为进一步推动我国南方地区水科学研究，增强南方水科学研究能力，提升我国水科学研究的整体水平，并为我国南方水安全应对和治理提供科学基础，2014年5月6-8日在北京香山饭店召开了以“高强度环境变化下我国南方地区水安全面临的新挑战”为主题的香山科学会议第494次学术讨论会，中国水利水电科学研究院王浩教授、南京水利科学研究院张建云教授、中国农业大学康绍忠教授和中山大学陈晓宏教授共同担任本次会议的执行主席。来自水利、环境、生态、地理、大气、农业等学科领域的近40位专家出席了会议。与会专家围绕（1）伴随快速城市化扩张的我国南方城市群洪涝与供水安全；（2）我国西南地区大范围长历时干旱形成机理与水资源高效利用；（3）我国南方高密度河网区水环境生态问题；（4）高强度变化环境下我国南方流域水安全响应与调控等中心议题进行了深入的讨论和交流，并提出了建设性意见。 王浩教授作了题为“高强度环境变化下我国南方地区面临的水安全新挑战”主题评述报告，指出水安全是国家安全的重要支撑和影响因素。当前我国水安全新老问题交织，特别是水资源短缺、水生态损害、水环境污染等问题突出；受高强度环境变化的影响，我国南方地区同样面临着突出的水安全问题，而目前南方地区水安全研究相对薄弱，学科交叉与协同研究不足；加强南方水安全问题研究，有助于推动我国南方地区水科学的研究和发展，并为南方水安全应对和治理提供科学依据。认为在高强度环境变化下，水问题演化出现新的特征，具体表现在：资源性与竞争性缺水及伴生问题突出，水污染形式与组分更趋复杂和多样，水生态和资源系统退化形势严峻，极端和突发水事件发生频率加大，水问题叠加和累积影响越来越严重。因此，南方地区面临供水安全、防洪安全、生态安全、江湖关系协调性、河口区伴随海平面上升咸潮上溯等多重挑战，必须加大研究力度，力求在以下方面取得理论和实践突破:气候变化与人类活动双重作用下南方丰水地区水资源演变机理，南方地区流域水循环多过程耦合机理，水量、水质、效率三位一体的水资源评价方法，南方地区流域水循环多维调控机理，流域水循环升降尺度的关键技术，旱涝交替的水文极值问题和适应性调控。 主题报告引起了与会专家的共鸣和热烈讨论。与会专家认为南方水安全问题确实十分独特，连续强降雨形成的严重内涝问题，高密度河网区的水污染问题，西南地区大范围干旱问题等，都非常突出。这些问题的解决不仅需要技术方法，更需要大量的多学科相互协作的基础研究。南方地区易发连续长历时强降水导致洪涝灾害；而季节性区域性长历时少雨叠加南方高强度用水又产生严重干旱；南方用水强度高，产生污水也多，城市河流既是排洪通道也是排污通道；三角洲河网交互污染比北方单一河流更为复杂，潮流顶托更加剧污染治理难度。 一、伴随快速城市化扩张的我国南方城市群洪涝与供水安全 与会专家作了题为“高强度变化环境下南方城市群水安全问题与思考”中心议题评述报告，指出在中国快速城市化推进中，出现了逢大雨必涝的城市通病。我国城市洪涝灾害频发的根本原因在于城市水文过程的降水输入增强、下垫面硬化引起产汇流规律的变化，以及城市排洪涝能力薄弱导致承灾能力和致灾因子强度的此消彼长。在气候变化和人类活动双重驱动下，极端暴雨事件发生频率和强度呈增加趋势，应该发展和完善城市洪涝应急管理系统。 与会专家还作了题为“城市群洪涝形成机理及产汇流模拟”和“特大型城市复杂水资源系统精细化配置研究”专题报告。 在讨论中，专家认为无论降水时空特征如何变化，水量南多北少的大格局近期不会根本改变；根据国家最新出台的规定，新建城区不能增加径流量；近年来确实有低频高值旱涝连续出现的现象，旱涝重现期问题需要进一步研究。城建部门和水利部门对不同频率的洪水标准不一致，误导了公众的认识；城市内涝模型面临验证数据严重不足的问题，而模型本身也有精度不高的缺陷。 二、我国西南地区大范围长历时干旱形成机理与水资源高效利用 与会专家作了题为“我国西南地区大范围持续干旱的特征、机理与水资源利用”中心议题评述报告，认为西南地区持续性干旱由气候变化与人类活动共同驱动，其中太平洋和印度洋海温的年代际异常和青藏高原热源作用共同引起的西南季风减弱似乎占了主导地位。这种由季风变化主导的降水减少很可能会持续很长一段时间。提出对水资源适应措施的建议。 与会专家还作了题为“高强度变化环境下南方地区干旱响应形成机理”、 “南方典型区域的水资源安全及应对策略”和“我国降水变化特征、机理和未来趋势”专题报告。 在讨论中，专家提出天气模型参数优化可以提高天气模型的预测能力，数据同化是一个关键问题，美国气候预测及水文预报的经验值得借鉴。天气或气候预测的时间尺度应该与水资源应用目的相关。