气候变化将对用水需求带来影响

近50年，以气温升高为特征的变化过程趋势显著，同时降水的时空分布也发生了一定的改变，且极端气候事件发生的概率也呈现增加趋势。气温的升高和降水的变化不仅直接影响流域的产水量，同时对经济社会和生态环境用水需水量有显著的影响，其中气温的升高将导致农业、工业、生活和生态需水的蒸散发增加，而降水量增减和时空分布特征的变化都会改变植被的有效降水利用量，从而影响农业和生态需水。

农业是我国最大的用水部门，其主体部分灌溉用水对气候变化十分敏感。气候变化对于农业灌溉需水的影响主要体现在宏观和微观两个层面，在宏观上，由于降水、气温等气象因子直接影响作物的生长，气候变化对农业生产的整体布局及其区域分布会产生一定的影响；在微观上，由于CO2的施肥效应、气温和降水的变化等，将影响作物的灌溉需水量，改变灌溉定额。由于宏观上的农业布局更多地受国民经济区域布局等宏观政策的控制，一般气候变化对农业需水的影响主要考虑其对灌溉定额的影响。灌溉定额是作物灌溉需水量与有效降水利用量的差值，在诸多气象因子中，降水和气温是影响农业灌溉定额的两个最直接的气象因子：一方面温度是影响植物生长期的关键因素之一，气温升高将导致春季物候期提前，秋季物候期推迟，作物生长期延长，从而增加作物需水量。IPCC综合报告指出：在北半球，特别是在高纬度地区，生长期在过去的40年中每10年大约增长1～4天；另一方面气温升高将增加作物蒸散量，从而增加作物需水量，而同时降水的数量及时间分配直接影响作物可利用的有效降水。王石立等预测，未来气候变化情景下，气温升高将使蒸发加剧，华北冬麦区小麦全生育期内农田最大蒸散量将增加8%～12%。相关研究表明，华北地区主要作物需水量在温度升高1～4℃的情况下，若种植结构不变，华北地区净灌溉水量增加21.9亿～276.1亿m3。在滦河山区开展的典型研究表明，不考虑种植结构改变，在气温升高1℃，降水增加3%的情况下，农业需水量将增加2.7%。

工业用水已经占到全国总用水量的24.1%，而且随着工业化的推进今后还会有较大增长。气候变化对于工业需水的影响可以分为直接影响和间接影响两类，一是直接影响中以气温对占工业用水60%的冷却水的影响最为显著。气候升高会使进入冷却系统的原水水温升高（以地表水为水源的更为明显），另一方面冷却塔等周边的气温升高将使温差减小，这两者都将降低冷却效率，增大工业冷却需水量。以火电行业为例的初步研究表明，气温每升高1℃将导致冷却水需水量增加1%～2%，并且这种影响在缺水的北方地区更为显著。二是气候变化还会通过影响工业产品需求量，间接影响工业用水总量。如夏季气温的升高会导致空调、冰箱等的用电量增加，而冬季气温升高会减少供暖所需的煤、天然气等工业产品的需求量，这些都会影响工业的总需水量。

生活需水主要由经济水平、气候、水源与水量、生活习惯等决定。对典型城镇生活用水量调查表明，扣除人口流动较大的春节前后时段，生活用水呈现出冬季少、夏季多的现象，具有较强的季节性。生活用水的这种季节分布与气温的季节分布具有较好的一致性，反映了气温对生活需水的影响。随着气温的升高，生活用水中洗涤、卫生、饮用等用水会随之增加。同时我国生活用水定额与气温分布也有较好的一致性，气温较高的南方地区生活用水定额明显高于北方地区，也反映了生活需水与气温间的正相关关系。这种关系表明气温升高将会导致生活用水量的增长。对国内外典型城市的初步研究成果表明，气温每升高1℃，生活用水量增加1.0%左右。

生态需水包括水生生态和坡面生态需水两种类型，气温升高将增加河湖水面蒸发，提高水生生态系统的活性，这都会造成生态用水需求的增加。气候变化对坡面生态需水的影响与农业类似，在宏观上气候变化将改变自然生态的区域分布，同时在微观上也将直接影响生态需水量。以滦河山区为例对气候变化对生态需水的影响进行了典型情景分析，主要考虑植被生态需水和湿地湖泊生态需水，结果表明：相对于历史状况，气温升高1℃，降水增加3%的情况下，生态需水量仍将增加3.0%。

可以预见的是，随着全球气候变化条件，未来气温进一步升高，我国的农业、工业、生活和生态用水需求量都会有一定幅度的增长，将对我国本已严峻的水资源情势造成更为不利的影响，特别是我国严重缺水的华北和西北等地区表现的更为显著。因此在今后应对气候变化的水资源战略中，不仅要进一步深入研究气候变化对于水资源的影响，同时还要关注气候变化对用水需求的作用，并在水资源管理中切实考虑这种作用。