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气候变化对水利工程的影响

时间:2023-12-22 10:17:29

气候变化对水利工程的影响

气候变化对水利工程的影响范文1

关键词:水文循环;气候变化;人类活动

水文循环作为地球循环系统的重要部分,随着人们对环境保护意识的增强,人类通过生产生活的节能减排并结合生态环境评估水利设施的修建,同时通过研究气候变化对环境的影响从而采取合理措施改善环境。

水文循环的影响因素可分为气候变化和人类活动,是影响流域水文循环和水资源演变的两大因素,两者是相互作用而共同作用于水文循环,需要进一步了解影响两者对水文循环的影响途径,更好地改善环境,保护水文循环的良好平衡,促进人水和谐的进程。

1 水文循环概念和成因

水文循环是指地球上的水圈,通过吸收太阳的能量以蒸发、降水、渗透等形式,从一个地方转移到另一处,改变状态到地球上另外一个地方。地球上的水圈作为一个永不停息的动态系统,在一个足够的时期里,全球范围的总蒸发量等于总降水量。水循环的形成有多种原因,目前普遍分为内因与外因两方面,内因是水在通常环境条件下三态易于转化的特性,外因则是辐射和重力作用。

2 人类活动对水文循环的影响

人类的自身活动对水文循环的影响因素不容忽视,自1980年国际自然同盟提出可持续发展以来,陆续提出人与自然的和谐共处等观念,通过减少行政法规等方式限制人类活动对包括水文循环在内的环境影响。人类活动对水文循坏的影响,基本分为直接型(水利工程和农田灌溉等)和间接型(土地利用和城市化等)。

(1)水利工程自古是治国安邦的重要内容,从自然分流的都江堰到全球闻名的三峡大坝,水利工程作为防洪灌溉,蓄能发电的重要途径,在减少火力发电等节能减排等方面贡献突出,国内众多流域的洪涝灾害明显减少。但水利工程对水文循环的影响不容忽视,水利工程由于蓄水等方式导致流域的下垫面发生变化,影响区域内的地下径流与水面的蒸发进而形成区域内的小气候,影响水文循环。如南水北调,调水线路中跨越长江等四大流域,沿途水分蒸散发量巨大,长距离的水资源输送影响着沿途城市的水资源与分配及其水文循环。

(2)化石燃料的燃烧,火力发电等生产生活消耗大量化石燃料,排放产生的CO2已经成为全球气候变暖的主要原因,气候变暖自然影响全球温度与全球太阳辐射的增强,进一步影响流域蒸散发,影响水文循环的守恒。

(3)废气的排放,除去温室效应主要气体CO2,农业和工业活动排放的CH4、CO2、N2O、PFC、HFC、SF等其他温室气体同样可以通过温室效应增强气候变暖。

(4)土地的开发利用,导致破坏原有的下垫面生态环境,突然改变原先的地下渗透循坏系统,进一步影响原来的区域植物的蒸散发、坑洼截留和地下径流等,促使流域汇流条件变化。

(5)城市化发展,由于城市化的迅速发展,城镇比的上升,人们逐渐意识到城市化水平与城市内涝的关系,目前已经有专家学者进行海绵城市的研究。城市化水平的变化,同样将原有的区域水文循环打破,通常将原来分散有序的地下系统通过给排水工程改变成集中管道供水,导致原先的地下径流基本不存在,进而影响水文循环。

3 气候变化对水文循环的影响

全球气候变化,对水文循环目前分为温度变化、降水变化、海平面上升和蒸散发变化四个方面。

(1)温度变化:根据C-C定律(克劳休斯―克拉珀龙定律)可知大气温度越高,大气的持水能力越强,全球的降水量整体会增加,同时蒸发量和径流量随之增加。温室气体(CO2)自1957年在夏威夷蒙纳罗亚和测量站进行检测以来,CO2的浓度不断增加,进而导致全球温度上升,温度上升促进水文循环。同时温度升高会使降水的季节分配发生变化,一般情况下会使冬季降水增多,夏季降水减少,不利于全球与区域的季节内的水量调节。全球范围内,冬季的流量所占的全球流量比有所增加。

(2)降水变化:显然降水的影响直接影响全球的水文循环,降水的不确定性会引发洪涝灾害等严重问题。随着气候的变化,增加了降水量变化的不确定性,增加洪涝灾害和干旱的出现频率。降水量的变化,会导致降水分布不均匀,从20世纪全球降水变化的检测结果可以看出,对于北半球的40°-70°纬度(北半球的中高地带)降水增加62mm/世纪,南半球的0°-30°之间(副热带地区)降水增加82mm/世纪。在全球的气候变化下,降水量明显增加,因而降水与流量年内的变化增大,对区域的与年际内的水资源调整影响较大,通常情况下原来的干旱区与半干旱区水资源对于气候变化影响极其脆弱,主要表现在降水打破原有的平衡土地调节能力,出现洪涝灾害和旱灾等现象,降水增加可补偿一部分地表水的减少,但由于人口的增加和水需求的速增,地下水也会明显减少,在长期内同样得不到补充,部分地区甚至多年持续洪涝灾害年和干旱年。全球气候变化使冰川融化和积雪融化现象严峻,这些过程使年内的最大流量转移到春季,或者春季转移到冬季,年际的雨量分布不均匀,增加了流域的水资源脆弱性。

(3)海平面上升:随着人类活动等因素,全球气候变化引起海平面上升的现象导致地下水与河口盐渍化面积增加,沿岸区的淡水供应量减少,含水层和河口淡水量的过度减少,进一步使海平面上升作用加剧,形成恶性循环。同时海平面上升导致全球的海洋与陆地比例变化,自然水文循环必然随之产生变化,达到新的平衡状态。

(4)蒸散发变化:蒸散发过程体现的是物质与能量的交换,是全球水文循环的重要环节,同时连接着全球水循环和地表热量平衡的重要因素。随着城市化发展、生产生活等造成的全球变化条件下,温度、太阳辐射、大气温度和风速风向随之产生变化。通过上诉的因素导致水域的隐形蒸散发,会直接抵消降水增加的效应,进一步是河川水量减少,加剧降水对地表径流的影响。

4 总结和展望

近年来,伴随气候变化以及大规模工程建设,快速城市化U张等剧烈的人类活动,水文要素发生了显著的趋势性变化,极端水文事件发生的机率明显增加,城市内涝灾害等突发事件日趋频繁。

为建设成可持续发展、人水和谐的水科学利用,需要我们约束自身的生产生活,大力推进节能减排,合理新建水利枢纽,合理规划分配水资源从而合理促进经济社会发展。同时应当建设和管理河流类型自然保护区,对于现有流域应当合理规划利用;已开发利用的河流适当地开展退耕还湖,限制捕捞等措施恢复原有的生态环境,最终形成节水优先,人水和谐的可持续发展观。

参考文献

[1]詹道江,徐向阳等.工程水文学[M].北京:中国水利水电出版社,2013.

[2]丁一汇.人类活动与全球气候及其对水资源的影响[J].气候变化观测现实,2008.

[3]宋晓猛,张建云等.气候变化和人类活动对水文循环影响研究进展[J].水利学报,2013.

气候变化对水利工程的影响范文2

关键词 环境地质;气候;可持续发展

中图分类号[P66] 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2011)54-0102-02

随着自然科学和生产力的高速发展,人类不断的对地球进行大规模的人为改造,加上一些自然因素,使得我们赖以生存的自然环境正在变化,特别是20世纪以来,全球性的环境地质问题日趋尖锐,水资源短缺、水质恶化、地面沉降、沙漠化、冰川融化等一系列环境地质问题正在给人类的生产生活带来影响,与之俱来的全球气候变暖正在加剧,因此,保护生态环境、共建美好家园成为全世界关注的话题。环境地质与气候是相辅相成、共同发展的,不同的气候条件造就了不同的环境地质,不同的环境地质又会直接或间接的影响着气候。

1地质特点是研究古代气候的依据

从古至今,地质与气候相互影响,相互作用,共同影响着地球环境的局部甚至整体。不同地质时代的气候变迁,我们可以通过这一时期的地质特点间接的去研究。根据这一地质时代的岩石性质、古老的土壤、地形以及古生物化石,来推断地质时期气候状况。例如:在某一地区中如发现冰碛石、冰擦痕、漂石等,这就是寒冷时期冰川活动的证明;某地区的灰化土下面埋藏有古红色土,可推知古代那里曾经有过炎热的气候;沙漠地区发现有干涸河谷地形和湖岸线的遗迹,就表示该地是由湿润气候转变为沙漠的;生物化石是说明地质时代气候状况的良好根据,如果有马匹或走禽的化石,表示这里曾是草原气候等等;通过上述方法对地层沉积物的广泛分析,证实整个地质时期地球气候曾经历了巨大的变化。反复有过几次大冰期,其中震旦纪大冰期、石炭一二迭纪大冰期和第四纪大冰期为科学家所公认的近期的三次大冰期,在三次大冰期之间为温暖的大间冰期气候。

2 大型水利工程对局部地区气候的影响

当前,世界各地都在大兴水利工程,包括建水电站、建水库、引水灌溉、河道改造等,这些人工工程给人类创造了巨大的经济和社会效益,造福了全人类。

但也改变了当地的地质环境,并影响当地的气候条件。由于水具有调节功能,水汽蒸发的过程实际上是一个吸热的过程,大型水利工程建成之后,其所在地水面面积增大,使得库区空气湿度相对增加,导致气温的日较差、年较差缩小,对库区气温有一定的影响,水平方向开阔地带以为为1km~2km,垂直方向一般在400m以下,逆温天气减少,大气层结构的稳定度趋于中性。库区年平均气温也有所改变,夏季平均温度降低0.9℃~1.2℃,春冬季节平均温度增高0.3℃~1.0℃,类似沿海地区受海洋性气候的影响。目前,虽然特大型水库对生态和环境的影响在国际上还未达成一致,但是一般认为大范围的气候受到水库蓄水的影响并不明显。

3 火山活动和地形变化对气候的影响

大气透明度直接影响着太阳辐射到达地面的强弱。而火山活动对大气透明度有着直接的影响,由于不会受到雨水冲刷而跌落,强火山爆发喷出的硫酸气溶胶和火山尘能喷入平流层,它们强烈的反射和散射太阳辐射,能削弱到达地面的太阳辐射。据分析,虽然火山尘只在高空中停留几个月时间,但硫酸气溶胶形成的火山云则可在平流层漂浮数年,对地面产生长时间的净冷却效应。据历史记载,1815年4月初Tambora 火山(8.25°S,118.0°E)爆发时,500km3内有三天不见天日,各方面估计喷出的固体物质可达100km3~300km3。大量的浓烟云长期绕平流层漂浮,太阳辐射明显减弱,以致欧美各国普遍在1816年出现了“无夏之年”。

地震和火山的活动造成了地形地貌的变化,而地形地貌的变化又影响着地面粗糙度和反射率的变化,从而导致气候发生改变。纵观历史,地球上的造山运动几乎与冰期同步,例如,高大的喜马拉雅山脉,对进入亚洲中部的海洋季风形成障碍,因此使得内蒙古、新疆在第三纪的候变得湿润,而现在却变得干旱。

4 气候变迁对环境地质的影响

4.1气候变化与水环境相互作用

水是大气环流和水文循环中的重要要素,气候变化与水循环是同步进行的,并且相互作用相互影响。气候变化对河流和湖泊的水环境影响,是相对复杂的过程。人类改造社会的活动,包括引水灌溉、建水库、排污染物、人工增雨等会给水环境带来一定的影响;另一方面,全球气候变暖和降水变化引起水资源量和时空上的分布变化,是影响水环境的重要自然因素。

现代生产生活中排放的污水,如处理不当,影响到河流湖泊的水质和生态环境,则可能进一步加剧地表水环境和水生态状况的恶化。因此,研究不同污染物对气候要素的变化机理,分析其对水环境可能造成的影响,对未来水资源系统的规划设计、开发利用都具有重要意义。另外,水体的温度以及大气水文循环过程中的降雨、蒸发等过程受到气候变化的直接影响,对环境产生重要改变。如温度变化控制着水体中生态、水文条件;而降雨、蒸发量控制着地表径流量,影响到水体内营养盐和污染物的迁移转化过程,改变着水体的物理、化学和生物特性,也改变着洪涝干旱发生的频率和量级。

水环境生态变化研究涉及到人类和自然界发展的各个方面,气候变化是影响水质的一个重要因素。在气候变化的大背景下,定量化气候改变对水质的影响,确定各类水质对气候变化敏感度的大小,在人类活动的基础上,研究各种改善水质的措施,如改变土地的利用类型、限制农肥使用量等等,为合理制定改善水环境的措施提供技术支持。在气候变化的基础上,水资源系统的结构也受到气温和降雨的影响,造成地表水体水量的减少、加大旱涝等自然灾害发生的程度等等,导致水体质量的恶化和环境问题发生的可能概率,增加水资源系统的脆弱性。

4.2 气候变化对生物植被的影响

植被是自然生态系统中最活跃的因子.能够指示自然环境中的某些组成成分,如大气、水、土壤、岩石的变化,是景观生态环境变化的综合指示器。生态环境的物种越丰富、结构越复杂,其抗干扰能力就越强,系统表现出良好的稳定性;繁殖,物种单调、结构简单,其抗干扰能力相对较弱,系统的稳定性也会变差。千万年来,为了适应不同的环境条件,不同的物种形成了其各自独特的生态和生理特征,从而组成了现有不同的物种和森林生态系统结构。由于原有系统中不同的物种、不同的年龄阶段对CO2浓度上升及由此引起气候变化的响应存在很大差别,因此,森林生态系统的结构和物种组成将受到气候变化的强烈改变。森林物种的组成和结构可能通过以下途径发生改变。

