北京市水資源領(lǐng)域適應(yīng)氣候變化對策及保障措施探討

馮利利 童晶晶 張明順 宋雨彤

(1.北京應(yīng)對氣候變化研究與人才培養(yǎng)基地，北京 100044；2.北京建筑大學(xué)環(huán)境與能源工程學(xué)院，北京 100044)

北京市水資源領(lǐng)域適應(yīng)氣候變化對策及保障措施探討

馮利利1,2童晶晶1張明順1,2宋雨彤1

(1.北京應(yīng)對氣候變化研究與人才培養(yǎng)基地，北京 100044；2.北京建筑大學(xué)環(huán)境與能源工程學(xué)院，北京 100044)

氣候變化問題日益凸顯，應(yīng)對和適應(yīng)氣候變化刻不容緩。然而，短期內(nèi)無法有效減緩氣候變化產(chǎn)生的不利影響。因此，有必要針對不同領(lǐng)域制定相應(yīng)的適應(yīng)措施來提高人們對氣候變化的適應(yīng)能力。北京作為人口眾多的大城市及我國的缺水城市之一，氣候變化無疑將加劇水資源的供需矛盾。本文針對北京市水資源現(xiàn)狀及氣候變化對北京市水資源領(lǐng)域已經(jīng)形成的影響，從自然、工程、政策制度三個角度探討了北京市水資源領(lǐng)域適應(yīng)氣候變化可采取的對策及保障措施。

氣候變化；水資源；適應(yīng)對策；保障措施

引言

隨著工業(yè)化進程的推進，氣候變化持續(xù)影響人類社會和生態(tài)系統(tǒng)，各國學(xué)者和政府部門針對氣候變化研究和應(yīng)用較多的是“減緩措施”，對于氣候變化的適應(yīng)性到2007年12月政府間氣候變化委員會（IPCC）才明確賦予“適應(yīng)氣候變化”與“減緩氣候變化”同等的重要性[1]。之后，不少學(xué)者將目光轉(zhuǎn)向適應(yīng)氣候變化的研究工作。潘家華等研究了適應(yīng)氣候變化的基

本分析框架和步驟[2]。曾文革等通過分析澳大利亞、日本和歐盟國家適應(yīng)氣候變化的法律對策和進展，根據(jù)我國的實際國情，提出了中國適應(yīng)氣候變化的法律對策[3]。儲誠山等針對目前我國適應(yīng)氣候變化的資金機制及局限，提出了我國在應(yīng)對氣候變化領(lǐng)域應(yīng)采取的多元化、全方位的資金籌措模式[4]。除此之外，我國學(xué)者一方面研究了農(nóng)業(yè)、海洋、濕地等不同領(lǐng)域如何適應(yīng)氣候變化[5-7]；另一方面還研究了不同地域，如寧夏、喜馬拉雅、荒漠等如何適應(yīng)氣候變化[7-9]。

作為國際化超大型城市，北京是我國開展氣候變化適應(yīng)性工作的重要基地。北京市目前已存在水資源嚴重短缺、地下水位下降、河流斷流、水環(huán)境污染、水生態(tài)惡化等突出水問題，且人口已突破2100萬，長期面臨水資源供給與用水需求之間的矛盾。加上近年來氣候變化帶來的氣候變暖、干旱等不利影響，水資源供需矛盾逐年加劇。因此，提高北京未來遭受氣候變化極端事件和災(zāi)害的防御、適應(yīng)能力十分重要和緊迫。本文針對北京市水資源現(xiàn)狀及氣候變化對北京市水資源領(lǐng)域已經(jīng)形成的影響，從自然、工程、政策制度三方面探討北京市水資源領(lǐng)域適應(yīng)氣候變化可采取的對策及保障措施。

1．北京市水資源現(xiàn)狀

北京市的水源主要由地表水、地下水、境外調(diào)水和再生水構(gòu)成。截至2013年8月，北京市年平均用水總量達36億m3，而年均水資源總量僅為21億m3，缺口達15億m3，北京市的年人均水資源量不足100 m3[10]，遠低于人均500 m3的國際極度缺水標準[11]，屬于水資源嚴重短缺的特大城市。雖然近年來北京市的工農(nóng)業(yè)用水總量明顯減少，但生活用水和環(huán)境用水量迅速增加，水資源供給與用水需求之間矛盾仍然突出。