应该认真区分水文气象的周期性波动和时间趋势，提高预报的实用性。观测显示我国雨带有北移趋势，而预估未来气候的两种途径都有不确定性，气候模式对将来降雨的预估很不一致，因此要慎重地应用模式结果。 三、我国南方高密度河网区水环境生态问题 与会专家作了题为“我国南方水体生态系统对背景场高强度变化的响应及其健康度评价”中心议题评述报告，指出我国南方水体生态系统形成的背景场在宏观、中观、微观三个层面的影响因素及其多样性。其背景场高强度变化导致水体生态系统均发生了与自然生态系统演化速率不一致的改变。构建我国南方不同类型水体健康评价指标体系并进行健康评价，是一项复杂的系统工程。 与会专家还作了题为“东江水质目标管理与流域污染负荷削减空间分配”专题报告。 在讨论中，专家认为受气候变化和人类活动共同影响，洪涝、干旱和污染在南方并存，涝一线，旱一片；南方严重的水污染导致离江河湖泊5公里之内的地区癌症发病率高于其它地区。一些水污染问题用调水稀释的方式处理并不恰当,调水冲污只能治标，污染治理才是治本。 四、高强度变化环境下我国南方流域水安全响应与调控 与会专家作了题为“高强度变化环境下我国南方流域水安全响应与调控”中心议题评述报告，指出我国南方发达地区速度之快、强度之高、人口规模之大在国际上均无先例。气候变化导致南方地区降雨时空分布更趋不均，极端性暴雨、干旱以及旱涝急转事件显著增多，南方地区面临水安全新问题和新挑战。南方地区水安全调控措施：对西南地区干旱用水节制、开源、优配全系统调控，对水污染控源、活水、清点、洁面、治内全方位调控，对城市洪涝通畅、透水、预警、避险、减灾的综合水安全调控，对水生态恶化长效修复、平衡通量的水生态健康调控，对河口咸潮避咸、抢淡、调蓄的全流域水量高效利用时空优化调控。 与会专家还作了题为“西南喀斯特流域水文变异性及生态水文过程耦合模型研究”、“变化环境下水资源系统风险分析”和“气候变化对我国东部季风区水安全的影响研究与展望”专题报告。 在讨论中，专家认为南方水问题具有独特性。南方不同地区水问题差异很大，但这些地区又有共性问题，如城市内涝、海平面上升的影响、气候变化的影响等。总之，南方水安全问题很多，虽然目前有了一些概念，但很多问题还没有认识清楚，需要做大量的基础研究。 五、共识与建议 通过此次会议，与会专家形成如下共识： 1、我国南方地区水安全问题独特而突出，基础研究亟待加强： 相比较北方，我国南方水安全问题的独特之处在于（1）分布极不均匀的丰沛的雨水集中于汛期产生频繁的洪涝威胁，不少南方城市一年遭遇多次洪涝灾害。（2）区域性和季节性干旱问题十分突出，甚至由于更高强度的开发而旱情不亚于北方；长三角、珠三角特大城市群高强度用水下的供水系统脆弱性加大。（3）水污染和生态恶化现象十分严重，由于南方高强度长历时的大暴雨导致面污染源大量进入水体、城市合流制污水漫溢进入河流，许多城市河流既是排洪通道也是排污通道；尤其是在长三角、珠三角河网区，水系相互贯通并受潮流顶托作用，水环境生态治理难度远大于单一河道治理。珠江口咸潮持续上溯严重威胁珠江三角洲尤其是对港澳的供水安全。珠江流域上游的石漠化是世界上最大规模的石漠化区域。 目前，国家级重大科研项目涉及北方水问题研究的较多，涉及和关注南方水安全的较少。相对于北方而言，南方水问题基础研究较为薄弱，南方尤其是华南地区的水科学基础研究亟待加强。 2、我国南方地区水安全研究需要关注以下关键科学问题： （1）高强度变化环境下南方地区水汽输送变异与西南地区特殊的地理地貌条件下连续干旱形成机理； （2）南方特大城市群供水系统脆弱性以及跨区域/流域水资源实时协同精细化配置理论方法与多维适应性调控； （3）南方复杂河网区高强度人类活动下河流通量演化及其水环境生态平衡理论与修复方法； （4）珠江上游区域石漠化演化的水相机理及其调控； （5）高强度变化环境下南方湿热水生态系统对高强度背景场的适应性以及水体健康标准体系与评价机制； （6）南方城市内涝形成机理与非一致性洪涝重现期和排涝标准重构； （7）南方河口区海平面上升咸潮上溯的水资源响应及其调控。 与会专家就推动高强度变化环境下南方水安全问题研究提出如下建议： 1、加快建立水相关领域资料共享机制； 2、加强南北方不同区域不同学科的交叉协同研究； 3、加大国家重大项目对南方水问题研究的支持力度； 4、不断吸收水科学技术进步（物联网、智慧水利、大数据、云计算等）的新成果，为南方及全国水安全需求服务。 与会专家深刻体会到开展高强度变化环境下南方水安全问题研究的重要性和紧迫性，期望这一领域能得到国家有关部门的更多重视和支持，以提升我国水安全研究的整体水平，实现我国全范围水安全保障。 .
