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水库大坝与环境保护论坛—第二次会议主题“水库大坝与区域经济发展”在蓉举行
多家媒体参与《水库大坝与环境保护论坛》报道
冯炜:保障足够的储水设施以应对气候变化的思考和建议
中国水科院冯炜

    中国大坝协会对外联络部副主任冯炜代表国际大坝委员会主席、中国水利水电科学研究院副院长贾金生发表题为《保障足够的储水设施以应对气候变化的思考和建议》的主题演讲。

    保障足够的储水设施以应对气候变化的思考和建议

  贾金生 1,2 马静1,2

  1. 中国水利水电科学研究院,北京,100038
  2. 中国大坝协会,北京,100038

  摘要:气候变化是人类迄今为止面临的规模最大、范围最广、影响最为深远的挑战之一,确保足够的储水设施以应对气候变化已成为国际社会广泛接受的共识。在保障水安全和储水设施建设方面,发达国家已有相对完备的体系,而发展中国家则仍面临艰巨的任务。本文分析了储水设施与人类发展指数的相关关系,针对我国发展阶段和水资源特点,基于国际比较研究,阐述了确保足够的储水设施对我国实现可持续发展、积极应对气候变化的重要意义,并提出了组织力量、深化研究以前瞻性视角理清思路,实现水与水能资源以可靠、廉价、经济可行、社会和谐与环境友好的方式进一步开发的建议。

  关键词:气候变化,储水设施,水电,可持续发展

  一、应对气候变化的需求将加快全球储水设施建设

  世界正处在不断变化中,人口增加、经济增长以及城市化的快速发展成为刺激资源、能源需求不断增长的主要驱动力。而环境与资源成为目前人类发展所面临的最大的制约,全球气候变化则是这一制约最突出、最显著的表现。有关气候变化的物理学和政治经济学研究已经证明,全球气候变化问题是人类迄今为止面临的规模最大、范围最广、影响最为深远的挑战之一,也是影响未来世界经济和社会发展、重构全球政治和经济格局的最重要因素之一[1]。

  水是基础性自然资源、战略性经济资源和环境的控制性要素。受人口增加、经济增长和城市化发展等因素的影响,人类对水的需求正以每年640亿m3的速度增长,预计到2030年,全球将有47%的人口居住在用水高度紧张的地区[2]。全球气候变化对水循环和水资源演变产生了深刻影响,并突出表现为降水与水资源时空变异性的增强、对水文过程的显著改变以及极端天气事件的频繁发生,所有这一切,加剧了洪灾、旱灾以及缺水、缺能源地区的供需矛盾,加重了水资源科学管理、优化配置的难度,为实现可持续发展带来了新的更大的困难。

  全球气候变化要求人类必须采取必要的措施加以应对。一方面需要主动采取措施,积极推进能源结构的战略调整,改变化石能源在能源结构中的绝对主导地位,减少温室气体排放;另一方面要对全球气候变化所带来的后果,采取积极应对措施,而加大储水设施建设和管理是加强调控能力的核心和关键,这一点已为国际社会广泛接受,认识到缺乏足够的储水设施将降低人类对各种变化的响应能力,从而直接影响千年发展目标的实现。这一认识的转变促进了国际上水电发展迎来了新的春天,促使基础设施建设和管理要考虑未来百年的变化,同时也使得水库大坝的支持者和反对者能平静的在一起讨论全球的发展问题。

  二、应对气候变化,发展中国家在储水设施建设方面任务繁重

  一提及储水设施,最直接的反映是水库大坝,这已成为惯性思维,从储水的外延和内涵看,储水设施不仅包括水库大坝,还包括各种不同规模与种类的设施,如地下水、土壤水、水窖等集雨工程以及海水淡化和雨洪资源利用设施等。基于第五次世界水论坛储水设施会议讨论的成果[3],面对新的发展,水安全可定义为:水安全是指维护必需的水文条件和储水设施以在气候变化和区域经济社会需求(包括能源需求)不断增长等的情况下保持一个健康的生态系统。在一个水安全水平较高的国家,水问题对于穷人将不会造成较大的影响。维护健康和充满活力的生态系统对于保证穷人和弱势群体的水安全有重要意义。为此,在进行水的基础设施建设时,需要明确“为什么这样做”、“如何做”以及“为谁去做?(平等)”等问题。必须坚持以可持续的原则积极推进新的储水设施建设,但新项目的批准、投资和实施还要考虑保护濒危的物种、为公众提供可信的信息以及保障社会的所有各方,包括下游生态系统的用户,都能从项目中获益。第五次世界水论坛关于储水设施的讨论以及对跨越水的鸿沟的呼吁,反映了在全球气候变化大的背景下国际社会对水安全的重新认识,反映了在新的形势下对与水有关的平等、减贫等社会问题的关注。

