实现中国“双碳”目标 水利行业可以做什么

2020年9月中国国家主席习近平在第75届联合国大会代表中国政府郑重承诺,中国将力争于2030年前达到碳排放峰值,努力争取2060年前实现碳中和（简称“双碳”目标）。为什么要加快实现“双碳”目标？如何实现“双碳”目标？水利行业在实现“双碳”目标过程中可以做出什么贡献？文章对上述问题进行了深入论述。由于温室气体过度排放造成全球气候变暖,大气、海洋和陆地系统等均发生明显变化,对人类生存和自然系统可持续发展形成巨大挑战。受气候变化影响,中国在水安全、自然灾害防御、公共健康和粮食安全等方面受到严重挑战。水资源与气候变化紧密相关,应对气候变化,水利行业应该从加快水电开发、加强抽水蓄能电站建设、发展绿色小水电、开发利用地热资源等方面,为实现“双碳”目标做出贡献。     

“双碳”战略下水循环响应与需水情势变化

通过对相关文献的研究梳理，基于“双碳”战略任务要求与实施路径，对“双碳”战略下水循环响应与需水情 势变化等进行深入探析。研究表明，水、碳循环在自然界通过植物光合作用和蒸散发紧密相连，在经济社会中通 过水资源与能源的供-用-耗-排过程密切相关。“双碳”战略实施对水资源供、需两端均产生一定影响，供给端主 要表现在降水、径流的时空分布变化，需求端主要表现在产业结构、布局的调整以及伴生的需水变化。针对“双 碳”战略下的水-碳天然循环变化及其影响应进一步加强研究并制定适应性措施，同时加强经济社会领域水资源 与能源供-用-耗-排过程的主动调节，为“双碳”目标实现和经济社会高质量发展提供支撑。     

变化环境下流域水-碳平衡演化研究综述

流域水量平衡与碳平衡通过植物光合作用与蒸散发过程紧密相联。在全球环境变化的背景下,研究流域水-碳平衡的耦合关系与对变化环境的响应规律对于发展生态水文科学具有重要科学意义,也可为区域水安全保障、生态系统服务功能评价、气候变化适应性对策制定等提供科学支撑。本文从水循环与碳循环要素的监测、水-碳耦合关系的量化和模拟、变化环境对水-碳平衡的干扰、流域尺度上水-碳平衡演化规律识别与归因等方面对相关研究进展进行综述,探讨当前的研究热点、面临的问题与挑战、以及未来的发展趋势。     

秦岭北麓(西安段)碳排放和碳汇分析与预测研究

秦岭北麓是中国西北地区重要的森林生态系统,对该区域的碳排放和碳汇进行分析与预测对实现双碳目标具有重要意义。以秦岭北麓(西安段)为研究对象,基于中国碳核算数据库分析区域碳排放时空格局,采用CASA模型分析区域碳汇时空分布格局,分别采用STIRPAT模型和灰色预测模型预测区域未来碳排放和碳汇量。结果表明：秦岭北麓(西安段)预计可实现2030年“碳达峰”目标,碳排放量峰值为5.94×10⁷ t/a,但是难以实现2060年“碳中和”目标,2060年的区域净碳汇量为-2.26×10⁷ t/a。研究成果可为秦岭北麓(西安段)实现双碳目标的政策制定提供科学支撑。     

水土保持碳汇若干关键问题研究

水土保持是生态文明建设的重要内容,也是水利行业助力实现“双碳”目标的重要举措。从理论研究和实践探索入手,着重阐述水土保持碳汇内涵与机理、碳汇能力评估与核算、碳中和潜力与碳交易实践、碳汇能力提升路径等问题。水土保持碳汇通过林草、工程和耕作措施实现,具有碳增汇、保土固碳和减蚀减排作用。基于全国尺度碳汇核算,2021年以水利部门为主实施的水土保持措施碳汇量（不包括水土保持林草措施碳汇）为1395万～1699万t C,约占我国陆地生态系统碳汇总量的4%～6%,这一部分尚未纳入国家碳汇核算体系。为提升水土保持碳汇能力和贡献度,应持续开展山水林田湖草沙系统治理,统筹水土保持拦沙减淤、净化过滤、调节反补、开源引流、减排增汇等生态多功能协调,推进水土保持提质增效,并优化生产建设项目水土保持技术,充分挖掘水土保持固碳增汇潜力。     

浅谈湿地生态系统的建设与保护

湿地与森林、海洋并称为全球三大生态系统,具有涵养水源、净化水质、调蓄洪水、控制土壤侵蚀、补充地下水、美化环境、调节气候、保护海岸和生物多样性以及维持碳循环等巨大的生态功能.建设与保护湿地生态系统是国家生态安全体系的重要组成部分,是实现经济社会可持续发展的重要基础.     

