模式、德国MPI模式和在中国应用较好的PRECIS模式的气候输出结果，预估不同模式对气温、降水存在一定差异，未来气温可能升高1.1～2.4℃。未来降水预估存在差异，NCAR模式预估降水可能增加;PRECIS预估2020年前后降水偏多，2030年前后降水可能减少。未来2010年前后(2006～2015年)和2020年前后(2016～2025年)，河川径流量可能偏高约1.4%～4.7%和1%～40%，2030年前后(2026～2035年)和2040年前后(2036～2045年)径流量可能偏少2.5%～17%和4%～12%，但在2050年前后，窟野河流域水量又可能转丰。假定降水变化和气温升高形成多种组合分析河川径流对气候变化的敏感性。可知降水不变，气温升高或降低1℃，径流量将减少3.8%或增加4.1%;而气温不变，降水增减10%，径流量将相应增加17.0%或减少15.7%;在气温升高2℃阈值，降水增加或减少10%，河川径流量将增加8.7%或减少21.8%。
从评估结果看，未来50年，窟野河流域水资源可能偏多，可改善流域生态环境。尽管更长时期的水资源预估存在不确定性，但全球变暖将可能造成的水资源短缺也需引起流域管理部门的重视。
5、气候变化对水文水资源的影响评价
我国水资源现状及面临形势的分析报告
壹） 我国水资源现状
我国是一个水资源短缺的国家，水资源时空分布不均。近年来我国连续遭受严重干旱，旱灾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，400多个缺水，其中100多个严重缺水，而北京、天津等大城市目前的供水已经到了最严峻时刻。与此同时，由于人口的增长，到2030 年我国人均水资源占有量将从现在的2200立方米降至1700至1800立方米，需水量接近水资源可开发利用量，缺水问题将更加突出，因此，节约水资源，强化水资源稀缺意识已刻不容缓，大家得从我做起，从自身做起，节约每一滴水。 此外，我国水资源开发中还存在着其他问题： (1) 洪水灾害对国民经济发展和社会安定存在潜在威胁 (2) 水分利用效率不高 (3) 水资源普遍受到污染 2003年，淮河、海河、辽河、太湖、巢湖、滇池，其主要水污染物排放总量居高不下。淮河流域仍有一半的支流水质污染严重，海河、辽河生态用水严重缺乏，其中内蒙古的西辽河已连续五年断流。太湖、巢湖、滇池均为劣五类水质，总氮和总磷等有机物污染严重。以黄河为例，工业污染是黄河水污染的主要原因，占废污水排放总量的73％，每年由于水污染造成的经济损失约115亿元至156亿元。同时，令人担忧的是，沿黄地区许多农田被迫用污水灌溉，给区域内居民健康带来危害。据初步测算，区域内每年人体健康损失达22亿至27亿元。黄河水污染同时还带来水资源价值损失、城镇供水损失，并增加了处理污水的市政额外投资，每年总损失近60亿元。地球上的水虽然看上去很多，然而在当今经济技术条件下，可供人类开发利用的水资源并不多。据专家估计，地球上的13.86亿立方公里水资源总量中，其中 96.7％的水集中在海洋里，目前还无法利用。而大陆上所有淡水资源总储量只占地球上的水量的3.3%，这3.3%里的85％集中在南极和格陵兰地区的冰盖和高山渺无人烟的冰川中，在现阶段内也难以利用。地球上实际上能为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8600万亿吨，但一半的地下水资源处于800米以下的深度，难以开采，而且过量开采地下水会带来诸多问题。河流和湖泊占地球淡水总量的0.6%，为 230万亿吨，是陆地上的植物、动物和人类获得淡水资源的主要来源，可是由于水体污染，这一部分可以利用的水资源又在急剧减少。大气中水蒸气量为地球淡水总量的0.03%，为13万亿吨，它以降雨的形式为陆地补充淡水。