  联合国定义了人类发展指数(HDI),用以反映发展水平。该指数是一个综合指标,由GDP人均指标、国民健康和教育三项要素加权平均计算出来,以比较全面衡量联合国各成员国社会经济发展水平。人类发展指数为一介于0和1之间的数,数值越接近于1表示人类发展水平越高。HDI大于0.9的国家多为发达国家,如:澳大利亚(0.970)、美国(0.956)、英国(0.947);HDI介于0.8到0.9的国家多为较发达国家,如:阿根廷(0.866)、俄罗斯(0.817)、巴西(0.813);HDI介于0.5到0.8国家多为亚洲、非洲、拉美的发展中国家,如:中国(0.772,在182个国家中列第92位)、埃及(0.703)、印度(0.612);HDI小于0.5的国家多为亚洲、非洲的欠发达国家,如卢旺达(0.46)、布基纳法索(0.389)、阿富汗(0.352)。人类发展指数是一个可做参考的标示指标,研究人类发展指数与储水设施建设水平之间的关系,可以明示世界上大多数国家在应对气候变化以及保障水安全方面之间的基础差异。综合全球50余个国家2007年的人类发展与水库大坝发展数据[4, 5]计算结果见图1。从图中可以看出,HDI大于0.9的国家,人均库容拥有量平均为3184m3,HDI介于0.8~0.9的国家,人均库容拥有量平均为2948m3,HDI介于0.7~0.8的国家,人均库容拥有量平均为541m3(中国人均库容520m3),HDI介于0.6~0.7的国家,人均库容拥有量平均为208m3,HDI介于0.5~0.6的国家,人均库容拥有量仅为125m3。由此可见,在保障水安全以及应对变化的储水设施建设方面,发达国家已有良好的基础,而发展中国家限于资金、技术、人力资源等因素,任务依然艰巨。针对某个国家,尽管也有例外,如以色列,HDI 为0.935,人均库容仅为27m3,赞比亚,HDI为0.481,人均库容为1072m3,但总体来讲,一个国家或地区水库大坝发展水平与国家人类发展水平呈较强的正相关,这与联合国人类发展报告[2]中所指出的“全球水基础设施的分布与全球水风险的分布呈反比关系”是一致的。从这个角度讲,储水设施建设和管理通常是推动发展关键要素之一,是实现经济社会可持续发展的重要基础。

图1 人均库容与人类发展指数关系

  由于响应程度的不同,气候变化对于处于不同发展阶段的国家产生的影响与后果也不同。布莱尔报告 指出,“那些在造成气候变化上责任最小的群体,即贫困和脆弱人群,所遭受的负面影响却是最大的。”同样,那些过去没有,现在和将来也不会显著增加温室气体排放的贫困国家或最不发达国家却要承担气候变化的成本,他们也最容易受到气候变化的影响,他们的适应能力也是最为脆弱的[1]。因此处于不同发展阶段的国家,在储水设施建设方面的目标、重点以及所关注的问题也要不同。对于欠发达国家而言,全球气候变化带来的后果往往是灾难性的,由于缺乏足够的调蓄能力,气候变化导致的极端天气事件使灾害频繁发生,受灾程度加重。储水设施建设对这些国家是一个事关生存、摆脱贫困的问题,正如世界水电宣言(非洲)[7]所阐述的那样,在欠发达的非洲国家,水与电力是救命的物品。这些国家对能源和水的需求非常急迫,在蓄水和发电的双重效益下,多功能水库大坝在促进水安全供应中起着关键作用,同时大坝水库可以大大缓解极端天气事件对非洲造成的影响。因此,加快水与水能资源开发,对发展中国家,尤其是非洲国家有着特殊的重要意义,是最急迫的改善民生的任务之一。

  三、中国应对气候变化的国家目标将进一步促进储水设施建设

  中国是一个水资源短缺、水旱灾害频繁发生的国家。人均水资源占有量只有2,200m3,远低于世界平均水平;受季风气候和地形条件的影响,水资源时空分布极不均衡。全国大部分地区最大4个月的降雨量约占全年降雨总量的70%,为此经常造成汛期洪水成灾,而其他季节则常产生严重的旱灾。从地域分布看,南多北少,水资源已成为制约我国经济社会可持续发展的“短板”。中国的气候、地理和水资源的特点决定了仅仅依靠河流的自然调蓄和地下水等设施不可能有效解决问题,水库大坝和跨流域的调水工程成为实现水资源优化配置的主要手段。