1)水分胁迫:根据现有的大气环流模型预测,全球降雨量将有所增加,但是由于季节和地区的不同,其预测结果也存在很大差别。例如,一些热带地区的干旱季节将延长,在中纬度内陆地区其降雨量在夏季会相对减少。此外,气温升高也会增加地面的蒸散作用,减少土壤的含水量,从而使植物在生长季节出现水分供应不足,使其成长受到抑制,甚至出现顶梢枯死、落叶等现象而最终枯亡。但是另一方面,对与一些抗旱能力强的物种来讲,这种气候变化使得它们在物种之间的竞争处于有利地位,从而得到大量的繁殖和入侵,表现出顽强的生命力;

2)温度胁迫:物种分布的主要限制因子之一就是温度,低温限制了热带和亚热带物种分布的北界,高温则限制了北方物种分布的南界。在对未来气候变化的预测中,全球平均气温都将会升高,这将对物种的成长带来一定影响。尤其是冬季气温的升高,会打破一些嗜冷性物种原有的休眠节律,抑制其生长,对这些物种来将无疑是一种灾难;但对于嗜温性物种来讲,温度的升高有利于其种子的萌发,使它们本身无需再忍受漫长而寒冷的冬季,加快演替更新的速度,提高其竞争的能力,对他们的生长来说,无疑是有利的;

3)光强和日照的变化:光照强度和日照时间的增加,一方面有利于阳性植物的生长和繁育;另一方面则会抑制耐阴性植物的生长,尤其是会强烈影响到其后代的更新和繁育;

4)物候变化:全球气温的升高,会导致春季提前到来,从而影响到植物的物候,使他们提前生长,开花放叶。这将影响到那些在早春完成其生活史的林下植物,甚至有可能使它们无法完成生命周期而走向物种的终结,由此导致森林生态系统物种组成和生态结构的变化;

5)有害物种的入侵:由于有害物种具有较强的适应能力和顽强的生命力,它们更能适应强烈变化的气候大环境,在物种竞争中处于有利地位。

总之,气候变化对森林物种的组成和生态系统结构的影响是多个因素综合渗透的结果,它将使一些新的物种入侵到原有系统之中,也会使一些物种退出原有的生态系统中,从而改变原有森林的物种组成和生态系统结构,这些变化会严重影响到不同森林生态系统之间的过渡区域。

5 发展低碳经济、建立可持续发展的道路

现代经济和生活水平高速发展,对能源的需求越来越大,钢铁、汽车、冶金等重工业源源不断的消耗着地球上有限的资源――煤、石油、天然气等。这些碳资源的过渡开采,改变的地球表层的地质环境,严重影响了生态环境,甚至影响了气候条件,一些地区没有了以往茂密的树木森林、山泉小溪,取而代之的是气候严重干旱,水源匮乏,以前常见的鸟类兽类逐渐淡出人们的视野。

低碳经济是以低能耗、低污染、低排放为基础的经济模式,是人类社会继农业文明、工业文明之后迈向生态文明的又一次重大进步,它将引领未来经济社会的可持续发展。低碳经济主要包括低碳生产与低碳消费,其实质是能源的高效、清洁利用,低碳或无碳等绿色能源的广泛开发与普遍使用,以及碳排放的显著减少;核心是能源技术和减排技术创新、产业结构和制度创新以及人类生存发展观念的根本性转变。太阳能、风能等绿色新能源正在得到全世界重视,加大新能源产业的开发力度,改变能源结构,逐渐降低对碳能源的过度依赖,并最终把新型能源推上舞台取代地球上有限的碳能源,是全人类共同奋斗的目标。

参考文献

气候变化对水利工程的影响范文3

如果水利工程在建设的过程中,选择在河流上进行建造堤坝,那么必然在坝上的区域内会有范围较广的水域,就会造成原来的水的特性发生变化。比如原先是急速流动的水,可能因为水利工程中的大坝的建成,就变成了静水,进一步会导致原有的水温变化,甚至于水质的变化。上游的水的特征受到影响,相应下流的水也会产生变化。在变化后的水中,其水体很可能出现富营养化,泥沙的含量大增或者是水中的指标发生变化。在下游的水域,会因为上游坝中的水质发生变化,相应的导致其水体的变化,对于下游水域中本身具备的自我净化的能力也很可能会丧失。在一般情况看来,如果在没有污水排入河流内的情况下,河流的自我情况比较好的情况下,在这里建成的水利工程对下游的水域不会有太大的影响,但是如果河流中水之前就被有污染过,那么就会对下游的水质造成巨大的破坏。

2.水利工程建设对生态中气候的影响

2.1水利工程建设对大气温度会造成影响

在水利工程建成之后,水库的区域原先可能是陆地,现在为了能够适应水利的需求,就将其改造为水面,这样大气和陆地之间的空气对流就变成了和水面之间的对流。所以能量的交换的强度和方式都与之前不同,那么必然会导致大气的温度发生变化。一般来说,冬天的时候空气和水库之间的温度要比陆地的高,但是在夏天就截然相反,空气和水库之间的温度要低的多。所以,水利工程的建设对大气温度有明显的改变和影响。

2.2水利工程建设对雨水会造成影响

随着水利工程的建设,会对当地的雨水的量和降雨的时间都会造成影响。在影响降水的诸多因素中,其中一个是如果温度比较高,导致水面蒸发的水蒸气比较多,那么空气中的湿度会相应增加,从而会导致降雨。另一方面,如果在起大风的情况下,就会导致流线辐射,这样对降水量会造成减少。因为库区是水面,若是在暖季的时候,水面的温度会比较低,其大气的结构会比较稳定,从而不容易发生对流,也会致使降雨量降低。由于水利工程的建成,就会有水库的存在,那么在不同的季节,就会对降雨有极大的影响。在空气湿度比较大的地区,其空气中蕴含的水蒸气比较多,那么这时降雨的条件就取决于对流的发展或空气上升运动的强弱,因此在气候较暖的时候,库区上方气压稳定,就会导致其附近的降雨量的减少。相反在气温比较低的季节里,库区的上方气温比较高,空气湿度大,所以就会导致附近地区气温降水比较多。对于在比较干旱地区建成的水库,由于水库的影响,水库所在区域常年的空气湿度比其他干旱区域要大的多,因此无论气温是高还是低,都会有较多的降雨量。

3.水利工程的建设对生态坏境其他方面的影响

3.1对生物的种类会造成影响

对于水利工程的建设,就会对经过长期优胜劣汰形成了的物种平衡的一种状态造成影响。对于生态环境是需要平衡的生态体系和规律的,这其中生物的多样性,也就是生物种类的繁多对生态环境也是重要的构成环节。随着水利工程的建设,对水中的生物和陆地上生存的生物都会产生影响,影响了它们赖以生存的生态环境。据调查情况来看,在水利建设工程中对生物种类的影响,其主要原因是人为的因素所造成的。在众多的影响中,对于在建造水利工程的水域中的生物的影响是最大的。在水利工程建成之后,比如会导致在水库中的储存的水比外界的水位要高,那么在水中生存的生物如果遇到要产卵,其需要的坏境就发生了变化,就会比之前要困难的多。同时,水位的升高会造成河流的生态环境和系统发生变化,水中生物的生长环境也会受到影响。在河流中生存的鱼有其本身的生存习性,比如其每年都会在规定的时间进行迁徙,但是由于水利工程的建成,造成其迁徙路线的路线被阻断,那么就会使得鱼的种类急剧的下降,从而对鱼的生物多样性造成了影响。不仅是水中的生物会遭到影响,对于陆地上的生物也不能免于受影响。如果需要建成一个水利工程,就会占用陆地,那么就会占用陆地生存的生物的土地,对这些土地的开发和利用而造成的破坏是永久性的。因为水利工程的用地,那些生物永远都不能回到他们原来的家园。与此同时,对于水利工程所占用的地区的土地,其会造成土地的土壤的特质发生变化,其中土壤很可能会出现盐碱化和沼泽化,这样对生态坏境的破坏非常大。总之,水利工程的建设,会导致水会淹没大量的地区,夺取了各种生物的生存地点,和改变了它们的生存环境,这就造成了生物种类的急剧减少。

3.2对生态系统的平衡会造成影响

为了适应我国发展的需求,水利工程的建设无论在数量上还是在规模上都逐渐扩大,但是与此同时给生态系统的平衡也造成了巨大了破坏。水利工程的建成,可以对我国生产用水上有巨大的帮助,同时可以根据意愿调节水量,然而水利工程的建设整个过程中,必然会占用土地,各种施工材料的运输,人员的工作,各种施工活动对生态环境造成了影响,在水库建成后,对当地的环境和气候也造成了改变,从而对生物的生存环境造成了影响,因此对整个的生态系统的平衡产生了破坏。水利工程的建设,会淹没大量的草地和森林这些宝贵的生物资源,使原先生存在那里的生物造成了影响,同时对气候、降水、土壤等各种方面都会造成破坏。而且水利工程的建筑选址会在高山峡谷地区,这都是一些生态坏境好和生物种类丰富的地区,但是由于水利工程的建设就会使当地的生态系统平衡造成了破坏,而且会造成永远也无法恢复的状态。

4.结语

气候变化对水利工程的影响范文4

【关键词】气候变化;水文水资源;相关影响

气候变化引起的温度、日照、区域降水量方面的变化会产生不同程度上的环境问题,应及时得到有效的解决。从宏观角度上来说,需要从环境保护的视角出发,从环境方面引起的变化着手。

1、气候的变化对全世界的水文水资源产生的影响

全球气候变暖是已经存在已久的环境问题,其主要原因在于二氧化碳排放量过多所引起的温室效应。由于全球气候变暖,南北两极的冰川层开始逐渐融化,导致了海平面上升的情况发生。相关数据显示,目前全球的整体温度是过去一百年前的1.5倍,达到了历史新高,随着气候的逐渐恶化,这种情况会持续相当长的一段时间。除此之外,海洋水也由于气候变暖的原因形成了海平面上升的局面,并且降水量也有所上升。这些恶劣的环境问题出现的原因在于全球变暖对于大气系统的影响,导致了大气中的含水量呈不断上升的趋势,这也能够解释某一区域的暴风雨天气但另一区域却极度干旱的形成原因[1]。

2、气候变化对水文水资源径流的影响

气候变化也是加剧这些问题发生的速率的一个主要原因。其中,水文水资源方面的径流量所受到的影响是最为明显的。

2.1对年径流量变化的影响

从地理环境方面进行划分,我国水文水资源大可以分为七个流域,从相关数据分析中能够得出这样的结论:受气候的影响,南北方的水体径流量是处于不断变化的趋势的,并且径流量是维持在增减平衡的状态下的,但从整体上分析,是成呈持续下降的趋势。综合各个方面所产生的对环境有所影响的诱因能够看出,淮北一带是水文水资源受到影响情况较严重的地区,与之对应的是黄河地区,其水流量在受到影响之前就没有过高的情况出现,所以这一地区的降水量不会有所增加,反而在大气环境的影响之下有所减少[2]。综上所述,能够看出水文水资源的年径流量有所减少是一定会发生的。

2.2对径流分配区域的影响

就我国而言,由于全国大部分都处于亚热带季风地区,全国范围的水文水资源径流量会有不同程度上的差异。径流量发生变化的时节主要集中于下半年中的七、八、九月,自此,全国大部分地区开始进入汛期。气候变化对于气候较为湿润的地区的影响并不大,产生差异影响的主要集中在半干旱以及干旱地区,从以上分析能够看出,水文水资源的径流量受到的影响主要是气候变化所导致的。

2.3对西北山川径流量的影响

从地理环境上进行分析能够看出,我国西北地区的地势较高且地形较为复杂,冰川融化时产生的水是此流域的主要水来源。气候变化导致的全球变暖问题,使冰川融化的进程加快,夏季的降雨量达到了峰值,使得此流域的径流量形成了集结速率加快的情况。而降雨量较少的季节,河流的径流量下降的速度则有所加快,前后的这样的一个差异会对此流域的水生物产生不同程度的影响。气候变化引起的水文水资源的径流量的变化已经形成,与此同时,水文水资源的感知能力有所加强,能够及时感应到外界所带来的恶劣影响,所以,流域内的水文水资源的修复能力则需要加强。

2.4对径流系数的影响

河流所在区域的湿润程度是受水文水资源的径流量所影响的。由于不同地区的气候不尽一致,使得气候在变化的过程中也会产生对水文水资源有所影响的因素。一般来说,地区内的湿润情况基本上是通过径流系数呈现的,径流系数升高,说明这一区域内较为湿润,反之,区域内的径流系数下降,则说明这一区域内较为干旱,湿润度低。综上所述,水文水资源的径流系数是受气候变化所影响的,有关人员从径流系数的变化上就能够看出所测定区域内的水文水资源的详细情况。

3、气候变暖对水文水资源系统的影响

二氧化碳的排放量过多是全球变暖情况出现的主要原因,全球变暖也是水文水资源受到影响的主要原因。

3.1对水文水资源质量的影响

人们生活于同一资源之下,其中大部分的资源是共享的,一旦资源受到不同程度上的破坏或影响,就能对人们的日常生活有所影响。全球变暖,导致全球温度成上升趋势,这样的形势在某一程度上使能够促进农作物的生长的:由于气候变化,可能会导致半干旱、干旱区域的降水量有所增加,充足的水资源是农作物茁壮成长的有利条件。与此同时,不能忽视的是全球变暖所带来的恶劣的环境问题,气候变化导致不同程度上的干旱以及洪涝灾害频繁发生,水文水资源也受到了影响,使得人们的生活不能够维持稳态。可见,气候变化所引起的环境问题的影响大部分是恶劣的,其范围之广且不能够避免也使得人们对于环境保护方面的意识越来越强[3]。

3.2对区域敏感性的影响

区域内的湿润程度也会受到气候变化的影响,湿润度较高的地区,其径流量会生成敏感度,且敏感度较高,湿润度较低的地区,其径流量的敏感度则相对来讲较低。气候变化在影响着我国流域内的径流量的敏感性,且敏感性在发生着不同程度上的改变。

3.3对用水供求的影响

气候变化也会影响着大气环流,其体现形式反映在降水量的数量上,人们的生活会受到影响。城市方面对于水资源的需求较大,气候变化导致区域内的降水量不能达到平衡,且全球变暖带来的气温上升的情况会加速水资源的蒸发,使得对于城市方面的供水量有所下降,给人们的生活带来了影响。不仅如此,在经济方面,由于降水量的影响,使得一些利用水资源较多的企业会形成资源供给不足的局面,影响企业的发展[4]。在进行资源开发时,需要注意到可能会对环境有所影响的方面并避开这些方面或改善措施,这样才能够做到坚持可持续发展的战略思想。

总之,在发展经济的同时,我国有关部门需要采取相应措施加强水文水资源工作来应对气候变化,也需要注意到气候变化对于水文水资源的影响。为了保护我们的生存环境,加强环境保护,实现可持续发展,是我国乃至世界人民的共同愿望。

参考文献

[1]刘昌明,刘小莽,郑红星.气候变化对水文水资源影响问题的探讨[J].科学对社会的影响,2008(2):21―27.

