20世纪下半叶以来，以全球气候变暖为主要特征的气候变化已是不争的事实，但又包含许多不确定性和未知的因素。由于特殊的地理位置、气候条件以及经济社会快速发展的阶段性特征，我国面临的水安全问题十分复杂而严峻。水旱灾害频繁仍是中华民族的心腹大患，水资源供需矛盾突出是制约经济社会发展的重要因素，水环境污染严重、水生态系统恶化是国家可持续发展的主要瓶颈。全球气候变化导致的气温升高、海平面上升以及极端气候事件（强台风、强暴雨、高温干旱等）频次和强度的增加，将进一步威胁到我国的水安全。
自20世纪90年代起，我国开展了一系列有关气候变化及其对水资源影响的研究，主要利用假定的气候情景来研究水资源等对气候变化的敏感性，评估气候变化对水资源安全的影响，而针对全国范围的系统的关于气候变化对洪涝、干旱、海平面、台风风暴潮、水生态以及水工材料的影响的研究鲜见报道。针对上述问题，2008年，国家水利管理部门启动了公益性行业科研重大项目“气候变化对中国水安全的影响及对策研究”，利用全球气候变化情景评估未来气候变化对我国防洪安全、水资源安全、水生态安全和水工程安全的影响，并提出我国水利适应气候变化的对策措施，研究成果为水利应对气候变化提供了重要支撑。该项目由南京水利科学研究院、中国水利水电科学研究院、水利部水利信息中心、中国科学院地理科学与资源研究所和国家气候中心等单位共同完成，项目成果获2014年度大禹水利科学技术奖一等奖。 一、研究内容 1．建立了覆盖全国的水文、气象、地理信息和洪旱灾害等数据库群，是全面的、长系列的气候变化影响与水安全问题研究领域数据库群，为开展气候变化影响研究奠定了坚实的资料基础。 2．系统分析了全国范围内气温、降水、干旱、洪涝、水资源、海平面、台风等水安全问题全要素的历史演变规律，定量识别了河川径流变化归因。 3．研发了覆盖业务范围广、覆盖空间尺度大的气候变化影响模拟评价平台，涵盖了多模型与多方法，包括基于格点的全国水资源模拟模型，综合考虑气候变化、社会经济发展和人口增长的区域需水预测模型，分布式流域水质–水量耦合模型，耦合海平面上升与海陆相互作用的近海风暴潮数值模拟模型等。 4．发明了“大型水工极端气候模拟器”，建立了“水生态气候响应试验箱”，试验研究了水工建材特性和湖泊生态过程对气候变化的响应机理。 5．科学评估了气候变化对防洪、水资源、水生态环境和水工材料的影响，系统分析了中国十大水资源分区未来气候变化趋势以及可能面临的水安全问题，提出了我国水利适应气候变化的国家战略和保障国家水安全的应对措施。 二、创新点 1．研发了覆盖全国的业务范围广、空间尺度大的多模式多方法的全要素气候变化影响评价平台，提出了气候变化影响评价模型遴选的标准体系和区域参数率定方法，解决了无资料地区模型分析计算问题。 2．提出了基于水文模拟技术的突变诊断方法及河川径流变化归因定量分析方法，识别了气候要素变化和人类活动对主要江河径流变化的影响，探明了全国不同区域气候变化对水安全影响的全要素演变规律。 3．发明了“大型水工极端气候模拟器”和“可调节式多应力混凝土诱导开裂装置”，探明了水工建材特性对极端气候变化的响应机理，建立了气候变化背景下水工混凝土服役环境温度、强度等级与最大冻融循环耐久性之间的定量关系。 4．提出了气候模式综合评价指标体系和气候情景修订方法，构建了水资源对气候变化响应的脆弱性评价指标体系，评估了未来气候变化对全国十大水资源分区水安全的影响，明晰了中国适应气候变化的重点区域及相应的适应措施。 三、推广应用情况 1．项目部分成果已在中国“十二五”水利发展规划编制以及大江大河治理、中小河流治理和山洪地质灾害防治等工程论证和建设中得到应用，为开展水利重大问题研究和水利适应气候变化有关工作提供了重要的参考。 2．研究成果在全国抗旱规划编制和实施中，充分考虑气候变化的影响，加强了各地区水利工程体系抗旱能力建设、抗旱应急专业水源工程体系建设、旱情监测预警和抗旱指挥系统建设以及抗旱管理服务体系建设等项目的规划和实施，提升了全国抗旱规划的针对性和科学性，将进一步增强国家的综合抗旱能力。 3．成果系统分析了中国主要江河水文气候要素的演变规律，科学评估了未来气候变化对中国水资源、需水等方面的影响，该部分成果纳入《第二次气候变化国家评估报告》；成果定量识别了河川径流变化归因，科学评估了未来气候变化下中国水资源的脆弱性，该部分研究成果纳入了《中国气候与环境演变：2012》科学报告。 4．成果对实施国家最严格的水资源管理具有重要的借鉴意义，部分成果应用于全国水资源管理控制指标分解、《全国中长期供求规划》等多项工作中；研究成果对于推进我国生态文明建设、创新水资源管理制度等具有重要的借鉴意义，也将为国家水安全战略保障体系的构建提供重要的参考。 5．结合云南省鲁地拉水电站工程周边优质粉煤灰资源短缺的实际情况，系统开展了气温和地区冻融循环与水工混凝土寿命关系的研究工作，提出采用新型掺合料取代优质粉煤灰作为大坝碾压混凝土掺合料，减少单方混凝土中水泥用量的大坝配合比方案被工程采纳，产生了显著的社会效益、经济效益与生态效益。 第一完成人简介 王国庆（1971－ ），男，博士，南京水利科学研究院教授级高工，兼任国际水文协会（IAHS）中国国家委员会副秘书长，国际大坝协会气候变化专委会（ICOLD）理事，江苏省“333高层次人才培养工程”中青年科学技术带头人。主要从事流域水文模拟、气候变化影响与适应、水资源综合管理等方面的科学研究。作为项目技术负责人，近五年承担了国家自然科学基金面项目“不同尺度流域水文循环过程对气候与植被变化的耦合响应关系及模拟”（项目编号：41371063）、全球变化重大科技专项“气候变化对黄淮海地区水循环影响机理和水资源安全评估”（项目编号：2010CB951100）、国际科学技术合作项目“气候变化对黄土高原典型支流水文的影响及适应对策”（项目编号：2010DFA24330）等近十项重大基础科研项目。发表学术论文120余篇，其中SCI、EI源刊论文40余篇，撰写了《气候变化对水文水资源影响研究》、《河川径流变化及归因定量识别》、《气候变化对中国水安全的影响及适应对策研究》学术专著3部。曾获省部级科技进步一等奖1项、二等奖1项。
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