目前能够为人类开采利用的河流径流和地下淡水一般只能达到40％。我国多年平均降水总量为6.2万亿m3,除通过土壤水直接利用于天然生态系统与人工生态系统外,可通过水循环更新的地表水和地下水的多年平均水资源总量为 2.8万亿m3，水资源总量居世界第六位,仅次于巴西、前苏联、加拿大、美国和印度尼西亚。按1997年人口统计,我国人均水资源总量为2200m3, 人均占有量仅有世界平均数的¼，居世界第121位 ,被列为世界上12个贫水国之一。随着工农业生产的发展，从1980年到1999年，我国社会经济总用水量增加了约四分之一，从4437亿立方米增加到 5591亿立方米。其中农业用水占70%，工业用水占20%，生活用水占10.1%。
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贰）我国水资源面临形势
a）新世纪面临的重大水问题
当代人口、资源和环境的协调发展已成为国际社会共同关注的重大战略问题，中国是世界人口大国，但人均淡水资源却是贫国。我国水资源可利用量、以及人均和亩均的水资源数量极为有限，降雨时空分布严重不均，地区分布差异性极大，这是我国水资源短缺的基本特点。目前水资源短缺问题己成为国家经济社会可持续发展的严重制约因素。但我国水资源可利用量是有限的，从目前现状来看，就全国而言，人均占有淡水资源量只有2200 立方米，从地区来看，水资源总量的81%集中分布于长江及其以南地区，其中40%以上又集中于西南五省区，这是先天决定的水情。从人均占有量来看，人均占有淡水资源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。这是我国北方属于资源型缺水的根本原因，南方地区水资源虽然比较丰富，但由于水体污染，水质型缺水也相当严重。目前全国性的干旱缺水越来越严重，尤其北方地区发生水危机已不是危言耸听。
(一) 主要灾情
进入90年代，中国水旱灾害和水污染频繁发生，水多、水少、水脏与水环境恶化问题越来越严重。
(1)洪涝灾害：累计的直接经济损失超过了1.1万亿元，约相当于同期财政收入的1/5。直接经济损失超过1000亿元的年份有1994年(1797亿元)、1995年(亿元)；直接经济损失超过2000亿元的年份有1996年(2208亿元)、1998年(2684亿元)。世界银行曾测算，中国每年洪涝灾害损失100多亿美元。
(2)干旱灾害：由于供水不足每年直接影响工业产值2300亿元，正常年份和较旱年份，粮食减产在100～250亿kg(正常年份，如1996年减产100亿kg，较旱年份，如1994年、1995年减产粮食250亿kg)，但遇到严重干旱年份粮食减产曾高达近500亿kg(如1997年，北方一些地区干旱持续时间长达100多天，黄河下游发生了有史以来，断流天数、断流河长均创历史记录。这一年因旱粮食减产476亿kg，对粮食生产造成的损失是新个中国成立以来最严重的年份)。世界银行曾测算，中国每年干旱缺水造成的损失约为350亿美元。
(3)水环境：一是水土流失，区域性、局部性的治理成效较大，但面上的水土流失治理进程缓慢，边治理、边破坏的现象还很严重，特别是开发建设项目人为造成新的水土流失急剧增加。全国平均每年因开发建设活动等人为新增的水土流失面积达1万平方公里，每年堆积的废弃土石约30亿吨，其中20％流入江河，直接影响防洪保安。二是水体污染严重，由于工业废污水排放量的急剧增长，并未经处理直接排放到河道里，导致了以淮河、太湖污染为代表的水环境恶化。世界银行发表的中国环境报告测算，中国仅水和大气造成的污染，年损失为540亿美元，占中国年GDP的8%。这就表明，水环境质量在继续恶化，造成的经济损失也十分巨大。