[2]张利平,陈小凤,赵志鹏等.气候变化对水文水资源的影响的研究进展[J].地理科学进展,2008(3):60―67.

[3]曹丽青,余锦华,葛朝霞.华北地区大气水分气候变化及其对水资源的影响[J].河海大学学报:自然科学版,2004,32(5):504―507.

[4]范广洲,吕世华,程国栋.气候变化对滦河流域水资源影响的水文模式模拟,(2):模拟结果分析[J].高原气象,2001,20(3).

作者简介

气候变化对水利工程的影响范文5

为有效贯彻落实《中国应对气候变化科技专项行动》确定的重点任务,统筹协调我市气候变化科学研究与技术开发,全面提高我市应对气候变化的能力,特制定本纲要。

一、应对气候变化是我市科技工作的重要任务

(一)气候变化对我市经济社会发展有较大影响

科学研究表明,近50年来人类活动导致了以全球变暖为主要特征的气候变化,预计到本世纪末,全球地表平均增温将达1.1℃—6.4℃。这种变化已经并将继续对自然生态系统和人类社会经济系统产生重大影响。

在全球气候变暖背景下,我市气候也有明显的变化。1986—**年,我市出现了9个暖冬,尤其是1997年以后气候进入新的偏暖时段,年平均气温18.7℃,偏高0.3℃。随着全球气候变暖,我市极端气候事件频繁出现,气象灾害增多、影响加重。2006年,我市遭受了百年不遇特大高温干旱,直接经济损失近100亿元;**年我市西部出现115年来最强的区域性特大暴雨,直接经济损失近30亿元。气象灾害对经济社会和人民生命财产造成的损失呈增加趋势,我市经济社会可持续发展面临气候变化的严峻挑战。

(二)妥善应对气候变化问题,事关我市经济社会发展目标的实现

未来15—20年,我市经济将保持快速发展势头,能源需求和消费将持续上升,能源消费量将由2005年的3882万吨标准煤上升到2010年的6000多万吨标准煤。国家“十一五”规划提出,到2010年我国万元GDP能耗水平要比2005年下降20%。我市能源以高硫、高灰份的煤炭为主,随着能源生产量和消费量的增加,化石燃料燃烧排放的温室气体也将逐年增加。目前,我市工业仍以传统的重化工业为主,产品能源、原材料的消耗占企业生产成本的75%左右,单位产值能耗为世界平均水平的2—3倍,主要用能产品单位能耗比国外先进水平高40%。2006年**GDP占全国的比重仅1.68%,而工业二氧化硫排放量占3.39%,单位GDP二氧化硫排放量比全国平均多一倍以上。**作为全国统筹城乡综合配套改革试验区,按照规划,到2020年,**的人均GDP将达到6500美元,经济总量将翻两番。届时,生态建设与环境保护将面临新的压力。如果仍然按照传统模式发展,包括温室气体在内的污染物排放将数倍增加。因此,应对气候变化,减少温室气体排放是我市经济社会可持续发展的当务之急。

(三)气候变化对我市科技工作提出迫切需求

科学技术是应对全球气候变化问题的基础和根本手段之一。认识气候变化规律、识别气候变化的影响、开发适应和减缓气候变化的技术、制定妥善应对气候变化的政策措施等需要科技工作的有力支撑。我市气候变化相关科技工作处于起步阶段,气候变化科技工作缺乏战略规划和充足的资金投入,难以适应气候变化迅速发展的形势,也难以满足制定和执行应对气候变化的政策和行动的需求。加强我市应对气候变化的科技攻关已迫在眉睫。

二、我市应对气候变化科技工作取得的成就

(一)基础研究和技术开发

直辖十年来,我市在应对气候变化方面做了大量工作,取得了比较明显的进展。在节能减排、清洁能源推广应用、气候变化监测、实时分析等方面取得了一批重要成果。

1.气候变化的基础科学研究。在气候变化监测与服务方面,针对三峡工程建设启动了三峡库区局地气候监测工作,开展了对我市气候冷暖、旱涝变化及其影响的研究,分析了主要气象灾害发生和变化规律及成因,在气象灾害评估方面进行了探索,就气候变化对**农业的影响及适应开展了国际合作研究,启动了**市旱涝灾害监测预警系统的研制,开展了气候影响评估业务。启动了对我市及临近区域极端气候事件的变化规律研究,特别是夏季高温干旱气候事件的发生规律及成因诊断分析,为建立**高温热浪和干旱监测预警业务提供了技术支持。

2.气候变化的影响与对策。开展了气候变化对农业、水资源影响的研究,初步建立了支持气候变化影响研究的数据库;开展了以极端高温、干旱等异常气候事件为主要内容的评估业务;研发了气候事件评估的模型软件,建立了气候变化监测业务技术平台;开展了气候资源开发利用与保护研究,启动了《**市气候资源开发利用与保护条例》的立法工作;编制了《**市清洁能源行动规划》,为节能减排起到重要的推动作用。

3.控制温室气体排放和减缓气候变化的技术开发和应用。在燃煤高效发电技术和热电联产技术、煤层气发电技术、煤矸石混合燃烧发电技术等方面取得了一批重要成果;高能效和节能技术在钢铁、建材、化工、建筑、交通运输、矿山开发等领域得到比较广泛的应用;开展了**市风能资源分布规律及其开发利用、农村能源关键技术研究与示范工程建设、**市清洁能源行动研究与示范等科技攻关项目,在风能资源评估与开发利用、生物质能开发利用、水电资源开发利用、太阳能开发利用、地热开发利用等可再生能源和新能源技术研发方面取得重要进展。

(二)科研基础设施建设

依托国家气候监测网、国家天气观测网、国家专业气象观测网和本市区域气象观测网,初步形成了区域气候变化实时监测网络,积累了比较完整的气候观测资料;建立了西南资源开发及环境灾害控制工程重点实验室、**市污染防治与废物资源化重点实验室、**市市政与环境工程重点实验室、**市能矿资源开发及三峡库区环境损伤与工程灾害重点实验室、**市资源与环境研究重点实验室、三峡库区生态环境教育部重点实验室、**市三峡库区森林生态保护与恢复重点实验室和**市林木良种培育重点实验室等省部级重点实验室,具备了开展应对气候变化科学研究的条件。

(三)人才队伍和科技机构建设

经过近十年的发展,我市在应对气候变化领域初步建立了一支包括经济、社会、能源、气象、气候、生态、环境等跨领域、跨学科的核心专家团队,培养了开展应对气候变化基础研究和应用研究的科技队伍。同时,与中国气象局共同批准成立了市级气象及相关领域研究的研究机构—**市气象科学研究所,开展气候变化及其影响与适应研究;建立了**市清洁生产工程技术中心、**市CDM技术服务中心、**市环境工程中心、**高校垃圾焚烧发电技术工程中心等一批市级节能减排技术服务机构。

三、指导思想、原则和目标

(一)指导思想

以科学发展观为指导,积极贯彻落实《中国应对气候变化科技专项行动》和《中国应对气候变化国家方案》,充分发挥科学技术在应对气候变化中的基础和先导作用,促进气候变化领域的自主创新与科技进步,依靠科技进步推进节能减排,控制温室气体排放,增强我市适应气候变化的能力,为促进经济社会的可持续发展,实现2020年GDP翻两番的战略目标提供强有力的科技支撑。

(二)基本原则

1.政府主导与企业参与相结合。立足我市实际,充分发挥政府在气候变化科技工作中的主导作用;同时,通过政策和制度创新,运用市场机制充分鼓励企业参与节能减排、可再生能源开发利用等关键技术的研发和推广应用,发挥企业在科技创新和技术进步方面的主动性和积极性。

2.技术突破与对策研究相结合。立足自主创新,瞄准未来科学技术发展方向,集中全市力量进行重点突破,开发具有自主知识产权的关键技术,努力实现气候变化领域的技术跨越,主动应对气候变化问题,减小气候变化产生的影响和危害。同时,紧紧围绕我市经济社会发展需求及未来发展战略目标,结合国际政治、经济、贸易和外交形势,研究积极应对气候变化的政策措施与激励机制。

3.近期需求与长远目标相结合。立足当前我市经济社会发展的实际,针对节能减排、可再生能源开发利用等急需解决的迫切问题,及时提供科学有效的技术解决方案和对策建议;同时,面向国民经济和社会发展的战略目标,建立具有较强自主创新能力的应对气候变化的科技支撑体系。

4.整体布局与分工实施相结合。立足现有的科技支持渠道,有效整合各方面资源,对我市气候变化领域的科技工作进行整体布局;同时,要按照各部门职能与分工,分别落实《中国应对气候变化科技专项行动》和本纲要的任务。

(三)主要目标

我市应对气候变化科技专项行动的总目标是:到2020年,气候变化领域的自主创新能力大幅度提高;一批具有自主知识产权的节能减排、可再生能源、控制温室气体排放关键技术取得突破,并在经济社会发展中得到广泛应用;重点行业和典型脆弱区适应气候变化的能力明显增强;应对与气候变化相关的政治、经济、贸易方面的科技支撑能力显著提高;气候变化的技术研究取得重要进展,科研基础条件明显改善,科技人才队伍水平显著提高;公众应对气候变化的科学意识显著增强。

“十一五”期间的阶段性目标是:

1.我市应对气候变化的科技政策框架和协调机制基本形成,整合科技资源的能力进一步增强;

2.改进区域气候变化领域预测、分析、评价和决策技术与方法;

3.攻克一批节能减排关键和共性技术,节能减排、可再生能源、控制温室气体排放的若干关键技术研究取得重要进展,开展节能减排、可再生能源、控制温室气体排放的试点示范;

4.有关气候变化对农业、水资源、林业、渔业、生物多样性、石漠化及人类健康等方面的影响研究取得重要成果,并在三峡库区等典型脆弱区开展适应气候变化的试点示范;

5.编制完成**市应对气候变化战略规划;

6.加快节能减排技术支撑平台建设,形成若干具有较高水平的应对气候变化重点研究开发队伍和基地,组建一批工程中心和重点实验室。

四、重点任务

(一)气候变化的监测评估和影响研究

新一代气候系统模式产品解释应用。开展国家新一代气候系统模式产品解释应用研究,建立我市气候变化检测、预估、影响评估综合技术平台,重建近百年来**区域高分辨率气候变化标准序列,为开展气候变化影响评估和预估提供资料基础。

区域气候变化监测预测预警。开发气候变化监测预测预警技术,监测气候变化的过程和要素,开展大气成分监测与分析,预测各种温室气体排放情况下未来**市气候变化情况,预测人类活动影响下**区域未来气候变化,预警极端天气/气候和灾害事件及其风险评估。

**地区极端天气/气候事件与灾害的形成机理。研究全球变暖背景下**地区极端天气/气候事件与灾害发生频率、强度和空间分布特征的变化规律和趋势,研究青藏高原热力与动力作用、季风、海温等因素与**旱涝、冷暖等主要气象灾害的关系。

三峡库区气候变化监测、诊断、预测及预估。根据三峡库区气候监测的需要,在三峡库区建立加密气候监测网,根据监测资料研究三峡水库对**气候的影响,建立三峡库区气候变化诊断、预测、预估模型,并开展三峡库区气候变化应对研究,促进库区经济社会的可持续发展。

生态系统能量转化、物质循环对气候变化的响应。研究气候背景下**市生态系统的碳、氮和水循环过程及其耦合机制,以及生态系统结构和过程对气候变化的响应。

气候变化影响评估。加强气候变化影响评估研究,根据**区域气候变化影响评估的特点和需求,开发具有自主知识产权的气候变化影响评估工具和综合评估模型。

(二)控制温室气体排放和减缓气候变化的技术开发

节能和高能效技术。重点研究开发电力、冶金、化工、建材、交通运输、城市污水和垃圾处理、建筑等高耗能领域节能和提高能效的技术与装备,开展余热余压利用、节约和替代石油、电机系统节能、能量系统优化以及工业锅炉(窑炉)改造技术开发,商业和民用节能技术和设备开发,能源梯级综合利用技术研究及低能耗、绿色建筑研究与示范等,推广应用节能照明技术。开发高效热交换器和热系统的节能技术,加快发展高耗能工业产业的节能降耗新工艺、关键技术和设备。