自1999年開始，北京市地下水位年平均下降90cm[12]，地下水超采嚴重，水資源承載壓力不斷增大，更容易遭受因氣候變暖帶來的不利影響，水資源已經(jīng)成為制約首都可持續(xù)發(fā)展的瓶頸。雖然到2014年10月南水北調(diào)工程完成時，北京市水資源緊缺的現(xiàn)狀可以在一定程度上得到緩解，但隨著北京市城市的快速發(fā)展和人口的繼續(xù)增長，人均水資源占有量可能持續(xù)下降。

2．氣候變化對北京市水資源的影響

大量研究表明北京的氣候變化趨勢與全球變化相似，氣溫在波動中增暖，尤其是冬季氣溫呈顯著增暖，而降水則呈明顯減少[13]，這種暖而干協(xié)同作用的氣候更加劇了北京的水資源危機。近年的氣象統(tǒng)計數(shù)據(jù)也顯示北京地區(qū)存在氣溫升高、旱災(zāi)和澇災(zāi)頻率加大的趨勢。無論氣候變暖帶來水資源空間布局重構(gòu)的長期趨勢，還是其導(dǎo)致的某些暴雨、洪澇、干旱等極端事件，都直接威脅北京市的水資源和用水安全。氣候變化對北京水資源的影響主要體現(xiàn)在以下幾方面：

（1）熱浪的影響：熱浪的發(fā)生直接增加居民用水需求，加劇水資源供需矛盾；溫度升高增加發(fā)生水體富營養(yǎng)化的可能性，從而引發(fā)水質(zhì)性缺水；氣候變暖還會改變場地小氣候和水熱平衡，導(dǎo)致植物適應(yīng)性改變、場地水文條件改變及土壤水分蒸發(fā)速度和植物蒸騰速度加快，城市綠化耗水量加大。

（2）干旱的影響：干旱季節(jié)缺少降水、土壤過度蒸發(fā)會引發(fā)大范圍的缺水壓力，出現(xiàn)景觀水體和園林綠化用水與人爭水的局面，加重地下水超采和水土流失問題，依靠地下水應(yīng)急補充水資源缺口，將會引起地面沉降或其他更為嚴重的影響。干旱嚴重時引發(fā)河道斷流、河床萎縮、土地荒漠化、地下水超采、濕地減少等一系列生態(tài)環(huán)境問題[14]。

（3）強降水事件發(fā)生頻率增加的影響：強降水頻率增加會加大城市內(nèi)澇風險和市政排水壓力，嚴重時可能導(dǎo)致城區(qū)雨水排水系統(tǒng)癱瘓，對城市基礎(chǔ)設(shè)施、居民生活、生產(chǎn)造成嚴重的破壞和影響；同時大量徑流污染物短時間溢流排放會對城市河流水質(zhì)產(chǎn)生重大沖擊，受納水體污染，從而破壞水生生物的棲息地。此外，未經(jīng)有效處理的徑流雨水排入水源地，使城市供水受到污染而威脅健康。

面對熱浪、干旱、強降水等氣候變化下的極端天氣事件，北京市在“十五”和“十一五”期間積極采取有效應(yīng)對和適應(yīng)措施，節(jié)水為先、治污為本、科學(xué)開源、統(tǒng)一調(diào)度，水源安全、供水安全、生態(tài)水環(huán)境安全和防洪安全基本得到保障。面對水資源持續(xù)緊缺和氣候變化帶來的挑戰(zhàn)，“十二五”時期水資源領(lǐng)域適應(yīng)氣候變化還存在亟待解決的一些問題，如水資源持續(xù)緊缺，城市水資源儲備嚴重不足；供水安全存在隱患，供排水設(shè)施能力不足；治理水污染任務(wù)艱巨；水務(wù)監(jiān)管體系和基礎(chǔ)工作需進一步加強等。

3．北京市水資源領(lǐng)域適應(yīng)氣候變化對策及保障

國家出版的《氣候變化國家評估報告》在對華北地區(qū)水資源適應(yīng)氣候變化的策略中強調(diào)，“要建立節(jié)水型生產(chǎn)體系，因地制宜地防治沙漠化，促進區(qū)域社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展”。北京市在大策略環(huán)境下不但要立足節(jié)水和充分挖掘本地區(qū)水資源潛力來破解水資源困局，還應(yīng)制定水資源領(lǐng)域適應(yīng)氣候變化的有效對