以上这三大灾害合计年均经济损失达1000亿美元，占全国年GDP的15%左右。从这三大灾害损失来看，进入21世纪这三大灾害，水资源源的短缺和水环境恶化将上升为主要矛盾。
(二)主要矛盾
1. 水资源短缺形势严峻
五十年来，全国水资源开发利用率已达到21%。特别是近20年来，由于供水能力增长缓慢，1978～1998年全国供水能力年增长率约为1%左右，而同期国民经济以8～12%的高速度增长，同期人口又增加了约2.5亿，更加剧了缺水矛盾。值得注意的是，由于人类活动的影响，降雨与径流关系，产流与汇流条件都在发生变化，有些江河的天然来水量己呈现衰减的趋势。黄河下游频频发生断流、海河成为季节性河流，以及内陆河部分河流干枯，2000年发生的旱灾，经济损失严重，充分暴露了我国城市供水系统和农村抗旱能力的脆弱性，是水资源供需矛盾的集中表现。
目前，全国每年缺水量近400亿m3，其中，农业每年缺水300多亿立方米，平均每年因旱受灾的耕地达4亿多亩，年均减产粮食200多亿公斤；城市、工业年缺水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；在全国668座城市中，有400多座缺水，其中100多座严重缺水。天津市由于连续四年遭受华北干旱影响，为天津供水的潘家口水库水位已接近死库容，于桥水库已无水可供，直接威胁到天津市的生活和生产用水，尽管采取一系列限制用水措施，但今冬明春用水水源仍难以保证。为此，国务院批准了水利部制定的“引黄济津”应急输水工程的实施方案。
进入21世纪，随着我国人口的增长、生活质量水平提高、城市化进程加快，人均水资源占有量将进一步减少，而用水量却进一步增加，水资源供需矛盾更加突出，缺水已成为影响我国粮食安全、经济发展、社会安定和生态环境改善的首要制约因素。维护生态环境安全的
2.水已成为维护生态环境安全的严重问题
全国现有土壤侵蚀面积367万平方公里，占国土面积的38%，其中水蚀面积179万平方公里，风蚀面积188万平方公里，其中黄河中上游和长江上游地区，以及海河上游地区水土流失最为严重。严重的水土流失使我国每年平均损失耕地100多万亩，流失土壤50多亿吨，导致生态环境恶化，河湖泥沙淤积，加剧了洪、旱和风沙灾害。我国自然生态脆弱，加之不合理的人类活动，进一步加剧了水土流失、土地退化和水体污染。
全国地下水由于长期超采，又不能得到回补，目前年超采量达80多亿立方米，已形成了56个区域性地下水位下降漏斗，导致部分地区地面沉降、海水入侵。部分干旱和半干旱地区由于不合理的水资源开发利用，导致下游河道断流、河湖萎缩，下游有些尾闾与湖泊消亡，生态环境严重恶化，胡杨林大面积枯死；草场退化，荒漠化加剧，沙尘暴发生频率增加；此外，有些灌区和绿洲，由于大水漫灌、排水不畅，导致严重的土壤次生盐渍化，土地质量下降，农业生产能力衰减。
1999年全国年排放废污水总量606亿吨(不包括火电直流冷却水)，其中工业废水占67%，生活污水占33%。根据1999年水质监测资料，对全国11.36万公里河长进行评价的结果，Ⅰ、‖类水河长只占30%，Ⅲ类水以上的河长占70%(其中Ⅰ类水河长占 5.5%，‖类水河长占24.5%，Ⅲ类水河长占32.4%，Ⅳ类水河长占12..6%，Ⅴ类水河长占7.8%，劣Ⅴ类水河长占17.2%)。
b）十大挑战
邓小平同志指出：“要善于从战略上看问题，要研究下世纪前五十年的发展战略和规划。采取有力步骤，使我们的发展能够持续、有后劲。”水利发展面临着严峻的挑战，我们要抓住机遇迎接挑战，把水利建设作为保障经济社会持续发展的一项重大战略措施来抓。
(一)人口增长出现峰值，人均水资源量降到低谷。我们面临的是庞大的人口基数，如果2030年人口增长达到峰值总人口就达到16亿，人均占有水资源将下降到1750立方米。人口的增长不仅增加对水的需求，而且增加对资源和生态环境的压力，对水的有效利用会带来负面影响。因此，未来50年中国人口的增长是对水资源和水环境最大的挑战，也是对可持续发展最大的挑战。