新能源和再生能源开发及产业化。重点研究低成本规模化可再生能源开发利用技术。积极发展生物能源产业,重点支持研制一体式家用生物质气化炉及配套设备,开发秸秆发电及秸秆气化集中供气技术、能源植物规模化种植与加工技术,生物质热解气化、生物柴油、生物质制乙醇、生物质制氢、生物质燃料气合成二甲醚、生物质燃料气合成汽油和甲醇技术,小城镇区域性集中农村沼气综合利用技术。加强山区风能资源分布、评价技术研究,加快推进风能发电成套装备产业化,促进**风电产业发展。支持发展光—热转换材料、集热器结构材料和部件,研发太阳能热发电技术和太阳能光伏电池材料及组件技术,积极推进薄膜电池、单晶硅电池、多晶硅电池等先进太阳电池技术的研发及产业化,加快太阳电池生产和测试设备的国产化进程。推进新一代的地下温泉热水利用技术的开发及推广应用。发展小型高效天然气制氢、大规模煤气化制氢技术。

煤的清洁高效开发利用技术。重点研究开发高硫煤清洁燃烧与脱硫技术和装备,开发煤炭地下气化以及煤矸石、煤泥等综合利用技术以及煤层气清洁高效开发利用技术等。

废弃物资源化利用技术。重点研究垃圾分类回收利用、中水利用技术、报废汽车绿色拆解回收利用技术、废家电综合利用技术、废油再生技术、建筑废弃物综合利用技术、发电厂二氧化碳净化利用技术等,强化废弃物资源化、无害化和减量化。

节约型农业技术。重点研究农业节水、节肥、节药技术,开发节电、节油农业机械和农产品加工设备。

农业和土地利用方式控制温室气体排放技术。研究农田免耕温室气体减排技术;研究土地利用方式改变减少温室气体排放技术;研究农田生物固碳技术;研究畜禽温室气体减排技术,开展饲料配方优化研究及饲料添加剂对减少畜禽肠道发酵甲烷气体产生机制及效果评价;研究畜禽粪便循环利用技术。

生物固碳技术研究。重点研究三峡库区碳循环、物质能循环,各类植物的林分生产力,退化森林生态系统恢复,石漠化等难利用地的绿化造林,林木蓄碳减排,都市圈固碳造林,森林生态系统生物动态及效益预测、功能评价、综合效益评估等技术。

加强碳汇国际合作项目。碳汇是当前国际上非常关注的固碳减排内容,也是发达国家应尽的义务。支持和鼓励我市企事业单位通过各种渠道积极开展碳汇国际合作。

(三)适应气候变化的技术和措施

主要脆弱领域气候变化适应技术。研究气候变化对**农牧业、水资源、森林、草原、湿地和其他自然生态系统以及人类健康和公共卫生、特有生态系统和濒危物种等方面的影响,开发相应的适应技术并提出应对措施。

**地区极端天气/气候事件与灾害的影响及适应技术。研究极端天气/气候事件与灾害对**经济社会和生态系统的影响、减灾的技术措施,建立相应的预测预警和适应技术、对策与响应机制。

**市气候变化敏感脆弱区及风险管理体系研究。根据气候变化情况,开展动态的气候及农业气候区划,通过影响评估划分我市气候变化的敏感区和脆弱区,评估气候变化对各类敏感脆弱区影响的风险水平,评估不同部门和区县(自治县)的适应气候变化危险水平的能力,研究建立我市气候变化影响的风险管理体系。

气候变化对重要领域的影响及应对措施。评估气候变化对我市交通运输、电力供应、重大工程建设和运行的影响及相互作用,提出应对措施。

适应气候变化案例研究。研究国内外适应气候变化典型案例,总结适应气候变化的经验教训,结合我市实际,提出具有可操作性的适应政策和措施,分析适应措施的成本及效益。

增强农业领域适应气候变化的能力。研究气候变化对我市主要粮食生产能力的影响,加强全球变暖背景下我市农业和生态气候区划工作,研究适应气候变化的农业气候资源利用途径及农业生产力布局。

(四)应对气候变化的战略与政策研究

**经济社会发展与资源环境约束关系研究。分析未来战略机遇期内我市经济快速发展的态势及其面临的资源环境刚性约束;分析和谐社会物质文化需求及对节能减排的要求,分析环境污染态势情景;分析我市用能水平与国外的差距,进行我市资源丰度评价,国民经济发展与资源需求预测,资源供给与保障能力评价。进行环境污染损失核算,环境污染自然和社会承受力研究。

**市节能减排潜力分析。进行我市主要工业产品生产能耗与国内外的比较研究,评估在政策调控、技术进步和结构调整条件下工业节能减排的潜力。进行我市交通运输能耗与国内外的比较研究,评估在增加公共交通、铁路、内河和管道运量比重后,通过汽车节能和发展洁净能源汽车,我市交通运输的节能减排潜力。进行我市建筑能耗与国内外的比较研究,结合我市城镇化发展规划,评估在开发推广新型建材和建筑节能综合技术,实施强化建筑节能标准等条件下,我市建筑节能减排潜力。进行我市农业生产能耗与国内外的比较研究,评估在提高化肥、农药利用率,改变秸秆、薪柴等低效燃烧状况,提高畜禽粪便等农业废弃物利用率条件下,我市农业节能减排潜力。根据我市生活用能现状及生活用能水平的基本特点,结合生活用能技术发展趋势及供能约束,进行生活照明、家用电器、汽车、用水、炊事用能等节能潜力研究。

应对气候变化与**能源安全战略。分析我市中长期能源需求趋势,研究我市未来能源需求情况和温室气体排放情况,研究控制温室气体排放与能源供给和需求的关系,进行能源供给多元化和节能减排政策的经济技术评价。

**市应对气候变化战略规划编制。分析我市面临的气候变化形势及存在的问题,提出我市应对气候变化的战略目标、主要任务、能力建设和示范工程建设项目,投资概算和效益分析以及保障措施。

节能减排政策与制度研究。研究高能耗、高污染产业市场准入政策及资源供应限制政策,建设项目节能评估和审查制度、工业企业强制进行清洁生产审核与能源审计政策、工业企业节能减排等级认证与相应财政税收政策、环境污染责任保险制度、高效低耗运输发展政策及管理办法、建筑工程节能减排审核验收制度、建筑物使用年限管理制度与政策、推动可再生能源规模化发展经济政策、畜禽养殖污染防治政策、水电气等资源性产品消费价格累进制政策、鼓励生活垃圾、生活污水、废旧家电等回收利用等政策的研究。

重点行业、重点产品节能减排定额管理制度研究。开展电力、冶金、建材、化工等重点行业节能减排定额管理制度研究;开展水泥、电解铝、钢材、铁合金、电石、焦炭、煤炭、造纸等重点产品节能减排定额研究;进行重点行业、重点产品提高排污费征收标准的方案研究。

社会节能减排激励机制研究。评价我市社会节能减排的条件和能力,探索我市社会节能减排的管理体制框架,强化政府在社会节能减排方面的宏观决策与综合协调能力;提出我市社会节能减排的市场调节、制度规范、管理强化、宣传教育的机制和措施,开展促使公民自觉履行节能和环保义务的激励机制研究。

未来气候变化国际制度及对**经济的影响。研究不同时期国际气候变化制度的发展态势,分析其各种可能方案对**经济尤其是产品出口的潜在影响,研究提出应对方案。

清洁发展机制政策与激励机制。研究气候变化国际制度对全球碳市场的影响及发展趋势,研究与清洁发展机制(CDM)相适应的政策与机制,研究促进我市清洁发展机制项目建设的政策和激励机制。

应对气候变化与低碳经济发展。研究发达国家发展低碳经济的政策和制度体系,分析我市低碳经济发展的可能途径与潜力,研究促进我市低碳经济发展的体制、机制和管理模式。

五、保障措施

(一)加强领导,统筹协调应对气候变化科技工作

**市节能减排工作领导小组下设**市应对气候变化科技专项行动办公室,办公室设在市科委,以加强对**市应对气候变化科技专项行动的组织领导和统筹协调。办公室要强化信息沟通、议事和协调职能,充分调动和整合部门、行业、科研院所、高校和企业相关的科技资源,提高联动协作效率,共同推进我市应对气候变化有关工作。

大力加强我市应对气候变化科技工作的宏观管理和政策引导,不断完善工作和协调机制;加强**市应对气候变化科技专项行动专家委员会建设,充分发挥专家委员会对气候变化重大科技问题的决策咨询作用和对具体科研工作的学术促进作用,建立和完善专家委员会跨学科的长效工作机制,鼓励和引导高校和科研院所开展综合交叉研究,搞好应对气候变化科技攻关。

(二)多渠道增加科技投入,加大对气候变化科学研究与技术开发的资金支持

发挥政府作为气候变化科技投入主渠道的作用,加强**市各类科技计划对气候变化科学研究和技术开发的支持力度,建立应对气候变化研究基金,形成长效投入机制,并积极争取国家各部门的支持,同时引导各部门、行业和区县(自治县)加大对气候变化科技工作的投入。

多渠道、多层次筹集社会资金,增加应对气候变化科技工作的投入。充分发挥企业作为技术创新主体的作用,引导企业加大对节能减排、可再生能源、控制温室气体排放等相关技术研发的投入;积极利用金融及资本市场,将科技风险投资引入气候变化领域;积极鼓励社会各界为气候变化科技工作提供资金支持;积极拓展国际资金渠道,争取国际社会的资金支持。

(三)加大人才培养和引进力度,加快气候变化科技队伍建设

结合我市科技发展战略需求,大力加强节能减排、可再生能源、应对气候变化各类科技人才的培养,特别是要培养具有国际视野和能够引领学科发展的学术带头人和中青年人才。加大国内外优秀人才的引进力度,建立和完善人才引进的优惠政策、激励机制和评价体系;完善人才、智力、项目相结合的柔性引进机制,鼓励采取咨询、讲学、技术合作等灵活方式引进海外优秀人才。

建立人才激励与竞争的长效机制,着力培育和建设一批自主创新能力强、专业特长突出、在国际国内有一定影响力的气候变化科学研究团队,形成一支既解决节能减排、可再生能源、控制温室气体排放实际技术问题,又为政府提供政策方案和决策咨询的气候变化科技人才队伍。

(四)加强科技平台建设,为气候变化科技工作提供良好的支撑条件

建设一批学科交叉、综合集成、机制创新的部级和市级气候变化研究开发基地,加快建设“三峡库区气候与生态环境工程技术研究中心”,形成布局合理的国家气候变化研究网络节点。充分利用现有条件,大力加强气候观测系统,灾害预测预警系统以及农业、水资源和生态系统观测网络等科技基础设施建设。

加强气候变化领域科学数据平台建设,并把共享和整合作为重点,推进网络化气候变化科技资源共享体系和机制建设,加强大型科学仪器设备共享平台与机制建设,构筑应对气候变化的技术支撑平台,形成我市应对气候变化的技术服务体系。

(五)加强科学普及,提高公众的气候变化意识

建立政府、媒体、企业与公众相结合的宣传机制,将应对气候变化宣传纳入重大主题宣传活动。每年制订应对气候变化宣传方案,通过报纸、电视、电台、网络等途径广泛宣传气候变化的科学知识和应对气候变化的重要性、紧迫性以及国家采取的政策措施、进展和成果,营造良好的舆论氛围,使媒体宣传成为加强政府引导、推进企业行动、提高公众意识的有效途径。

组织开发和编写系列气候变化科普读物和宣传材料。开展内容丰富、形式多样的中小学生气候变化科普活动和相关教育。推动高等院校建立相关学生社团,设立气候变化大学生论坛,加强高校气候变化学科建设,开展相关科普活动。

把应对气候变化作为科普和提高全民科学素质活动的重要内容,加强应对气候变化的培训、宣传和示范引导。在城市和农村因地制宜开展气候变化宣传和科普活动。

(六)充分利用全球资源,加强国际科技交流与合作

气候变化对水利工程的影响范文6

关键词:林业经济;气候关系;木本油料

森林资源作为林业经济发展的主体,受到气候变化的影响。气候变化会对森林的结构、组成、功能以及生产力产生重要影响,尤其是全球气候变换这类极端气候事件的发生,会加大森林火灾、害虫等灾害发生频度和强度,直接威胁到林业的安全。

1林业发展的主要气候影响因素

适宜的气候因素是森林生长繁殖的基础条件,也是林业经济发展的必然条件。林业发展受复杂多样的气候因素影响:①气温,是指表示大气冷热程度的量。一般情况下温度升高,植物的生理生化反映加速,生长发育加速;反之亦然。不同温度条件下生长不同的植物,比如香蕉生长的地区,主要是因为该地区温度较高,能够为植物提供充足的温度。②湿度,是指空气中水汽含量或潮湿的程度。植物在适宜空气湿度和土壤湿度条件下才能保持正常的生长。③光照,是指太阳辐射,植物所能够接收到的太阳辐射能量。光照对植物生长的影响主要体现在光照强度、光照时间以及光的组成三个方面,适宜的光照有助于调节植物的品质。④降水量,是指从云中降落的液态水和固态水,降水充足的地区植物生长越茂盛。

2气候变化对林业的影响

(1)对森林物候的影响。温度作为气候因素中最主要的组成部分之一,会对森林物候产生重要影响。温度普遍升高后,木本植物春季物候期提前,但存在明显的空间差异性。北方、长江中下游等地区的物候期会提前,而西南、长江中游地区物候会有所延迟。温度的变化会影响春季数目和花卉的生长,尤其是年代间春季温度波动较大的话,温度对森林的物候产生影响越大。

(2)对森林分布和组成结构的影响。在气候变化的作用下,森林的分布和组织结构产生较大变化。根据有关调查显示,在气候变化作用下,我国部分森林分布和组成形式发生了空间转移。比如我国黑龙江省在1961年至2003年由于温度升高,使得大兴安岭落叶松和小兴安岭的云山、冷杉、红杉分布位置出现了北移现象。长期的气候变化会使得某些地区的林线海拔升高。气候变化还对高山草甸以及林线过度带上的某些植物物种产生影响。气候变化除了对森林分布产生影响外,还会对植物群落组成产生影响,干扰群落的恢复过程,增加次生林演替的树木死亡率,还有可能促进区域物种的入侵,影响森林生态结构。

