夏軍院士：直面變化環境下水安全問題

　　 我國是一個長期面臨水資源短缺、水旱災害、水污染和水生態等多方面水問題的發展中國家。隨著我國經濟社會的發展，水安全問題愈來愈凸顯，其中不僅有保障水資源需求的供水安全、減少水災害的防洪安全，還有日益突出的水質安全、水生態安全以及與跨境河流聯系的國家安全等。

　　水安全問題不僅是我國經濟社會可持續發展面臨的關鍵性瓶頸問題，也是全球人類未來面對的重大戰略問題。

　　聯合國水計劃將水安全定義為：人類生存發展所需的有量與質保障的水資源、能夠維系流域可持續的人與生態環境健康、確保人民生命財產免受水災害（洪水、滑坡和干旱）損失的能力。

　　近些年作為國際水資源協會主席，我參加了聯合國秘書長水戰略相關的智庫和咨詢工作。2014年在德國施普林格出版社出版了專著《水與人類：再論水安全》，其中給出了全球范圍水資源壓力的圖景。總的來看，當前受到最高量級水資源壓力（大于40%）的陸地面積已占到全球陸地總面積的30%，到2050年將攀升到50%；目前受到最高量級水資源壓力的全球人口為25億（約占全球總人口的36%），到2050年將升到47億（占全球90億人口中的52%）；當前全球經濟總量受到最高量級水資源壓力影響的比例已達到22%，到2050年這一數值將上升到45%。

　　對中國而言，水資源安全的壓力相對全球平均更為顯著。僅以我主持的、與項目科研團隊共同完成的“中國東部季風區氣候變化影響與水資源安全適應對策研究”國家“973”項目成果為例，得出了一些結果與認識。

　　比如，占全國總人口95%、國土面積近一半的中國東部季風區，90%處在水資源比較脆弱和嚴重脆弱的狀態，中國面臨的水資源安全壓力巨大，尤其中國北方；在未來氣候變化影響下，2030~2050年東部季風區需水量進一步增加，華北地區氣溫上升1攝氏度, 農業作物蒸騰耗水量增加大約25毫米，約占總用水量的4%；氣候變化影響下2030年水資源需求關系分析, 長江區新增需水313億立方米，中下游及南水北調中線水源地的漢江脆弱性加大；未來不同的氣候變化情景下，我國東部季風區較脆弱和嚴重脆弱的區域將明顯擴大，特別是南方和長江流域增加較多。

　　因此，無論從全球水安全格局還是我國已發生的水安全問題及態勢來看，人類要生存與發展，將不得不面對愈來愈嚴峻的水安全風險與挑戰。

　　面向國家“十三五”水安全戰略和更長遠的水安全保障的戰略規劃，無論是全球還是我們國家，將不得不思考和應對來自不斷變化環境下的水安全需求問題，并探索它們背后的科學問題，包括：水與人類未來、水需求的驅動機制、全球變化與水管理、水與環境健康、水與城市化、水與糧食安全、水與能源、未來的水變化以及水安全戰略與對策。水科學的研究與知識創新將更多面向不斷變化環境的水安全問題與科學體系。

　　因此，國家“十三五”以及“十四五”地球系統水循環和水科學研究，迫切需要科學規劃和研究“水與氣候”“水與生態”“水與環境”“水與社會”，以及以水為紐帶將這些部分聯系并相互作用而形成的地球和流域水系統科學理論。它們包括：強調水循環聯系的“水文物理過程”、與水相關的“生物及地球化學過程”、與社會經濟發展與制度管理聯系的“人文過程”，亦稱為三大過程變化的觀測與機理研究，揭示水系統演變規律；強調水循環聯系的三大過程作用與反饋的水系統“耦合—解耦”多尺度模型研究及其綜合系統的行為與響應規律研究；強調服務于國家水安全保障、良性水循環的系統調控、適應性管理與對策研究，維系變化環境下水資源的可持續利用。

　　從國際層面研究不斷變化環境下的水文科學，尤其新的社會水文學發展方向，對面向發展中國家，尤其是中國的水安全戰略基礎和應用基礎研究，提出了新的機遇和挑戰。

　　展望未來，變化的環境下，中國水安全面臨氣候變化和人類社會經濟開發自身的挑戰。水系統科學基礎和應用基礎研究，將成為應對全球變化、保障我國水安全的重要科技支撐，也是提高我國水安全科學基礎和知識創新的重要方面。