(二)水的供需矛盾更加尖锐，开发利用更加艰难。中国水资源总量为2.8万亿立方米，专家们根据国际上评估的标准认为，中国水资源的可利用量大约为 10000-11000亿立方米，1997年，我国年总用水量达到了5623亿立方米。按照21世纪中叶中国达到中等发达国家水平的战略目标，初步估计，我国未来水需求将达到7500-8000亿立方米，在现有基础上再增加1500-2200亿立方米的供水能力。鉴于区域发展的不平衡，可经济开发的水源不仅受到区域性的限制，而且可开发利用的水资源的难度也越来越大，因此，中国未来水资源的开发利用将更加艰难，供需矛盾将会更加尖锐。
(三)经济快速增长相应废污水排放量将急剧增长。未来50年，这种发展趋势对供水基础设施建设提出了挑战。基于目前废污水的处理和回收利用偏低的现状，如果未来50年工业用水成倍增加、城市化水平成倍上升、小城镇快速发展，废污水的排放量将会数倍、甚至十几倍的增加，势必加剧水环境的恶化。因此，中国将面临解决水资源短缺和废污水处理、水环境治理的巨大压力。
(四)全球气候变化的影响，北方地区水资源紧缺矛盾更加尖锐，南方地区洪涝灾害可能更加严重。目前全球气候变暖、臭氧层破坏、土地退化、沙化、海平面升高、资源匮乏等将造成一系列的全球性的环境问题，已引起全世界的关注。全球气候变暖对中国降水、水资源和地区性的分配，以及可利用量势必会带来影响，尤其是北方地区将会带来不利的影响。因此，可以预见未来50年内，水旱灾害防治任务更加繁重，尤其北方地区水资源短缺的矛盾将会更加尖锐。
(五)北方地区缺水形势严峻，黄河及其以北地区河道断流情况加剧。中国北方地区水资源短缺是随着人口、经济社会发展而逐步加剧的。黄河断流、天津城市用水告急就是北方地区水资源供需矛盾的集中表现。黄河断流的原因虽然有许多因素，但主要因素是经济发展导致用水量急剧增加，管理不善和用水浪费造成的，还包括区外引水等因素。专家们分析认为，在未来10-30年内，黄河每年将缺水40-150亿m3，如果未来50年，黄河流域干旱频率增高，黄河中下游泥沙淤积量增加，有可能加重水资源短缺和治黄的难度。黄河以北紧邻的海河流域，尤其是京、津两大城市早在70年代、80年代就出现用水危机。进入21世纪如果北方缺水不能未雨绸缪，我国北方地区缺水问题将直接影响国家经济发展和社会稳定。
(六)粮食增长主要在北方，产粮区与水资源不相匹配的矛盾更加尖锐。在中国历史上水利与经济区的形成和转移密切相关，盛唐时期生主要经济区在北方，当时水利设施的数量的比重占全国41%，到宋朝主要经济区转移南方，北方水利建设被忽视，这时水利设施的数量只占7%，到清朝北方又成为政治经济中心，水利设施的数量又上升到占全国49%。
新中国成立以后，我国的粮食生产主要在南方，曾形成“南粮北运”格局。然而，随着南方经济的发展，粮食生产比较效益下降，水利建设力度减小，粮食增长主要转移到北方，产粮区与水资源不相匹配的矛盾更加尖锐，导致北方旱灾更加严重。在1985年以前，中国长江以以南地区的粮食生产总量占全国粮食生产总量的比重略高于人口占全国人口的比重，南方地区人口占全国总人口的57.1—57.8%，粮食产量占全国粮食总产量的57.2—61.5%，50年代、60年代、70年代前期，南方粮食在低消费水平下，自给有余，余粮调给北方，1953—1959年年均南方净调给北方粮食332.97万吨，1960—1969 年年均净调给北方粮食174.54万吨，1970—1975年均净调给北方粮食192.82万吨，从而形成“南粮北调”的格局。