  中国地处亚洲季风区,作为世界人口最多、自然生态环境脆弱、自然灾害最严重的国家,将是全球气候变化的最大受害者之一。全球气候变化以及下垫面土地利用、水资源的开发利用,将对我国水循环和水资源演变产生深刻影响,主要表现为:一是降水过程和产流系数发生变化,北方江河径流量减少,南方径流量增加,加剧了缺水地区的水资源供需矛盾;二是我国极端天气气候事件呈增加趋势,如长江98年洪水、重庆06年遭遇百年一遇的特大伏旱、重庆07年百年难遇的暴雨以及2009年北方粮食主产区区域性春旱、2009年入夏以来的南涝北旱等等,给水资源开发利用与减灾带来新的困难;三是在以融雪为灌溉用水来源的农业区,温度升高导致冰川萎缩,同时降雨量增加,降雪减少,导致雨季出现更多的洪水,而旱季供应河流的融水量减少,加重旱期水资源紧缺;四是水库大坝及堤防需要结合气候变化带来的海平面上升等新要求进行加高加固,尤其是沿海区域。

  根据联合国 [8]公布的数据,中国2004年CO2排放量50亿吨,仅次于美国居世界第二位。为应对气候变化,中国必须加快能源结构的战略调整以减少温室气体排放。中国应对气候变化国家方案[9]中,将以水电为主的可再生能源列为能源替代战略的优先领域加以大力发展,以有效减少化石能源消费,缓解需要长期面对的石油、煤炭资源匮乏的压力,并预计到2010年水力发电将肩负起减排5亿吨CO2的任务。这就意味着中国水电年发电量需要比目前提高20%以上。

  多功能水库大坝作为实现水电开发的基础和载体,在水与水能资源综合利用上具有不可替代的作用,因此水库大坝等储水设施在未来支撑中国社会经济可持续发展中的地位与作用将进一步得到巩固与加强。

  四、应对气候变化迫切要求提出适合我国国情的储水设施建设与管理的适应性对策

  应对气候变化将对我国经济和社会发展,对社会经济增长方式、消费方式、生活方式产生重大影响,这一切也为储水设施特别是水库大坝的建设运行管理提出了新的问题与挑战。面对变化的形势,提出适合我国国情的储水设施建设与管理的适应性对策无疑具有迫切性和重大意义。

  在指导思想上,首先要明确我国储水设施建设的基础较为薄弱,储水设施建设步伐需要加快。目前,我国的水库大坝建设与可持续发展的需求尚有一定距离,突出表现为对径流的调蓄能力弱。全世界水资源约有40万亿m3,可供开发的水资源约有9万亿m3,目前受大坝和水库调节的约有3.5万亿m3。我国水库总库容6924多亿m3,人均库容520m3,远低于发达国家人均约2000m3的水平,也低于世界平均每人580m3水平(图2)。另外,我国水库总数已达8.6万座,位居世界第一,但百万人口所拥有的水库数量依然较低,仅为65.4座。而韩国有4000多万人口,水库达到18000多座,百万人口所拥有的水库数量为450座,瑞典800万人口,水库达到1万多座,百万人口所拥有的水库数量为1250座,美国人口2.93亿,水库总数达到82000多座,百万人口水库数280座。水利基础设施是实现水资源可持续利用基础,没有完备的工程体系和调蓄手段,人水和谐只能停留在比较低的层次上。

图2 典型国家人均库容(2007)

  在实践中,对储水设施从认识、决策、运行管理以及效益共享方面进行转变与思路调整。

  最近十几年里,储水设施特别是大型储水设施建设受到了来自社会各界的尖锐批评,但针对这些批评的回答和响应仍显不足。随着谋求发展与应对气候变化呼声在世界范围内日益高涨,反对大坝建设的声音已有所减弱。这一变化有利于为今后我国水与水能资源开发建设营造良好的国际舆论环境。但是,建设一座大坝或者运行管理一座水库已不仅仅是技术的、经济性的问题,必须在社会可接受、环境友好等方面给予更多的关注,必须联合起来将大坝的负面影响减至最小,以新的理念进行储水设施的建设和管理,在人水和谐、人与自然和谐方面取得更大的进展。为此需要进行以下四方面的转变:

  (1)认识上需要从强调改造、利用自然转变到既强调改造、利用,又强调保护和适应自然。改进工作,需要基于国内、外经验的总结,在如何保护和适应自然方面需要取得更多创新性的成果,以适应当前及今后一个时期发展的要求;