策和有力保障措施來提高未來遭受氣候變化極端事件的防御和適應(yīng)能力。

3.1 氣候變化水資源領(lǐng)域適應(yīng)性對策

針對氣候變化對水資源和用水安全已造成的影響及水資源領(lǐng)域適應(yīng)氣候變化存在的問題，從自然、工程、政策制度三方面探討北京市水資源領(lǐng)域適應(yīng)城市熱浪、干旱缺水、強降水洪災(zāi)氣候變化事件下可采取的對策，如表1所示。

表1 北京市水資源領(lǐng)域適應(yīng)氣候變化對策措施表

熱浪、干旱、強降水主要氣候變化情景下提出的水資源領(lǐng)域適應(yīng)性對策中重點措施如下：

（1）開源：第一，編制南水北調(diào)工程與北京地海水淡化技術(shù)，補給北京東部地區(qū)的工業(yè)用水；第四，北京夏季降水多暴雨和大暴雨，歷程短，產(chǎn)流強度大，每年汛期有5～10億m3的徑流未被利用，應(yīng)采取措施攔蓄汛期雨水徑流回補，利用雨洪[14]。

（2）節(jié)流：節(jié)約用水勢在必行。工業(yè)、農(nóng)業(yè)、生活用水定額均較高，且存在浪費現(xiàn)象。一方面要大力推廣節(jié)水措施，提高工業(yè)用水循環(huán)利用率，推行飲用水和衛(wèi)生用水分流，減少生活用水的浪費；另一方面要推行用水超額累進加價制度和居民用水階梯水價，充分發(fā)揮水價在節(jié)水中的經(jīng)濟杠桿作用。

（3）建立應(yīng)急預(yù)案：北京市關(guān)于城市供水已制定高峰預(yù)警和應(yīng)急響應(yīng)，及時向公眾公布預(yù)警信息，區(qū)水資源的聯(lián)合調(diào)度方案，同時擇機興建張坊水庫，以解決南水北調(diào)缺少蓄水調(diào)節(jié)庫的問題；第二，發(fā)展人工增雨技術(shù)，如在水庫蓄水明顯偏少年擴大在密云、官廳兩大水庫上游的雨季人工增雨作業(yè)范圍和強度，以及在豐水年或平水年充分利用增雨時機增加降水，做到未雨綢繆而不是臨渴掘井[14]；第三，改進和推廣做好城市應(yīng)急供水搶修的準備工作。此外，還應(yīng)完善監(jiān)測體系，預(yù)測今后水資源供求和可能出現(xiàn)的雨洪等極端天氣，繪制洪水風險圖、干旱風險圖和水資源圖，在充分考慮氣候特點的前提下，建立預(yù)報預(yù)警系統(tǒng)。

（4）強化管理和加強公眾教育：建立現(xiàn)代化的水資源管理系統(tǒng)和供水實時調(diào)度系統(tǒng)，實現(xiàn)全市地表水和地下水資源的優(yōu)化配置。利用一切有效的宣傳工

具和信息平臺，向大眾廣泛宣傳氣候變化下北京市水資源的嚴峻形式以及保護水資源的意義，鼓勵公眾積極參與水資源適應(yīng)氣候變化行動。

3.2 實施適應(yīng)對策的保障措施

為了促進北京市水資源領(lǐng)域有效適應(yīng)氣候變化下的極端事件，應(yīng)努力完善下列保障措施：

（1）政府職能機構(gòu)：建立由北京市水務(wù)局領(lǐng)導(dǎo)牽頭，供水處、節(jié)水辦、水資源處、宣傳處、防汛辦、節(jié)水中心、市自來水集團、市發(fā)改委、氣象局和環(huán)保局相關(guān)職能機構(gòu)組成的市水資源適應(yīng)氣候變化對策協(xié)調(diào)小組。由市水務(wù)局具體負責統(tǒng)籌協(xié)調(diào)全市的氣候變化水資源適應(yīng)工作。

（2）政策、法規(guī)：建立水資源管理責任和考核制度，將水資源開發(fā)利用控制、用水效率控制、水功能區(qū)限制納污“三條紅線”考核納入各級干部的績效評價體系；區(qū)縣政府主要負責人對本行政區(qū)域落實最嚴格水資源管理制度負總責；制定鼓勵企業(yè)與公眾采取節(jié)水、中水回用、減排治污等適應(yīng)氣候變化行動的補貼或稅收優(yōu)惠政策；加強水務(wù)執(zhí)法隊伍建設(shè)，加大水資源管理執(zhí)法力度。