由于经济发展，南方粮食生产比较效益下降，农田水利建设比北方明显减缓。1998年南方地区有效灌溉面积35978万亩，比1980年只增加1679万亩,仅增加了4.9%，其中，东南沿海地区还减少了912万亩，减少了12.4%。而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，增加了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，增加了一倍多。蒙宁新区和华北地区灌溉面积也有很大的增加。
随着南方农田水利建设的减缓，粮食播种面积的减少等因素的影响，导致粮食增产在全国的贡献率大幅度减少。表8—17中列出了南北方1985年前后在我国粮食总产增产中贡献率的变化。1952—1985年我国粮食增产量中，南方占61.4%，北方占38.4%。1985年以后，粮食生产地区格局发生了巨大逆转，北方地区的粮食生产的增量比重已上升到69.4%，其中华北地区占25%，而南方粮食生产增量却下降为30.6%。全国粮食总产量中，北方地区由1985年占40.7%上升到48.4%，南方地区由59.3%下降到51.6%。人均拥有粮食，北方由表1985年的349公斤增加到1998年的484公斤，增加了38.7%；而南方地区由372公斤只增加到377公斤，几乎没有增加。
随着南方粮食生产的减缓，导致了南方粮食总量不足。根据国家计划委员会农村经济司、国家统计局农调总队研究，1978—1990年平均南方粮食自给率100%以上，1991—1994年平均粮食自给率下降至95.2%，1997年南方粮食自给再下降到95.9%,每年需要从北方调运粮食1400万吨以上。粮食产销地区格局逆转为“北粮南运”，这种格局的急剧变化，对未来50年粮食生产总量的增长将产生严重的影响。目前，北方地区水资源短缺的矛盾己十分尖锐，如果未来年粮食生产总量的格局不发生根本性的变化，那么，未来北方，尤其是华北地区水资源短缺的矛盾将更加尖锐。
(七)水利工程将进入百年期，巩固改造任务繁重。我国水利设施目前面临着两大威胁：一是现有水利基础设施面临着萎缩衰老的“危机”，二是工程保安、维修、更新、配套任务大，这是历史遗留下的问题。到21 世纪中叶这些水利基础设施将逐步进入百年期。由于种种历史原因，当时对自然规律认识不足，按经济规律、按照基本建设程序办事不够，设计标准普遍偏低，再加上重骨干、轻配套，重建设、轻管理。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，运行状态不良，至今没有能充分发挥应有的效益。如果未来50年，现有水利基础设施不能巩固、提高和充分发挥效益，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最大的制约因素。因此，随着水利基础设施逐步进入百年期，巩固改造任务愈加繁重。
(八)科技含量和管理素质低，提高科技和管理水平任务艰巨。从目前来看，我国科技水平与发达国家相比，存在着很大的差距。因此，未来水利基础设施效益和水资源利用率的提高，缓解水资源短缺矛盾，都取决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没有引起高度的重视，在水利建设的指导思想上，重建设、轻管理，管理机构不健全，管理人员素质普遍较低。因此，进入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迫切，也十分艰巨。
(九)水价过低，建立水市场经济体制任重道远。目前水价格偏低不利于节水和水资源的有效利用，也不利于各方面资金投入到水资源的开发利用上来。国内外经验表明，提高供水价格，可以促进节约用水和延长工程使用年限。因此，制定有利于水资源可持续利用的经济政策，对缓解水资源的供需矛盾至关重要。 30多年来，国家发布的收取水费和水价改革的文件，至今未能完全到位，很重要的一个原因，就是人们缺乏对水的认识，更缺乏水是商品的意识。加上农业一直是用水大户，它更难靠市场经济来调节。因此，从总体来看，水市场体制的建立任务十分艰巨。