(3)气候变化对森林生产力的影响。在气候变化作用下,二氧化碳浓度迅速增加,理论上中国的森林生产力将有所增加,但是不同地区森林生产力提升的幅度存在巨大差异性,越湿润的地区增加幅度越大,而极端气候条件的发生会导致森林神态系统生产力降低。

(4)对林火和森林有害生物的影响。气候变化会大大增加干旱天气的强度与频率,森林的可燃物积累越多,在干旱期引发火灾的可能性越大,而早春季节和夏季是森林火灾的多发季节,且火灾发生的地理分布面积逐渐扩大。我国黑龙江省大兴安岭的落叶松林对气候最为敏感,春夏季防火期最长,火灾对该地区形成的损害非常明显。

3林业经济发展对于气候的影响

气候影响森林的生产,进而影响到林业经济的可持续发展。气候因素中的气温、湿度、降水、光照等对森林生长产生起决定性影响,林业生产总值深受气候影响。同时,林业经济的发展也可能对气候产生正反两个方面的影响。

(1)合理利用的积极影响。合理利用森林资源,经营林业经济,会对气候产生良好的保护、调节以及改善作用。此外林业资源能够有效减轻气候变暖对环境造成的影响,缓解温室效应。合理的林业经济发展,还能能够帮助林业工程建设,起到涵养水源、防风固沙、净化空气等作用。此外通过开发森林旅游资源,扩大林业资源发展项目,既可以保存原有的生态系统,又可以促进林业经济增长。

(2)过度利用的消极影响。过度采伐森林资源,就会影响森林生态系统,进而影响森林对气候的调节作用。现阶段林业经济主要以木材加工为主,木材加工产业就要涉及到对森林资源的采伐,导致人们对森林资源大面积的砍伐。很些地方肆意砍伐,不重视新林的培育,降低了树木的光合作用,减少了森林的二氧化碳吸收能力。随着森林资源的过度砍伐,土地流失日益严重,土地沙漠化趋势增强,诱发山体滑坡、泥石流等自然灾害。

4相应气候条件下林业经济的发展方向

(1)中温带气候以木材加工为主导。中温带地区,温度适中,光照充足,降水量丰富,非常适合森林的培育和生长。因此在我国中温带地区适合发展木材加工产业。由于我国木材产品属于初级产品,木材的利用率和产品附加值较低,因此在未来的木材产业发展中应该改革生产加工工艺,引进新设备,转向精细化作业,丰富产品类型,提升产品档次,提高我国木材加工产业的经济效益。

(2)大力发展森林旅游绿色产业。针对森林资源的绿色开发,发展森林生态旅游业不失为一条捷径。我国的森林资源大多分布在山川丘陵处,植物种类丰富多彩,各种山泉沟壑、奇山怪石、松林美景等美不胜收,是发展森林生态旅游的自然景观基础。

(3)积极开发林地经济资源。除了木材加工产业外,还可以大力发展种植、养殖等产业。林业经济中林地产业是补充,实现林地充分再利用,地方政府和林业部门可以引导农民开展天麻、木耳等林下种植业以及林地野猪、梅花鹿、冷水鱼等养殖业,提高林业经济效益。

(4)重点发展木本油料能源产业。森林除蕴含丰富的林木资源外,还蕴藏着丰富的生物质能源,如油茶、文冠果、山杏、油桐、乌柏等木本油料植物。发展木本油料植物,能够大大提升森林资源的利用效率,促进生物质能源的高效转化。

作者:陈慧斌 单位:浙江省金华市磐安县黄檀林场

参考文献:

[1]向中华,曾胜.林业经济发展与气候因素的因果关系[J].东北林业大学学报,2012,(4):110-112.

气候变化对水利工程的影响范文7

由于河水流量的逐步下降,进一步导致了河流自净功能的失效。而对于主体水利发电水库工程,由于其在电力体系中承载峰荷,会令下泄流量产生显著变化,尤其呈现出较大的日变化水平,会令下游河道形成明显的水位波动,进而对航道运输、水系灌溉、渔业均形成显著作用影响。而在位于水库下游的河道产生大量水位降低乃至形成断流时,则会形成水质的持续恶化。从中不难看出,水利水电建设工程会对水文地质形成显著的影响,进而引发生态环境的变更。另外,水利水电工程还会对气候条件形成影响。这是由于区域气候条件会受到分布水系与大气环流的综合作用影响。倘若进行大规模水利水电工程、水库、灌溉体系的建设,一旦分布水体形成明显波动变化,例如陆地变更为湿地、成为水体系统,则其部分地表的微气候便会更为湿润,形成全新的气候条件,这样便会对当地气候形成客观影响作用。一般来讲具体的表现为气温变化、产生较大降雨量、形成雾气与风沙等状况。再者,水利水电工程还会对自然生态系统中的生物种类、鱼类形成影响。由于工程将鱼类洄游路线予以截断、水库体系深孔下泄水体温度不高,会对下游鱼类的繁衍生息形成影响。倘若下泄清水,会对鱼类生存饵料产生作用,进而令其产量产生变化。高坝进行溢流泄洪阶段中,由于水流急速量大,会令其中含有的氨氧成分趋于饱和,进而令鱼类感染气泡病,对其生态体系形成了负面影响。周围的动物与植物同样会受到影响,一些长久的水利水电工程建筑项目、库区淹没均会对动植物形成破坏性影响,加之局部微气候的改变、地质土壤的沼泽化发展、盐碱化变更,均会对动植物物种、体系构造、生态环境形成破坏作用。

水利水电工程地质勘察阶段中,存在一些弊端问题。首先勘察人员没有明确概念,导致勘察控制无法抓住侧重点,体现针对性不明确,操作方式不适宜、手段较为落后。针对水利水电工程的地质分析则由于选择方式、计算管理、相关理论策略同实际状况存在显著偏差,而无法体现良好应用效益,并呈现粗混淆物理内涵等弊端问题。探测地质报告内容中则存在地质基础状况不清晰等问题。对于主体水利水电工程的地质问题包括,界定不明晰、论证欠缺充分性,存在遗漏事项、包含结论误差等问题。一些地质报告还欠缺相关地质结论,没有经过细致的地质工作便先行定论、体现了不严格工作的态度。该类现状问题通常会令阶段工程审核无法一次合格,进而令工程错过最佳开发时机,或即便审查合格,仍然给工程埋下不良隐患,令水利水电项目存在较大危险等问题。工程勘测阶段中,还包含周期不科学等问题。由水利水电工程勘察地质状况直至提交报告需经历相应的工作流程与周期。然而一些工程却由于欠缺前期有效充足的基础投入,而令勘测周期呈现出不合理的问题。具体表现为,当需开展项目申报时,便马上要上交地质报告。刚交纳了可研报告,马上又要交初设报告等问题。该类状况多出现在地方工程项目中,而国家进行投资的大规模水利水电工程则不易产生该类局面。水利水电工程欠缺充足勘察实施周期,会引发严重的不良后果。基于不明确地质状况,会直接令投资控制失效,还会引发完成施工建设后进行设计更改等滞后性问题,进而为工程建设埋下了不良隐患,较易形成大范围的工程事故。为此在水利水电工程地质勘察阶段中,我们应注重价值化信息资料的全面汇总收集,同时还应注重搜集他类周围工程的地质资料、区域地质状况文件,加固设计资料、验收开挖等相关文件。再者,应科学注重水利水电工程建设施工现场的细化调查探测研究,进而对后续勘察发挥良好的统筹管理意义作用。基于探测点位的有限性,我们应令各个探测位均发挥最大化应用效率。因而应对各个点位进行简单的规划设计,明晰孔深、测试探究具体内容、方位、取样位置等信息。当然该类计划并非全面固定,应依据实际探测状况做好优化调控、及时处理。倘若工程施工现场出现异常状况,应快速查找成因。例如注水或压水试验倘若出现异常,应衡量其真正成因并探究是否需要重做。水利水电工程野外勘察工作中引发的误差现象、包含的问题,通过室内资料的分析整理不能扭转弥补,为此,应确保勘察工作的落实良好、全面到位。为提升水利水电工程建设水平,在地质工作中应优选适宜施工方位,并探究地质条件水平是否符合工程建设需求,应本着优选原则,提升水利水电工程建筑地基整体安全稳定性。对于工程建设现场、区域的地质状况,应实施定量与定性的地质水平分析评估,明确界定其包含的地质问题。另外对于水利水电工程建设建筑物、使用服务阶段中有可能引发的地质状况变更影响、环境作用、气候调节,应准确做好预测评估,依据地质灾害相关防范条例,制定有效预防策略,进而为创设科学的调控管理策略、治理优化工程提供参考依据。再者,我们应强化施工管理,杜绝边坡变形、坍塌事故、溃决冲毁现象,通过有效监控,提升施工建设水平。对于地质灾害,应强化预报预测,提升岩体稳定可靠性,探究工程质量隐患,进而防患于未然的降低地质事故发生机率。另外,应科学引入电子预警预报体系,通过实时监控,群测群防、避让疏通等策略,降低引发的地质缺陷影响、地震灾害、微气候环境改变与不良生态环境作用,通过及时通报,抑制负面影响,杜绝弊端隐患,进而令水利水电工程长期服务、发挥优质效用价值。

总之,水利水电工程建设阶段中存在显著的地质水文问题与气候环境影响作用,为此,我们应明晰其可能形成的负面影响,强化勘察处置管理,做好全面预防控制,才能有效提升水利水电工程施工建设水平,令其发挥正能量,降低灾害事故,创设显著应用服务效益。(本文作者:张建海 单位:甘肃怀华路桥建筑有限公司)

气候变化对水利工程的影响范文8

1.1温度对混凝土材料性能的影响

温度升高会加快水化反应,促进混凝土早期强度的形成,但温度升高也会造成水分的蒸发加快,能够利用的水分减少,从而延缓水化反应,对混凝土后期强度形成不利。混凝土表面温度会高于大气温度很多,温度升高时前期强度没有太大变化,但当经过一段时间后其抗压强度会明显降低,这是由于水分的蒸发,骨料和水泥性质发生变化,骨料和砂浆之间的粘结力降低造成的。

1.2湿度对混凝土材料性能的影响

湿度变化会导致混凝土内部含水率的改变,从而改变混凝土的力学性能。混凝土含水率过大,则抗压强度和环压抗拉强度会减小,对劈裂强度的影响较小。干燥混凝土其抗压强度和劈裂抗拉强度会显著增加,但其环压抗拉强度下降很多。

1.3其他气候因素对建筑材料的影响

几乎所有的气候因素都不同程度的对建筑材料有所影响,例如紫外线会加快建筑材料中聚合物的降解速率,减少使用寿命,降雨、高温和强烈的日照、二氧化碳浓度会影响塑料、石材、金属、砖瓦和木材等建筑材料。

二、气候变化对建筑结构的影响

2.1气候变化对建筑基础的影响

气候改变会改变地表蒸发和植物蒸腾的作用,从而导致土壤含水量的变化,降雨和大风会对土壤造成冲蚀和风化,给建筑物基础带来危害,在基础较浅的建筑基础中更为严重。例如干缩湿胀会导致地基的隆起,基础产生位移,进一步加大建筑结构的变形和沉降,主体结构出现开裂。长期降雨情况下,雨水浸入到基础下部会破坏承载土层强度。

2.2气候变化对上部结构的影响

风荷载对建筑物的影响,风荷载是以长期的历史风速记录和较为安全的系数确定的,在全球气候变暖的情况下,大风的频率和强度都会增加,所以建筑工程设计时要考虑加大风荷载的安全系数。暴雨对建筑结构墙壁的裂缝会产生渗透作用,降低墙体的保温性能,严重时出现变形和裂缝,影响建筑物美观,造成安全隐患。暴雨的频率增加也会造成洪流灾害的发生,对建筑物的结构是更大的考验,暴雨还会加快结构的风化作用,所以要加大结构的维护力度,在门、窗等节点处要做好密封工作。洪水和暴雪作用,洪水能够直接冲击建筑结构,可能造成地基掏空、基础下沉,甚至出现墙体倒塌。洪水长期的浸泡也会对结构材料和地基承载力产生很大的影响。建筑物内的装饰、抹灰等也会破坏。暴雪对建筑物的影响主要是长期的雪荷载超过了设计要求,对建筑物带来损害。

三、气候变化对混凝土结构性能的影响

3.1气候变化对混凝土构件承载力的影响

混凝土材料的抗压和抗弯承载力和材料强度有很大的关系,而频繁的极端气候会造成混凝土材料的强度产生退化。混凝土材料的徐变变形下,挠度不断增加,减小其抗弯承载力。

3.2气候变化对混凝土结构耐久性的影响

环境温度会影响混凝土碳化的速度,在温度升高时,二氧化碳的扩散速度会提高,碳化的化学反应速度也相应提高。环境温度也会加快对钢筋的锈蚀作用。相对湿度对混凝土耐久性的影响为当湿度过低时,二氧化碳的扩散速度会增快,但由于缺少碳化反应的液相环境,碳化反应会相对降低;湿度过高时孔隙内水分饱和,二氧化碳扩散速度慢,所以碳化速度和湿度成抛物线关系,当湿度为50%时,碳化速度最快。环境湿度对钢筋锈蚀的影响为湿度越大,钢筋腐蚀越快。湿度对混凝土耐久性的影响非常重要,干燥条件下养护会造成很大的强度损失,养护湿度越低,抗冻性就越差。二氧化碳对耐久性的影响主要表现在加快化学反应的速度,碳化速度和二氧化碳的浓度的平方根成正比。风会对混凝土的保护层造成风化剥落,加速混凝土碳化和内部钢筋锈蚀。直接受到风影响的结构碳化速度是间接受到影响结构的1.15倍。