（3）資金：拓寬投資渠道，落實建設(shè)、運行、管理經(jīng)費，充分調(diào)動各方的積極性，為水務(wù)行業(yè)適應(yīng)氣候變化提供資金保障；大力建設(shè)節(jié)水示范工程，重點支持節(jié)水技術(shù)推廣與應(yīng)用、再生水利用工程、排水系統(tǒng)修繕工程、地下水超采區(qū)治理、水生態(tài)系統(tǒng)保護與修復(fù)等；充分利用國際、國家現(xiàn)有的適應(yīng)氣候變化基金渠道和市場機制，建立多元化、多渠道的投資融資機制，建立干旱和洪災(zāi)風險管理制度，籌設(shè)巨災(zāi)保險基金。

（4）對外合作：積極加強與環(huán)渤海經(jīng)濟圈、南水北調(diào)沿線的各省市的合作關(guān)系，重點就水源保護、水生態(tài)環(huán)境治理等方面涉及的規(guī)劃研究、科技、項目、管理等領(lǐng)域進行合作；依托首都智力資源優(yōu)勢，積極開展與世界城市涉水事務(wù)的合作與交流，積極引進適合市情的適應(yīng)氣候變化水資源先進技術(shù)與管理，全面提升本市水務(wù)行業(yè)的建設(shè)和管理水平[15]。

（5）應(yīng)急保障措施：重點完善水務(wù)反恐、防汛應(yīng)對極端天氣、供水高峰預(yù)警及響應(yīng)、城市供排水管網(wǎng)爆裂、水污染等突發(fā)事件的應(yīng)急處置能力，提升應(yīng)急指揮能力、裝備處置能力，提升預(yù)警、預(yù)報、預(yù)防、應(yīng)急處置及事后恢復(fù)重建的能力。

4．小結(jié)

關(guān)于北京市水資源領(lǐng)域適應(yīng)氣候變化的對策和保障，除上述探討內(nèi)容外，還應(yīng)更多地借鑒國內(nèi)外其他城市的先進經(jīng)驗和科研成果，以建設(shè)能有效適應(yīng)氣候變化的可持續(xù)發(fā)展社會為目標，讓北京市真正成為宜居的國際化都市。另外，在制定水資源適應(yīng)氣候變化的對策和保障措施時，還應(yīng)注意運用適應(yīng)性評價工具。

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Strategy and safeguard measures of climate change adap tation in the field of water resou rce in Beijing

Feng Lili1,2Tong Jingjing1Zhang Mingshun1,2Song Yutong1
（1. Beijing Climate Change Response Research and Education Center; 2. School of Environment and Energy Engineering, Beijing University of Civil Engineering and Architecture, Beijing, 100044, China）

Climate change adaptation and m itigation are urgent as it is increasingly severe since the industrial revolution. However, there is no way to effectively m itigate its adverse effects in short-term. Therefore, it is necessary for different felds to formulate their own adaptive measures to enhance people’s ability to adapt to climate change. As a big city w ith the large population and extreme water shortage, Beijing is facing the intensifed contradiction of water supply and demand caused by Climate change. In view of the present situation of water resources in Beijing and its impact by climate change, this paper discussed and put forward the strategy and safeguard measures for climate change adaptation in the feld of water resources in Beijing from the perspective of nature, engineering and policy system.

Climate change; Water Resource; Adaptation Strategy; Safeguard Measures

X16

A

1674-6252（2014）03-0005-04

科研基地建設(shè)—科技創(chuàng)新平臺—北京市應(yīng)對氣候變化研究基地（2014）：PXM 2014_014210_000037；北京高等學(xué)校青年英才計劃項目（2014）：21147514022；國家自然基金項目—多孔碳基定形相變復(fù)合體系的熱性能與溫控相變機理：00351912054；教育教學(xué)—本科生科研訓(xùn)練項目.

馮利利，博士，副教授，主要研究方向為新能源材料、水處理及資源化利用技術(shù)、氣候變化適應(yīng)性研究.通訊作者: 張明順，博士，教授，主要研究方向為低碳發(fā)展與應(yīng)對氣候變化戰(zhàn)略、城市環(huán)境規(guī)劃與可持續(xù)發(fā)展.