(十)管理体制分割，影响水资源的统一管理。实践表明，水利涉及到农业、工业、水运交通、城镇建设、生态环境、以及人民的健康水平等等；水资源利用涉及到防洪、排涝、灌溉、水电、供水等等；水利是国民经济和社会发展第一位的基础设施。但是长期以来，无论是思想认识上、还是经济体制上，水利只作为农业的一个重要方面，一直没有作为国民经济的基础设施对待。目前水资源分地区、分部门的管理体制，既不利于水资源的有效利用，也不利于生产力的发展。因此，“多龙管水”的时代应当尽快结束，现
6、气候变化对水资源的影响
气候变化不会改变行星风系的基本规律，但可能行星风系的季节性变化规模，它对水资源的影响是复杂的，其衡量的角度不同，评价也不同。例如：全球变暖，副热带高压的变化幅度会扩大，它毫无疑问会加剧极端天气，极端天气的常态化，肯定会放大中低纬度地区的降水变率，在丰富一些地区水资源总量的同时，扩大其季节性差异，导致丰水季节泛滥成灾经常伴随着缺水季节的无水可用。
7、气候变化对水资源的影响。
《提示，建议如果在引用他人文献，尽可能引用全文，这样才会避免出现一些理解上的困惑》<全文如下>
首先我们需要在以下几点达成共识：1、气候是一直在变化中的；2、即使人类出现前，气候就一直在变化着的；3、关于气候变化的确切成因目前无法给出一个确切的答案，有历史记录的气候数据（包括传说）也在1万年以内，就此判断气候变化的成因是相当荒唐的，越准确的推断越荒唐；4、仅就第四纪而言，地球就经历过多次温度上升（亚间冰期）和下降的过程（亚冰期），表述这个过程的时间尺度基本都在万年（电影《冰河世纪，ICE AGE》就是对此推测演绎的）；5、目前就气候变化成因的讨论仅仅局限在温室气体的变化，以及由此可能导致温室效应增强对气候变化的影响方面。这种讨论是相当不靠谱的——如同仅分析土壤中沙石含量就要推测出50年以后这块地香蕉的产量一样（这块地在吐鲁番）。6、但这种探讨绝对是有益的，因为我们关心的气候变化是在变化幅度和变化速率上远超历史上的记录数据（也许不一定，中国历代的农民起义往往伴随着恶劣气候的发生——旱灾或涝灾；这方面做认真研究的人不多或没有），这很可能与工业革命后人类活动的强度以及对自然的改造能力的大幅度提升有关，比如温室气体排放的能力超出自然的缓冲或调节能力范围（更确切地说是超出了人们对自然调节的幅度的耐受能力范围），只是人们仍希望生活在遥远过去的天地中，这是问题的关键。
关于气候变化的成因目前接受程度比较广泛的是温室效应说：温室气体排放导致进入地表的太阳能很难逸散，由此导致地表温度升高，洋流乃至大气环流条件发生改变，进一步水汽运转方式以人们不特别熟悉的方式运行（也就是所谓极端气象、气候现象出现的频率较高），对人类的生产生活造成严重影响。
对水资源的影响：这里仅涉及淡水资源——时空分布不均匀进一步加剧；水资源利用效率下降，水资源利用成本上升；水资源的紧张态势应得到应有的重视；水利设施的修建、维护、保养工作需得到加强。
例如，高山上的固体水——冰川，可以封存冬季的大气降水，在人们种植庄家的夏季流淌到河里，如果温度持续上升、冰川消融，那么在中国西北地区许多城市和农村都有消亡的可能。
追问
太太太太深奥了！请问是从别的地方复制的吗？
时空分布是指，水资源在时间和空间中分布状态：时间分布——比如在一年中有时下雨多，有时下雨少；空间分布——新疆下雨少，浙江下雨多；
这是我随机写的，对象当然不完全针对小朋友，不过小朋友看看也不错，我小时候就喜欢与年长的人交流——当然交流需要一些能力。
努力学习，健康成长，我希望我的孩子也如同你一样热爱科学。
祝好，代问你父母好，有这样一个“真”的孩子。