3.3气候变化对混凝土结构变形的影响

气候变化引起的混凝土强度、弹性模量和相对湿度的变化都会造成混凝土变形。混凝土变形由弹性变形、徐变组成。弹性变形受弹性模量的影响,徐变受湿度的影响。挠度过大时会产生梁体开裂,降低结构刚度。

四、气候变化背景下应该开展的工作

气候变化对水利工程的影响范文9

关键词:极端气候;粮食安全;影响;措施

在人类赖以生存的各种自然社会系统中,农业生产是弱质性产业,即农业是受气候变化影响最直接、最脆弱的部门之一。经过几十年的发展和科学技术的利用,我国农业的生产条件得到一定程度的改善,但从根本上说,农业无法摆脱耕地、水资源、气候变化、自然灾害等条件的制约,依然是“靠天吃饭”[1]。粮食等农产品作为主要的食物种类,是人类生存与发展必不可少的必需品。这决定了人类对食品的需求弹性非常小,也就是所谓“刚性的需求”。因而,粮食等农产品供求两端的任何细小变化,都可能会产生剧烈的价格反应。确保粮食安全,不仅仅是一个经济学命题,更是一个政治学命题[2]。全球变暖,极端气候频发,粮食生产环境和条件恶化,粮食生产的自然风险不断加大,对粮食安全造成了极大的压力。必须通过加大科技投入,政策扶持,多渠道、多方面防范极端气候带来的负面效应,将损失减少到最低,确保国家粮食安全[3]。

1极端气候对我国粮食生产的影响

我国季风气候特征显著,气候要素变率大,旱、涝、低温等气象灾害频繁。同时,农业基础比较薄弱,抵御灾害的能力较差。在气候变化的大背景下,全球范围异常气候出现的概率大大增加,这种变化对农业可持续发展具有重要影响,尤其是极端天气现象的增多,势必导致世界粮食生产的不稳定,造成巨大损失。在中国不稳定的气候背景下,再叠加气候变化带来的水分胁迫、高温热害、暴雨洪涝、臭氧浓度增加带来的危害等负面效应,很可能加大农业的不稳定性和风险,直接影响到中国农业的可持续发展。

气候变化使中国未来农业可持续发展面临3个突出问题,一是使农业生产的不稳定性增加,产量波动大,对产量的影响可能主要来自于极端气候事件频率的变化。民政部数据显示,2009年我国农作物受灾面积达到4 721.4万hm2,绝收面积达491.8万hm2。极端灾害天气的发生,对我国部分区域的粮食生产造成了显著影响。二是带来农业生产布局和结构的变动,气候变暖一方面将使中国作物种植制度发生较大的变化,另一方面将使中国主要作物品种的布局发生变化。有关研究表明,气温每升高1 ℃,水稻生育期缩短7~8 d,冬小麦生育期缩短17 d,直接影响单产水平。冬小麦的安全种植北界已由长城沿线向北扩展了1~2个纬度(100~200 km)。华北地区冬小麦正由冬性向半冬性过渡。三是气候变暖导致病虫害发生规律性变化,引起农业生产条件的改变,农业成本和投资大幅度增加,气候变化将改变施肥量,不得不施用大量的农药和除草剂。与20世纪80年代相比,小麦条锈病越夏区的海拔高度升高了100 m以上,发生流行时间提早15 d左右。近10年来,水稻螟虫成灾的早发和高发,成为影响我国南方水稻高产最严重的病虫害。稻飞虱和南方果树黄萎病的发生区域也明显逐步向高纬度、高海拔地区扩张。草地螟在北方则连年暴发。近5年来,我国每年因自然灾害造成的粮食损失达5 000万t左右,占粮食总产的10%。

2极端气候背景下确保粮食安全的措施

2.1科学规划农业生产格局

要高度重视和着力缓解极端气象灾害和不利气候条件对粮食增产、稳产的不利影响,重点加强主要粮食作物和粮食主产区农业气象灾害应对防范体系建设。采取切实有效的综合措施,加大农业抗御干旱、洪涝、冻害、热害等气象灾害和农业病虫害的投入力度,加强农田水利工程、农业基础设施和人工影响天气工程建设,提高农业抗御自然灾害工程标准。从保障农业持续增产和粮食长期安全角度出发,进一步挖掘粮食生产潜力,优化配置粮食生产资源。深入分析未来光、温、水资源分配和农业气象灾害的新格局,开展农业气候资源的调查和利用途径研究,加快更新农业气候区划。通过对现有农业结构和品种布局进行重新规划,尽快适应新的资源环境,提高气候资源利用效率。

2.2依靠自己力量保障粮食安全

由于气候变化导致主要粮食作物生产潜力下降、不稳定性增加的影响具有全球性,世界各国尤其是发展中国家都会面临不同程度的粮食安全问题。世界粮食市场可交易量、库存量在不同年份会有更大波动;加之全球应对气候变化政策分歧,粮食用于生产生物燃料的趋势难以根本扭转,加大了粮食需求压力,全球粮食贸易可用于我国进口的总量微乎其微。因此,我国粮食安全不能依赖国际市场,只能立足于自身。当前,要更加严格地执行党中央、国务院禁止用粮食生产生物质燃料的政策。国家保护耕地、促进农业生产、保护农民种粮积极性的各项政策措施应当长期坚持并认真落实,夯实我国农业生产和粮食安全应对气候变化的基础。

2.3适时加大粮食储备

粮食储备是为保证非农业人口的粮食消费需求,调节省内粮食供求平衡、稳定粮食市场价格、应对重大自然灾害或其他突发事件而建立的一项物资储备制度。在正常年份,即便遇到一些极端气象灾害,我国粮食生产的总体波动幅度也能控制在10%~20%。但是,在全球气候变暖的背景下,极端气象灾害的发生时间、空间、强度及其持续性在很大程度上具有不确定性,主要粮食产区极有可能同时发生具有较大影响的极端气象灾害,发生连片、连年、高强度的干旱、暴雨、洪涝灾害的可能性依然存在。由于气候变化影响的不确定性,我国粮食生产波动幅度甚至会扩大至30%~50%。因此,要认真对国家现有的粮食库存进行一次彻底摸底,适时加大粮食储备,建立健全粮食储备的法律制度。

2.4重视农业气象灾害监测、预测和防御

着力加强农业生产适应气候变化的能力建设,大力加强干旱、洪涝、风雹和低温等重大农业气象灾害的监测、预测和防御技术研究,加强长期天气预报和极端气候事件预测及极端气候事件对粮食生产影响的评估研究,建立农业气象灾害监测预警和调控服务体系,建立健全气象防灾减灾预警系统,为最大限度地减轻农业气象灾害造成的粮食损失提供科技支撑。从防范气候变化的风险角度来看,农业生产应当加强能力建设,如加强粮食主产县数据的监测及处理能力,增加监测站点,推行全国统一的监测标准,推进监测“三网”合一;加强气候变化对农业生产、农业灾害的监测评估;加强培训和服务,让农民了解如何应对气候变化。

2.5加强农业病虫害发生的气象条件预测和防治

加强主要农作物病虫害发生、流行与气象条件、气候背景的关系研究,加强气候变暖对病虫害发生、流行趋势的影响研究,建立病虫害预测预报的气象指标体系,重点做好农作物病虫害大发生年份的气象预测预报服务。有计划地培育和选用抗旱、抗涝、抗高温等抗逆品种,采用防灾抗灾、稳产增产的技术措施及预防可能加重的农业病虫害。

气候变化对水利工程的影响范文10

关键词:人工影响天气;气象防灾减灾;新疆喀什;干旱

中图分类号:P48 文献标识码:A

引言

人工影响天气是一种运用现代科学技术对某地区的气象条件施加影响,以获得理想气象条件的人工天气干预技术,其基本的原理是利用云和降水的物理学形成原理,在适宜的地理环境和大气环境中撒播人工催化剂、喷射扰动气流等技术手段,对大气中相应云体某部位施加人工影响,使云层结构发生变化,实现人工增雨、增雪、降解冰雹、防霜、消雾、灭火等效果,从而减轻或避免气象灾害的发生。

1 新疆喀什气候特征以及常见气象灾害

新疆喀什地区三面环山,一面敞开,而且深处中亚腹部地带,受其地理环境的影响,基本上属于暖温带大陆性干旱气候带。使得整个喀什地区四季分明、光照时间长、温差较大、降水稀少、蒸发旺盛。由于地理环境复杂,使得整个新疆喀什地区分为五个气候区域,而且不同区域的气象灾害也不同。

1.1 喀什平原气候区

主要包括喀什北部、中部广大的冲击平原地带,年平均气温在11.4~11.7℃,降水量全年在39~664mm,四季变化明显,温差变化大;同时,该区域全年日照时间较长,地表蒸发强,形成干燥的气候。这些气候特点导致该地区主要的气象灾害以干旱和春季大风带来的沙尘暴、浮尘天气为主。

1.2 沙漠荒漠气候区

主要分布在喀什南部地区、麦盖提东部和叶城东北部,属塔克拉玛干沙漠荒漠区。该地区大陆性气候极显著,年平均气温在11℃以上,冬季及其寒冷,夏季很是酷热,冷暖变化剧烈。降水稀少,气候干燥,年降水量在40mm以下,风沙频率高,日照强烈。其主要的气象灾害也是以干旱少雨和沙尘暴、浮尘为主。

1.3 山地丘陵气候区

包括叶城中部、巴楚和伽师北部、疏附、英吉沙和莎车西部,海拔1500~3000m的山区丘陵地带。全年平均气温在11℃左右,冬季比较慢长,而夏季较为短促,全年降水量保持在70mm以上,主要在夏季迎来强降雨,造成局部暴雨、山洪发生。

1.4 帕米尔高原气候区

主要是喀什境内的塔什库尔干塔吉克自治县,紧邻帕米尔高原,全年平均气温在5℃以下,冬季寒冷而漫长;夏季温和短促,全年降水量较少,主要分布在春夏两季;全年大风频率高,太阳光照充足,使得该地区沙尘天气比较严重。

1.5 昆仑山气候区

主要包括塔什库尔干塔吉克自治县南部和叶城县南部,全年平均气温在5℃以下,周围山峰终年积雪不化,气候及其严寒,空气干燥,低压缺氧以及风大雪多,以致这一地区的霜冻、雪灾气象灾害频现。

2 人工影响天气在新疆喀什常见气象灾害中的作用

2.1 人工影响天气的加热措施

用人工影响天气的加热措施,对某一地区的空气进行加热,可以实现消雾和预防霜冻,对喀什境内的帕米尔高原气候区和昆仑山气候区的气象灾害缓解有一定的效果。利用空中喷射的高温气流增强局部空气或云层的对流运动,加速局部地区云层中的水汽凝结,实现人工降雨;通过或改变地表覆盖物或在空气中播撒碳黑微粒吸收更多的太阳辐射,改变局部地区空气的热力结构,实现风力减小,人工增雨,对喀什平原地带、沙漠荒漠气候区的干旱、沙尘暴有着不错的预防和减轻效果。

2.2 人工影响天气的冷云催化措施

冷云催化是指在温度为0~-30℃的云层中,通过播撒碘化银或干冰等催化剂,可以在云层中迅速生成大量的人工小冰晶。而且这类催化剂的催化效率非常高,一般1g的催化剂可生成数万亿的小冰晶。在某些云层中,人工结成的小冰晶可以通过伯杰龙过程形成降水。而在一些强对流云层中,人工小冰晶能迅速形成冰雹胚胎,同自然冰雹争夺水分,从而降低大雹块的形成和密度,实现防雹的目的。在过冷云(雾)中,人工小冰晶可以使云(雾)滴结晶下落,实现消云(雾)的目的。此外,在冷云催化过程中还可以释放的巨大潜热能,利用潜热能可以改变云的热力、动力过程,这种动力效应的催化称为云层动力催化。云层动力催化可对某些流云的云体施加影响形成降水。而在台风云层的某些部位进行云层动力催化,可以改变台风的环流结构,削弱其最大风力,从而避免大风天气。在新疆喀什的五大气候区存在的气象灾害都有明显的预防和减轻作用。

3 人工影响天气在气象防灾减灾中的发展建议

人工影响天气是目前预防和减轻气象灾害的主要方法之一,也是效果最显著的方法之一,因此加大对人工影响天气技术的研发,促进人工影响天气在气象防灾减灾中的应用发展有着很大意义。

3.1 提高思想认识

提高当地政府和居民的气象防灾减灾意识,防患于未然。加大对人工影响天气的设备和经费投入,从经费划拨和人员配备上给予区里支持 。

3.2 人工影响天气技术的研发

选调精干的人工影响天气技术人员进行新技术的研发,针对新疆喀什地区的不同区域气候特点,优化人工影响天气技术体系,为各地的气象防灾减灾工作做技术的支持。

开展人工影响天气工作,不仅是对气象的防灾减灾工作需要,也是生态建设和环境保护的需要,对于实现人与自然的和谐、促进经济社会的可持续发展,具有十分重要的意义。因此,各地的气象部门应该积极开展人工影响天气的研究工作,加大对气象防灾减灾知识的宣传,这样我们一定能利用人工影响天气做好气象防灾减灾工作。