  (2)决策上需要从重视技术可行、经济合理转变到既重视技术可行、经济合理,又重视社会可接受、环境友好的发展要求,实现科学决策和科学发展;

  (3)运行管理上需要从重视工程安全、传统功能实现转变到既重视工程安全、功能实现,又重视生态安全和生态补偿;

  (4)效益共享上需要从重视国家利益、集体利益转变到既重视国家利益、集体利益,又重视受影响人利益和要求,统筹兼顾,实现和谐发展和可持续发展。

  针对气候变化所带来的影响与后果,及时制定适应性对策和行动方案是非常重要的,为此建议在以下几方面加强工作:

  (1) 针对气候变化对涉水事务可能产生的影响及其后果开展前瞻性研究,为制订长远规划提供科学依据。

  对气候变化较为敏感的国家在此方面已有了实质性的进展。如英国启动了“未来洪水及海岸侵蚀防治”前瞻项目,重点研究未来百年的变化所引发的结果并根据变化制定防洪导则,以使今天的决策与未来的形势协调;荷兰成立了“三角洲委员会”,基于未来百年变化,探讨不同气候变化情景下洪水、海平面上升对国家经济社会发展可能产生的影响及后果,并对应对气候变化牵涉的各个方面提出响应要求,如调整已有规划、工程布局、制定预案,在全国开展演习,获取经验,未雨绸缪。目前,我国在此方面尚处于起步阶段,在研究领域也未形成较为系统的研究成果,相关方面工作亟待加强,以为制定长远规划提供科学依据。

  (2)制定适合我国国情的储水设施管理的适应性对策

  考虑气候变化,已有水库大坝、堤防等水利基础设施的管理如何适应未来长远的变化是一个重要的问题,涉及修改完善设计标准、防御超标准洪水、应对极端天气条件下运行调度的安全问题等。因此从宏观战略高度梳理应对气候变化的水库大坝管理国际经验,探讨我国水库大坝应对气候变化的适应性管理模式,提出应对气候变化的大坝水库管理指导思想等十分必要的。

  (3)基于投入与减灾成效的比较,探讨未来长期不同投入和应对方案下的差别,论证应对气候变化的合理的财政投入政策

  考虑到水资源的稀缺性和战略性,通过对水问题的不断探讨,日益深化了对水的认识,特别是在气候变化导致全球性水危机进一步加深的大的国际背景下,各国政府都加大了对水工程的投入,以适应加大存储、加强调控的需求。以土耳其为例,国家在水利水电工程建设中的投入力度非常大,目前约占财政总支出的20%至30%,是政府的主要投入行业之一。墨西哥在承办第四届水论坛后,与水有关的基础设施投资增加了一倍左右。长期以来,我国水资源开发利用基础设施建设滞后于经济社会发展的需要,以小型分散为主体的水资源基础设施难以满足全面建设小康社会和实现现代化的要求。水利投入力度受自然灾害影响较大,往往是“大灾大治、小灾小治、无灾不治”,水利投资呈现大起大落,水利投资在全社会基建投资中的比例仍然较低,2008年仅为0.6%。稳定的投入机制,是水与水能资源可持续利用的前提,也是应对气候变化的各项对策加以落实的前提。通过论证,理清合理的水利基础设施建设的投入政策及成效,从而力争形成长期稳定的投入机制,对保证水利基础设施在未来国家发展战略目标实现和应对气候变化中更加安全、稳定、高效的发挥作用是十分重要的。

  参考文献

  1. 胡鞍钢,管清友,应对全球气候变化:中国的贡献—兼评托尼•布莱尔《打破气候变化僵局:低碳未来的全球协议》报告,当代亚太,2008.4

  2. UNESCO, World Water Assessment Programme, 2009, The United National World Water Development
Report-Water in a Changing World. UNESCO.

  3. 贾金生,马静,徐泽平,确保足够的储水设施以满足农业、能源和城乡需求,2009.4.4, 中国水利报.

  4. 80 Years- but still Young, ICOLD, the 80th Anniversary Celebration, Special Edition of ICOLD News letter. 

  5. Word Atlas & Industry Guide 2007, 2008, The International Journal on Hydropower and Dams. London,
 UK

  6. United Nation, Human Development Repor 2009 Overcoming barriers: Human mobility and development,
 United Nation, 2009.

  7. World Declaration Dams & Hydropower for African Sustainable Development, Nov. 24th, 2008, Paris,
 France.

  8. 联合国,人类发展报告2007/2008 应对气候变化-分化世界中的人类团结,2008

  9. 中国国家发展与改革委员会,中国应对气候变化国家方案,2007.6

 
( 发布时间: 2010-06-28 15:33)
 
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