水电和抽水蓄能是实现碳中和的重要保障

分析我国实现“双碳”目标存在的问题,探讨实现“双碳”目标的途径表明,我国数万座水电工程才是实现100%可再生能源供电的重要保障。随着光伏、风力发电技术快速发展,以及小水电的抽水蓄能改造技术的成功,才能实现“双碳”目标。同时必须纠正某些对水电尤其是小水电的严重偏见,停止对小水电的清理、整顿、关闭,而让其继续发挥积极作用。此外,认为在未来实现碳中和之后,仍然需要保留一部分煤电作调峰是错误的,煤电必须退出历史舞台是国际主流的共识。     

稳定碳同位素技术在岩溶碳循环中的应用

随着分析技术的进步,稳定碳同位素技术在全球碳循环研究中越来越受到重视。通过对δ13C的变化的监测并结合同位素分馏等基本概念,可以有效地区分CO2的源与汇。重点综述了稳定碳同位素在判断驱动岩溶作用的CO2来源的应用,以及在揭示岩溶碳循环方式及影响因子的应用。     

水力侵蚀作用下土壤有机碳动态研究进展

水蚀作用下土壤有机碳动态对于准确评估土壤侵蚀的碳“源/汇”角色具有重要意义。论述了侵蚀作用对全球碳循环格局产生的影响,阐明了水蚀作用下土壤有机碳动态机制研究的重要意义,并从水蚀作用下土壤碳循环格局以及有机碳库动态过程机制等方面介绍了国内外最新研究进展,进而深入分析了当前研究存在的系列问题及今后的发展趋势。分析认为,以微生物为切入点进行侵蚀作用下的碳矿化研究将有助于从机理层面解决侵蚀在土壤碳循环中的不确定性问题。此外,运用模型模拟的方法全面考察水力侵蚀作用下土壤有机碳库动态机制,将是今后侵蚀作用下土壤碳循环研究中亟待开展的工作。     

辽河口湿地自然植被碳储量研究

湿地可以维持自然生态环境稳定和碳循环稳定,随着城市化步伐的加快、海产养殖业的发展,辽河口湿地生态系统遭到了一定程度的破坏。利用辽河口湿地自然植被实测生物量和遥感影像提取的归一化植被指数,建立了基于遥感影像的生物量回归模型,经过对比分析得出二项式函数为最优模型。通过该模型反演出的生物量计算得到辽河口湿地自然植被的碳储量为969 323.100 t,与实测值1 077 146.018 t相比,相对误差为10.0%,表明利用遥感影像反演植被生物量,可以得到较精确的辽河口湿地自然植被的碳储量。     

“双碳”目标下水资源行为调控研究框架及展望

针对“双碳”目标下水资源行为调控研究，构建了研究框架，主要包括“双碳”目标下水资源行为作用机理研究、量化研究、调控研究3方面内容；阐明了水资源行为与“双碳”目标的相互关系及作用机理、水资源行为对“双碳”目标作用函数确定及定量评估、面向“双碳”目标的水资源行为调控机制与定量描述3个关键问题，并介绍了这3个问题相应的研究方法；围绕上述内容，从水资源行为作用机理、定量评估、调控模型、应用实践4个方面展望了下一步的研究方向。     

小水电代燃料工程对黔东南人工林生态系统固碳效益的影响

研究小水电代燃料工程对人工林生态系统的固碳效益的影响,是小水电代燃料工程生态效益和可持续性评价的重要内容。本文选取贵州省麻江县小水电代燃料工程项目区内常绿阔叶次生林、马尾松人工林和柏木人工林为研究对象,以立地条件相近的非项目区马尾松人工林和柏木人工林为对照,通过外业调查和实验室测定,对比分析了不同林分生态系统碳储量间的差异。结果如下：（1）项目区内马尾松和柏木人工林的乔木层、林下层和土壤层碳储量均大于各自对照林分,其中在乔木层上碳储量差异显著（P<0.05）。（2）项目区内常绿阔叶次生林、马尾松和柏木人工林生态系统碳储量分别为153.70、88.25和36.69 Mg/hm²,其中次生林显著大于人工林,马尾松和柏木人工林均显著大于各自对照林分（P<0.05）。研究表明：（1）小水电代燃料工程增加了人工林生态系统碳储量,提高了人工林生态系统的固碳效益。（2）研究区内的植被恢复具有较高的固碳潜力。     

从水库温室气体研究到水电碳足迹评价：方法及进展

当前，围绕水库温室气体净排放量评估、水电碳足迹评价等方面，仍存在一些不确定或模糊的地方，制约了水电行业开展温室气体核算与管理。对此，本文首先梳理了水库修建及运行在“淹没、阻隔、重建、消纳”等四个方面对温室气体通量产生的影响。结合政府间气候变化委员会提出的概念性框架，探讨了水库温室气体净排放量评估的科学内涵与尚待解决的关键问题，提出了对水库蓄水前后温室气体通量变化评估的技术路径。之后，本文提出了水电碳足迹是指工程项目生命周期内各种人类活动所产生的二氧化碳当量(CO_2eq)排放总量。综述了全球范围内水电碳足迹评价案例，认为水利水电工程项目的生命周期涵盖项目前期准备、施工建设、运营维护与拆除恢复等四个阶段，但当前在碳足迹评价方法、系统边界划定、评价结果的解读与使用等方面仍尚未有更明晰、规范化的答案。未来，建议进一步加快水库温室气体源汇变化监测评估与水电碳足迹评价的标准体系建设；深化水库碳循环与温室气体通量的基础研究，支撑水库温室气体净排放量评估；完善水电生态环境综合绩效管理体系，创新水电企业温室气体管理制度；积极推动水电在应对气候变化与“双碳目标”实现路径中找准定位、突...     