参考文献

气候变化对水利工程的影响范文11

关键词:径流变化;人类活动;SCRCQ法;大型水库;晋江流域

中图分类号:P333 文献标识码:A 文章编号:1672-1683(2017)02-0065-08

河川径流变化均不同程度地受气候变化和人类活动双重因素共同的影响。几十年来,城市化、土地利用变化及水库、大坝的修建,不断改变着降水的地表再分配过程和流域径流过程,对土壤侵蚀、旱涝灾害及水资源安全与管理等产生了重要影响,相关研究也产生了大量成果。学者对气候变化和人类活动在长江流域、黄河流域、松花江流域、珠江流域等流域及其支流引起的径流变化进行了深入的分析,研究表明,人类活动对年径流变化的贡献率介于30%~90%。目前,定量评估气候变化和人类活动对流域水文过程影响的研究方法,主要包括水文模型模拟法和数理统计分析法。水文模型模拟法具有较好的物理机制,对分析自然条件下流域径流过程具有不可替代功能,如气候变化、土地利用/土地覆被变化等,然而水库、灌溉等人为因素考虑不足,若对模型模拟结果不进行合理验证,评估结果可能产生较大偏差。而大型水利工程作为主要的人类活动,在满足人类相关需求的同时,也改变了流域水文过程,导致水文序列显著变异及年内分配结构变化。通常采用数理统计分析法,如气候-水文过程特征参数法(回归模型、BP神经网络模型等),通过建立气候参数与地表水文参数关系模型,量化人类活动对水文过程的影响。

晋江流域位于中国著名侨乡东南沿海泉州市,也是福建省经济最发达的地区之一,但地表水资源较缺乏。以2012年槔,泉州市GDP总量占全省总量的1/4,而地表水资源拥有量仅为全省的8 0%,与经济社会发展的需求严重不符。以大型山美水库和龙门滩引水工程为主的水利工程建设,有力支撑了区域用水需求,也显著改变了地表水文过程。已有研究初步揭示了该流域径流的年际变化及年内分配结构特征,但对变化的影响因素分析不够,更未进行定量化评价。本文拟利用流域内受到大型水库影响的石砻水文站和未受影响的安溪水文站的1960年-2010年逐月径流数据,以及相应三个气象站的降水数据,通过比较分析,探讨在大型水利工程等人类活动影响下,该流域径流序列年际、年内的演变特征,并利用累积量斜率变化率比较方法(Slop Changing Ratio 0f Cumulative Quantity,SCRCQ)定量估算以山美水库为主的人类活动对流域径流变化的贡献率。

1研究区概况

晋江流域位于东南沿海经济快速增长的福建省泉州市(图1),流域面积5 629 km2,有东溪、西溪两大支流,其中西溪流域面积为3 101 km2。两溪汇流于下游石砻水文站,本文以石砻水文站以上流域为研究区,控制流域面积5 042 km2。气候属于南亚热带湿润气候,年平均气温20℃~21℃,季风气候显著,降水丰沛,但时空分布不均,降水变率大。流域内主要土壤类型有红壤、砖红壤性红壤、水稻土和黄壤。土地利用类型以林地、园地和耕地为主,占89.82%。地貌类型以中山、低山丘陵为主,地势险峻,河流深切,山地开发强度大。特殊的地形、地貌和气候条件,流域内水土流失、旱涝灾害及地质灾害问题严重。

山美水库位于东溪中游,1972年建成投入运营,1979年-1982年进行保坝扩蓄工程,防洪库容由1.31亿m3增至2.6亿m3。水库集水面积1 023km2,总库容6.55亿m3,其中调节库容4.53亿m3,具有多年调节功能,是晋江流域目前唯一的一座集灌溉、发电、供水等多功能于一体的大型水库。在汛期,山美水库起到防洪调度、保护下游200多万人口生命财产安全的作用;在枯水期,通过合理调度向下游输水,保障下游400多万人口的生产生活用水需求,被誉为泉州市人民的“生命库”和“泉州的生态调节器”。此外,位于东溪上游的龙门滩引水工程于1989年建成,坝址以上集水面积360 km2,年引水量4 06亿m3,该工程跨越闽江和晋江两大水系,将闽江上游大樟溪干流水引入东溪支流上游的湖洋溪,并流入山美水库,是一项跨流域调水、梯级发电及供水的综合性水利工程。

2数据来源与研究方法

2.1数据来源

水文数据主要为石砻、安溪水文站1960年-2010年逐月径流数据,其中安溪水文站位于晋江流域主要支流之一的西溪;石砻水文站位于两大支流汇流的干流,其径流过程受到位于另一主要支流东溪龙门滩引水工程与山美水库的影响。气象数据为南安、安溪、永春三个气象站1960年-2010年逐月降水数据。此外,还有1990年-2010年龙门滩月均引水量数据。数据完整性好,无缺测数据,分别来源于福建省水资源勘测局和福建省气象局。其中面状降水数据采取算术平均求得。根据气象学中常用的四季分类方法,视3月-5月为春季、6月-8月为夏季、9月-11月为秋季、12月一次年2月为冬季。

2.2研究方法

为了分析流域径流演变特征与定量评估人类活动影响,采用站点对比分析法,并应用Mann-Ken-dall趋势分析法、差积曲线-秩检验法和小波分析法等,分析径流的变化趋势、突变和周期;利用SCRCQ法估算人类活动对径流变化的贡献率。

2.2.1MaHlTKendall(M-K)

Mann-Kendall(M-K)非⑹检验法是目前常用的检验变量演变趋势的方法,对于水文、气象要素等非正态分布的变量趋势检验简便有效,且受变量异常值干扰较少,但对临界值之外的变异状况的检验不敏感,本文采用该方法分析流域降水、径流的演变趋势。假设有一时间序列变量α1,α2,…,αn,n为变量序列长度,M-K定义检验统计量S如下:

(1)

(2)

(3)

(4)式中:Z为一个正态分布统计量;var(S)为S的方差。在给定置信水平δ上,如果|Z|≥Z1-δ/2则拒绝原假设,即在δ置信水平上,变量在时间序列中处于上升或下降趋势。通常|Z|≥1.65、1.96、2.38时,表示分别通过了置信度0.1、0.05、0.01的显著水平检验。

此外,本文采用差积曲线秩检验联合识别法初步识别变量在时间序列中可能的变异点,再根据秩检验法对每个可能变异点进行精确检验。为了结果便于呈现,采用z-score方法对差积曲线序列进行标准化处理,得到标准化后的差积曲线序列值φ。

2.2.2SCRCO

SCRCQ分析法的原理是如果径流量变化只受降水量因素的影响,则降水量和径流量随年份的累积曲线斜率应该是同倍比变化的。将变量所有影响因素的总和定义为1,根据各影响因素随时间累积的斜率变化率占变量累积斜率变化率的比值来推求其对变量的影响程度。假设长时间径流序列存在突变点,变异点前为气候变化和人类活动影响较小时期,变异点后为气候变化和人类活动影响较大时期,通过变异点前后时期的变量累积量与年份关系的斜率变化率,推求气候变化和人类活动对径流序列的贡献。基准期和变异期的降水量为P,累积降水量与年份线性方程的斜率分别为Kpa、Kpb(mm/a),斜率变化率为Sp=(Kpb-Kpa)/Kpa;蒸散发为E,变异点前后的累积蒸散发与年份线性方程的斜率分别为KEa、KEb(mm/a),斜率变化率为SE=(KEb-KEa)/KEa;径流量为R,变异点前后的累积径流量与年份线性方程的斜率分别为KRa、KRb,斜率变化率为SR=(KRb-KRa)/KRa。则基于基准期,变异期内降水对径流量变化的贡献率(Cp,单位为%)为:Cp=100×SP/SR,同样蒸散发对径流量的贡献率(CE,单位为%)为:CE=100×SE/SR,相应的人类活动对径流量变化的贡献率(CH,单位为%)为:CH=100-CP-CE。

由于长时间的蒸散发资料难以获取,且相关研究表明,在气候因子中,降水量是影响径流量的最主要因子,而蒸散发影响较小,因此本文暂不对蒸散发进行分析。通过评估人类活动因子对径流变化的贡献率,旨在为流域的水资源合理管理和生态环境的可持续发展提供参考。

2.2.3小波分析法

小波分析能够在时域和频域上揭示变量在时间序列中信号的细微变化,对反映水文、气象要素多时间尺度特征提供了一种较好的分析工具。本文采用Morlet连续复小波变换来反映变量时间序列的震荡周期,为消除序列两端产生的“边界效应”,对序列两端进行了延伸处理。通过Matlab7.0小波分析工具分别提取变量的小波系数值及主周期小波系数值,分析变量的多时间尺度变化特征。

3结果分析

3.1径流序列年际演变特征

图2给出了近51a来晋江下游石砻站年径流总量及降雨量的过程线。可以看出,流域径流总量与降水量峰值基本一一对应,二者具有较好的一致性,表明整体上晋江流域的径流量大小与降雨量多少具有密切的关系。

由公式(1)至式(4)得到1960年-2010年间年径流M-K趋势检验结果(图3(a))。可知,石砻站和安溪站年径流呈下降-上升-下降-上升-下降阶段性变化特征,整体呈微弱上升趋势,M-K趋势检验值分别为1.53和0.05,石砻站上升趋势较安溪站明显,但均未通过显著水平检验。图3(a)也可以看出,20世纪80年代前两个水文站的径流序列呈同步变化趋势,20世纪80年代后非同步性明显。年份

石砻、安溪站年径流的变化表现为不同时间尺度的震荡周期。图4(a)、图4(c)显示了石砻、安溪站年径流序列在不同时间尺度下随时间偏湿偏枯交替变化的特征,两个水文站主周期变化基本保持一致,主要存在6~7 a、11~12 a和20~21 a三个主要震荡周期,其中20~21a左右的震荡周期最强,是石砻、安溪站的第一主周期,其次是11~12 a和6~7 a。而20世纪80年代后两个站点震荡周期出现微弱差别,尤其是20~21a左右的震荡周期。从主周期小波系数变化过程来看,20~21a左右的震荡周期在整个时间序列中正在逐渐减弱,小波系数值处于高峰阶段,表明在20~21 a左右时间尺度上,将进入偏枯时期;11~12 a左右的震荡周期正在逐渐加强,小波系数值处于低谷阶段,表明在11~12 a时间尺度上,将进入偏湿期;而6~7 a左右的震荡周期在时间序列中变化不明显,小波系数值处于上升期,表明现阶段正处于湿润期。该结论与陈莹等利用经验模态分解方法(EMD)在与晋江流域相似地理特征的闽江流域研究结论较一致。

3.2径流序列年内演变特征

表2为利用公式(1)至式(4)对石砻、安溪站年内径流变化趋势检验结果。可知,两个站点径流减少的月份集中在5月-7月份;径流增加的月份集中在9月-次年4月份,其中石砻站增加趋势显著,除10月份外,均通过0.05显著水平检验,11月-次年2月份通过0.01显著水平检验,而安溪站均未通过显著水平检验。就季节而言,夏季呈减少趋势,其它季节呈上升趋势。年内径流不均匀系数(Cv)和集中度(RCD)可以用来反映河川径流的年内分配状况Cv值和RCD值越大,表明年内丰枯变化越剧烈。流域径流和降水的年内Cv、RCD变化趋势线表明(图5(a)(b)),1960年-2010年间两个站点年内Cv值、RCD值均呈下降趋势,年内变化幅度趋于平坦,其中石砻站下降速度较安溪站明显。

两个站点年内径流震荡周期与年径流震荡周期同样表现出6~7 a、11~12 a和20~21 a左右三个时间尺度的震荡周期。限于篇幅,只例举了石砻和安溪站夏季和冬季小波变换系数的时频分布(图6)。可以看出,20世纪80年代后,两个站点在20~21 a左右时间尺度的震荡周期表现出微弱差异,冬季较夏季明显。

3.3径流序列突变检验

上述结果表明,石砻和安溪站年际、年内径流演变特征有所不同。进一步采用差积曲线一秩检验法,对石砻和安溪站近51 a的长时间径流序列进行变异检验,结果见图7(a)。

D7(a1石砻、安溪站标准化差积曲线序列分别于1971年、1976年、1982年和2001年出现拐点。根据差积曲线原理,初定1971年、1976年、1982年和2001年是变异点,然后通过秩检验法进行精确检验。表2的秩检验结果表明,石砻站仅有1982年秩统计量UI大于1.96,检验结果为显著,确定1982年为该序列的变异点,而其它年份均不显著,安溪站也都未通过检验。因此,可将1982年作为石砻站径流序列的变异点。

3.4径流演变归因分析

3.4.1定性讨论

径流变化的影响因素主要分为气候变化和人类活动两方面。降水作为气候变化下的敏感性因子是影响径流变化的最直接因素。晋江流域三个主要气象站(南安站、安溪站和永春站)的降水总体上有上升,其中安溪、永春气象站通过0.05显著水平检验。从图3(b)看出,三个气象站年平降水与年径流M-K曲线变化十分相似,阶段性演变特征较接近,即石砻、安溪站年径流的演变整体受降水变化影响明显。晋江流域的人类活动主要包括土地利用变化和水利工程建设。Lin等通过流域1985年和2006年两期土地利用数据,应用SWAT模型模拟分析土地利用变化的洪枯径流响应。结果表明,由于林地的减少、建设用地的增加,在相同的降水条件下,年径流略有增加,增幅为2.3%~3.3%。表明土地利用对径流系列的影响与径流系列的变化趋势是相符合的。

但两个水文站的径流变化与流域降水变化也存在一定的差异。图4(e)显示了流域降水量主周期变化(20~21 a)与安溪站基本同步,20世纪80年代后与石砻站非同步明显。3.2节内容结果表明,安溪站年内径流变化与流域降水的年内变化基本一致,石砻站不一致明显。在相同的气候背景和相似的土地利用变化条件下,石砻站年际、年内径流演变与流域降水演变的差异幅度较安溪站大,可初步推测石砻站的径流受人类活动的其他干扰较大所致,即与大型水利工程的建设有关。多年调节的山美水库的建成,包括1979年-1982年保坝扩蓄工程的竣工,对石砻站径流的年际尤其是年内的变化,产生比较大的影响。而1989年建成的龙门滩引水工程,将闽江水系大漳溪干流的径流,跨流域引入晋江水系东溪上游的湖洋溪,进入山美水库统一调蓄,对于石砻站径流年际和年内的平稳变化影响显著。图8可以看出,龙门滩工程月均引水量增加明显(图8(a)),且安溪站年径流占石砻站年径流的百分比下降趋势显著(图8(b))。可见,石砻站径流序列的变化与以山美水库为主的人类活动密切相关。

综上,晋江流域石砻站和安溪站的径流演变受降水和人类活动的综合影响,其中安溪站主要与降水和土地利用变化有关,而石砻站是降水、土地利用变化、龙门滩引水工程及山美水库调蓄作用的综合结果。

3.4.2石砻水文站的定量分析

为进一步分解气候变化和以山美水库为主的人类活动对石砻站径流的影响,采用SCRCQ方法进行定量估算。将1982年作为石砻站径流序列有无水库影响的分界点,其中1960年-1982年为无水库影响期,1983年-2010年为水库影响期,对两个时期的年份累积变量(径流、降水、Cv和RCD)进行线性回归分析,表3中的拟合方程中x为时间序列变量“年份”,y为相应于x的累积变量值。表3看出,各累积变量与年份的拟合方程相关系数较高,均大于0.99,F统计量均通过显著性检验表明可以用于定量评估人类活动对石砻站年际及年内径流分配特征变化的贡献率大小。

根据表3中年累积降水、累积降水Cv和累积降水RCD及其分别与年份拟合方程的相关系数,结合2.2.2节中的SCRCQ计算步骤得到,以山美水库为主的人类活动对年径流、年内径流Cv及RCD变化的贡献分别为67.17%、84.76%和71.16%,远较气候变化为大。需要指出的是,分解出的人类活动不仅包含了水利工程的调水、蓄水的贡献,也包含了土地利用/土地覆被变化及其它人类活动的贡献等。由于各因素间相互作用十分复杂,目前无可靠方法对其逐一分解。但总体上看,人类活动中的龙门滩引水工程和山美水库调蓄影响(统称为山美水库)显然较土地利用的影响为大。

4结论

(1)晋江流域两个水文站年径流整体呈微弱上升趋势,其中石砻水文站上升趋势较安溪水文站明显,且在1982年发生变异,而安溪水文站年径流序列未发生变异;年内径流趋于平坦,径流减少的月份集中在5月-7月份,增加的月份为8月-次年4月份,其中石砻水文站年内演变趋势较安溪水文站显著。

气候变化对水利工程的影响范文12

城市环境分析。城市生态环境分析:随着近年来我国经济的飞速发展,城市生态环境也受到很大程度的影响。工业三废、生活污水、城市交通、扬尘等造成的环境影响已经受到国家乃至世界的关注。碳排放,硫化物以及氮氧化物的沉降,PM2.5等成为了城市气候环境中的特殊因子。城市局地气候受其下垫面和人类活动影响,也同样影响人们的生产生活。城市人文环境分析:我国人口众多,第六次全国人口普查得出中国总人口为1370536875人。工业及经济领域主要在城市发展。2009年我国城市化水平已经达到45.68%,2011年我国城市化比重首超50%。城市面积虽小,但人口密集,工业集中,是人们生活的重要舞台。人们在解决温饱之后,自然会对周边环境有了更高的要求。每日出行、工作、娱乐活动等都受该地区气候环境的影响,城市气候变化也越来越被人们所关注。城市社会环境分析:城市是区域发展的经济中心,能够带动区域经济发展,而区域经济水平的提高,又促进城市的发展。一个国家或地区的城市化水平,体现了社会经济的发展水平。中国作为一个发展中国家,对世界的政治、经济、环境影响举足轻重。为了响应国家对我国资源利用的可持续发展,以及世界对中国环境问题的期待,城市气候变化已被纳入我国环境影响评价,有关部门正在研究起草应对气候变化的方法,修改对应对气候变化相关的各项法律、法规。

城市气候可行性论证背景。城市气候可行性论证:《气候可行性论证管理办法》中指出,气候可行性论证,是指对与气候条件密切相关的规划和建设项目进行气候适宜性、风险性以及可能对局地气候产生影响的分析、评估活动。加强对气候可行性论证的管理,规范气候可行性论证活动,有助于合理开发利用气候资源,避免或者减轻规划和建设项目实施后可能受气象灾害、气候变化的影响,或者可能对局地气候产生的影响。相关法律法规:《中华人民共和国气象法》、《气候可行性论证管理办法》等。适用范围:《气候可行性论证管理办法》第二条指出:在中华人民共和国领域和中华人民共和国管辖的其他海域从事气候可行性论证活动的组织和个人,应当遵守本办法。另外,该方法明确指出:与气候条件密切相关的下列规划和建设项目应当进行气候可行性论证:城乡规划、重点领域或者区域发展建设规划;重大基础设施、公共工程和大型工程建设项目;重大区域性经济开发、区域农(牧)业结构调整建设项目;大型太阳能、风能等气候资源开发利用建设项目;其他依法应当进行气候可行性论证的规划和建设项目。

气候可行性论证报告内容。《气候可行性论证管理办法》第八条规定,气候可行性论证报告应当包括下列内容:

规划或者建设项目概况;基础资料来源及其代表性、可靠性说明,通过现场探测所取得的资料,还应当对探测仪器、探测方法和探测环境进行说明;气候可行性论证所依据的标准、规范、规程和方法;规划或者建设项目所在区域的气候背景分析;气候适宜性、风险性以及可能对局地气候产生影响的评估,极端天气气候事件出现概率;预防或者减轻影响的对策和建议;论证结论和适用性说明;其他有关内容。

国内调查分析。根据应用气候室主任和国家局预测司数据的统计,2005年至2010年间,气象部门共开展了988项气候可行性论证工作。主要集中在风能太阳能电站选址、核电、城乡规划、交通设施、火电空冷等领域。其中风能太阳电站选址所占比重最大,占总数的40%,其次为城乡规划,占11%,核电占10%,交通设施和其他类占9%,地方政府行业规划类占8%。而火电空冷、输变电线路、大型水利工程类所占份额较小。其中,一些省市的论证工作经验丰富、自成风格,北京在城乡规划领域、广东气候可行性论证在核电、风能选址以及大型交通设施领域的工作较为突出;吉林、辽宁省在风电场和太阳能电站选址方面开展较好;浙江和湖北在大型交通设施领域的气候可行性论证开展比较有特色等。这些地方有的经验可以借鉴,有的具有地方性,没法借鉴。

北京市气象局发展现状。项目进行情况调查:目前,北京市气候中心主要就城市规划气候可行性论证和分散式风电场选址方面做些工作,而在其他的如桥梁、核电、火电空冷、大型水利设施、输变电线路方面没有涉猎。参与项目:项目来源,北京市气候中心所做的气候可行性论证,主要在城市规划方面做得较多,项目总负责单位一般是中国城市规划设计研究院和北京市规划设计研究院。气候中心属于他们一个项目的诸多子课题之一。气候可行性论证中包括的分析项目:就城市规划气候可行性论证而言,基本是气候背景分析(常年气象资料、污染资料、研究文献等,对资料进行整理和统计计算分析。给出气温、风向、风速、降水、日照的变化和特征。另外提供气象灾害如暴雨、大风等的演变趋势和特征等);污染背景分析(空气质量状况、主要污染物和污染特征);针对性的计算(利用数值模拟方法,对重点污染企业或者规划用地方案进行计算,给出平均天气条件下和静风条件下的污染物影响的范围和程度,为空间布局的调整提供依据);规划空间发展建议(根据上述分析结果,对城市空间发展、发展定位方面给出建议,即对空间是否适合产业发展给出判断)。出现的问题以及解决方案:目前很多项目,北京市气候中心没有涉及。如核电、大型桥梁等,这在其他很多地区开展的很好。

未来项目发展前景。气候可行性论证的必要性:环评在中国已成为环境保护参与经济社会发展综合决策的制度化保障,是环境保护优化经济增长的有效手段。目前,国际上对于减缓和适应气候变化因素融入环评中的意义已达成共识。中国作为对世界经济、环境具有重要影响的发展中国家,积极应对世界对环境问题的发展需求,有关部门正在研究起草应对气候变化的方法,修改对应对气候变化相关的各项法律、法规。如何将减缓和适应气候变化的机遇与挑战纳入经济与社会发展的各层面,并鼓励政府、公众、企业、各类组织参与其中。

气候可行性论证的可行性——案例分析:表1可见,总体而言,气候影响评价中,能源消费、碳排放、气候对水环境影响以及极端气象条件下的环境风险是目前环评中做最多的部分,也是应对国内对环境要求的具体体现,包括资源利用、环境风险评估以及温室气体排放三大区块。

气候可行性论证的可发展性:目前国内在环评加入气候可行性论证的实践过程中仍存在许多问题,大致分为如下:仅在战略环评层次开始尝试融入气候变化因素,而建设项目区块没有很大建树;各规划部分和企事业单位与国家有关要求缺乏相关共识;气候可行性论证在环评中仍缺乏实践经验鉴于此,气候可行性论证在国内还是有很大发展空间的;在日后的工作中,应当将气候可行性论证系统化,建立一套全面、专业的评价体系。并通过与本公司合作,将气候可行性论证深入到其他类型的环评、规划中,得到社会广泛认可。

项目商业策划

组成“气候可研组”,大致有以下几项:市场信息的收集、与客户进行合作洽谈、根据客户需求拟制方案、协议签署费用收取、产品分类制作、产品后期美化包装、后期服务等,见图1。市场信息收集:根据全国各省已成功合作的项目进行目标客户的类别归类探究,与相关政府组织协会建立联系,收集可利用的项目资源,有方向性地对市场进行宣传、开发。意向客户合作洽谈:对有意向合作的客户进行洽谈,确认客户服务意向。收集了解客户具体需求,对项目进行分析,为服务分类定性,分析产品制作成本、商讨合作形式、期限、费用等问题。制作合作方案:结合初步洽谈结果,进一步专业细致地咨询客户对产品内容、服务详情的需要,对产品制作部分加以讨论,撰写针对客户需求的合作方案,包括项目背景分析、服务产品内容简介、服务人员职责分配等实际操作相关事宜,拟制作合作协议,进行服务费用的预算。协议签署与费用收取:与确定合作意向的客户进行相关合同、协议的签署,客户缴交服务费用。产品分类制作:根据双方核定的合作方案,进行产品分类,按照职责管理范围,共同合作制作完成。最终进行产品整合,达到客户满意标准。产品后期美化包装:对成品进行美化包装,可适当聘请专业包装公司负责,使产品美观、精致,具有更佳的视觉感,增加产品价值。后期服务:包括产品寄送问题、应对客户对产品可能产生的疑问、客户后续需求等,最后对产品效果进行反馈调查,协助进行产品升级和完善,协助科学研究。增强理论基础和丰富实践经验:通过气候论证专项的开展,加强多门类专业知识的积累、技术方法的引进、科学问题的研究。气候可行性论证工作涉及各行各业,要求也不尽相同,要根据不同行业、项目的具体要求,针对其最关心气象条件,开展论证和评价工作。尽早建立专业理论和业务服务体系:充分利用客户的反馈意见,以及国家气候中心、兄弟省份气候中心已取得的服务经验,尽早开展工程气象理论研究,总结已有的气候论证服务经验和技术方法,建立针对不同行业的气候论证服务理论体系。加强法律、法规、规范的保障作用:为了进一步细化《气象法》有关规定,应制定出台一个关于气候可行性论证的办法或细则,明确气候可行性论证的范围、主要内容和工作程序,以及气候可行性论证结论的表现形式及法律地位。

为避免和解决目前专业气象服务运行中存在的一些弊端和问题,建议成立专门机构,责开展气候评估专业气象服务。市场开发组(8~10人):从事气候评估专业气象服务的市场开拓工作。技术保障组(3~5人):从事气候评估专业气象服务的业务保障服务工作。产品研发组(2~3人):从事气候评估专业气象服务的新产品研发工作。

(1)城乡规划:国务院有关部门、设区的市级以上地方人民政府及其有关部门,对其组织编制的,如气候资源开发利用、土地利用、主体功能区划等有关规划。

(2)区域性开发项目:国务院有关部门、设区的市级以上地方人民政府及其有关部门,对其流域开发、开发区建设、城市新区建设和旧区改造等有关规划。以上(1)、(2)工作在气候中心已有展开,主要是与政府部门、设计院等相互接洽完成。

(3)资产评估:开展气候资源评估和详查,对气候资源的开发利用提供建议参考,结合其具体项目和内容,开展专项和系统性的气候可行性论证服务和有关研究。如太阳能、风能资源评估等。资产评估主要应用于普查和评估、及资源利用前景预测等方面。一般几年一次,耗时长。这类项目有很大局限性,数目少,发展前景不乐观。

(4)重大工程项目:服务对象一般是针对单一的、投资巨大或很大的工程建设项目,开展专项气候可行性论证和保障服务。例如核电厂、大型桥梁、水利电力开发、输电线路等。这部分在气候中心没有涉猎,主要原因是这类工程项目地方性很强,北京地区没有核电、太阳能等大型厂地。但北京市其他建设项目诸多,各类建设规范化程度高,气候论证和服务需求将会越来越大,发展空间极大。因此需要万云公司先从北京市大型工程项目入手,向他们宣传我们气象部门承担该项工作在资料、专业知识、人员队伍、从业经验等方面的优势。待到形成完整的评价体系时,可以延伸到其他省市的气候可行性论证工作中。

经济目标

在双方共同协商与合作的基础上,将气候可行性论证课题以新合作模式发展,分析总结市场客户方向,在今年年底将服务产品投入市场,并大力推广、发展,争取在3年内发展成为成熟的专业气象服务项目,形成专业的服务体系、拥有完善的团队组织、创造稳定的经济收益。

收费标准及利润分配