碳达峰碳中和背景下水利工作的思考

文章从二氧化碳排放和吸收的角度,结合水利行业的业务范围和作用,探讨了水利行业实现"双碳"目标的关注重点.分析发现,水利行业可通过对关键碳排放环节的严格管控以及碳吸收能力的优化管理,实现行业内部的碳中和;并可通过工程和非工程手段助力其他行业和全社会实现碳中和.为水利从业者提供借鉴,为保障水利事业适应低碳发展趋势提供思路.     

实行低碳化项目管理，助力“清洁能源”发展

实现“双碳”目标是我国对国际社会的庄严承诺，也是推动高质量发展的内在要求。实现“双碳”目标的过程也是不断满足人民对“青山、绿水、蓝天、清新空气”美好生活环境新期待的过程。随着风力发电、光伏发电等新能源大规模、高比例发展，新型电力系统对调节电力能源的需求更加迫切，抽水蓄能电站迎来了新的机遇和发展。展望低碳未来，鲁山抽水蓄能电站的兴建，发挥了重要作用，坚持低碳生活、办公，引领绿色施工，谱写“清洁能源”新篇。     

构建湿地修复制度体系刻不容缓

<正>湿地与森林、海洋并称为地球三大生态系统,具有保持水源、净化水质、调洪蓄水、调节气候、保护生物多样性等多种功能,是人类赖以生存和发展的资源宝库。据估算,我国96%的可利用淡水资源被保存在各类湿地中,1公顷湿地每年可去除1000多公斤氮和130多公斤磷。占陆地总面积8.6%的湿地储存着地球陆地生态系统35%的碳,为20%的已知物种提供了生存环境。湿地因而被誉为"淡水之源""地球之肾""气候调节器"和     

近百年来洪泽湖有机碳垂直分布特征及其影响因素

湖泊碳循环是整个生态系统碳循环的重要组成部分,研究洪泽湖碳循环对于揭示区域甚至全球碳循环具有重要意义。为揭示近百年来洪泽湖有机碳含量的垂直分布特征及影响因素,采集了洪泽湖不同湖区柱状沉积物样品,进行总有机碳和总氮的测定,并用碳氮比值对沉积物的有机碳来源进行区分。结果表明:近百年来,洪泽湖沉积物有机碳含量总体呈现出随深度增加而减小的趋势,各湖区柱样沉积物有机碳的平均含量为0.69%～0.91%,其中西北部徐洪河入口区平均有机碳含量最高;从有机碳的来源来看,主要以内源有机质为主,而外源的贡献相对较小;从影响因素来看,有机碳含量主要与有机碳矿化程度、叶绿素a浓度、温度以及人类活动(如人口数量)有关。     

谈双碳背景下水利水电工程建设与生态环境保护

随着科技日益发展，人们利用自然、改造自然的脚步也越来越快，但生态环境却遭到了巨大破坏，这无疑是对整个人类社会可持续发展提出了严峻挑战。为了解决生态环境困难，响应《巴黎协定》，我国在2020年宣布实施双碳战略，水利水电工程作为我国重要基础设施之一，在落实双碳战略上有着不可替代的作用，但在传统的水利水电工程建设中，常常会对生态环境带来一系列影响。本文从双碳战略的大背景出发，结合水利水电工程建设管理的特点，从减少碳排放、落实双碳战略的角度提出对生态环境的保护措施，为实现双碳目标作出贡献。     

深入推进水土保持碳汇工作 提升水土保持生态产品供给能力

文章阐述了水土保持碳汇的基本内涵与其主要特征,分析认为水土保持是巩固和提升生态系统碳汇能力的重要方面,对我国实现碳中和具有重要作用。研究提出进一步推动水土保持碳汇工作的主要举措,包括深化碳汇基础研究和技术攻关、巩固提升碳汇作用与碳汇能力、完善碳汇监测和计量核算体系、推动建立水土保持碳汇价值实现机制等。     

沂沭泗局水利绿化碳汇发展路径初探

<正>一、引言2020年9月22日，习近平总书记在第七十五届联合国大会一般性辩论上代表中国政府和人民向国际社会郑重承诺：“中国将采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和。”推进水利绿化碳汇工作，将充分发挥绿色资源的潜力与价值，更好发挥生态系统碳汇能力，为实现我国碳达峰碳中和目标、维护全球生态安全作出贡献。