Published August 22, 2013 | Version v1
Publication Open

China's water sustainability in the 21st century: a climate informed water risk assessment covering multi-sector water demands

  • 1. Columbia University
  • 2. State Key Laboratory of Hydrology-Water Resources and Hydraulic Engineering
  • 3. Hohai University
  • 4. Earth Island Institute
  • 5. China Institute of Water Resources and Hydropower Research
  • 6. Anhui and Huaihe River Institute of Hydraulic Research

Description

Abstract. China is facing a water resources crisis with growing concerns as to the reliable supply of water for agricultural, industrial and domestic needs. High inter-annual rainfall variability and increasing consumptive use across the country exacerbates the situation further and is a constraint on future development. For water sustainability, it is necessary to examine the differences in water demand and supply and their spatio-temporal distribution in order to quantify the dimensions of the water risk. Here, a detailed quantitative assessment of water risk as measured by the distribution of cumulated deficits for China is presented. Considering daily precipitation and temperature variability over fifty years and the current water demands, risk measures are developed to inform county level water deficits that account for both within year and across year variations in climate. We choose political rather than watershed boundaries since economic activity and water use are organized by county and the political process is best informed through that unit. The risk measures highlight North China Plain counties as highly water stressed. Regions with high water stress are typically the regions with high inter-annual variability in rainfall and now have depleted groundwater aquifers. The stress components due to agricultural, industrial and domestic water demands are illustrated separately to assess the vulnerability of particular sectors within the country to provide a basis for targeted policy analysis for reducing water stress.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

الخلاصة. تواجه الصين أزمة في الموارد المائية مع تزايد المخاوف بشأن إمدادات المياه التي يمكن الاعتماد عليها لتلبية الاحتياجات الزراعية والصناعية والمنزلية. يؤدي التباين المرتفع في هطول الأمطار بين السنوات وزيادة الاستخدام الاستهلاكي في جميع أنحاء البلاد إلى تفاقم الوضع بشكل أكبر ويشكل عائقًا أمام التنمية المستقبلية. من أجل استدامة المياه، من الضروري دراسة الاختلافات في الطلب على المياه وعرضها وتوزيعها المكاني والزماني من أجل تحديد أبعاد مخاطر المياه. هنا، يتم تقديم تقييم كمي مفصل لمخاطر المياه كما تم قياسه من خلال توزيع العجز المتراكم للصين. بالنظر إلى هطول الأمطار اليومي وتقلب درجات الحرارة على مدى خمسين عامًا ومتطلبات المياه الحالية، يتم تطوير مقاييس المخاطر لإبلاغ العجز المائي على مستوى المقاطعة الذي يمثل كل من التغيرات في المناخ خلال العام وعبر العام. نختار الحدود السياسية بدلاً من حدود مستجمعات المياه لأن النشاط الاقتصادي واستخدام المياه يتم تنظيمهما حسب المقاطعة ويتم إبلاغ العملية السياسية بشكل أفضل من خلال تلك الوحدة. تسلط تدابير المخاطر الضوء على مقاطعات سهل شمال الصين باعتبارها تعاني من إجهاد مائي شديد. وعادة ما تكون المناطق التي تعاني من إجهاد مائي مرتفع هي المناطق ذات التباين المرتفع بين السنوات في هطول الأمطار والتي لديها الآن طبقات مياه جوفية مستنفدة. يتم توضيح مكونات الإجهاد الناجمة عن الطلب على المياه الزراعية والصناعية والمنزلية بشكل منفصل لتقييم ضعف قطاعات معينة داخل البلد لتوفير أساس لتحليل السياسات المستهدفة للحد من الإجهاد المائي.

Translated Description (French)

Résumé. La Chine est confrontée à une crise des ressources en eau avec des préoccupations croissantes quant à la fiabilité de l'approvisionnement en eau pour les besoins agricoles, industriels et domestiques. La forte variabilité interannuelle des précipitations et l'utilisation croissante de la consommation à travers le pays aggravent encore la situation et constituent une contrainte pour le développement futur. Pour la durabilité de l'eau, il est nécessaire d'examiner les différences de demande et d'offre en eau et leur répartition spatio-temporelle afin de quantifier les dimensions du risque hydrique. Ici, une évaluation quantitative détaillée du risque lié à l'eau tel que mesuré par la distribution des déficits cumulés pour la Chine est présentée. Compte tenu des précipitations quotidiennes et de la variabilité de la température sur cinquante ans et des demandes actuelles en eau, des mesures de risque sont élaborées pour informer les déficits en eau au niveau des comtés qui représentent à la fois les variations du climat au cours de l'année et d'une année à l'autre. Nous choisissons des limites politiques plutôt que des limites de bassin versant, car l'activité économique et l'utilisation de l'eau sont organisées par comté et le processus politique est mieux informé par cette unité. Les mesures de risque mettent en évidence les comtés de la plaine de Chine du Nord comme étant fortement stressés par l'eau. Les régions avec un stress hydrique élevé sont généralement les régions avec une forte variabilité interannuelle des précipitations et ont maintenant des aquifères d'eau souterraine épuisés. Les composantes du stress dues à la demande en eau agricole, industrielle et domestique sont illustrées séparément pour évaluer la vulnérabilité de secteurs particuliers dans le pays afin de fournir une base pour une analyse ciblée des politiques visant à réduire le stress hydrique.

Translated Description (Spanish)

Resumen. China se enfrenta a una crisis de recursos hídricos con crecientes preocupaciones en cuanto al suministro confiable de agua para las necesidades agrícolas, industriales y domésticas. La alta variabilidad interanual de las precipitaciones y el aumento del consumo en todo el país exacerban aún más la situación y son una limitación para el desarrollo futuro. Para la sostenibilidad del agua, es necesario examinar las diferencias en la demanda y el suministro de agua y su distribución espacio-temporal para cuantificar las dimensiones del riesgo hídrico. Aquí, se presenta una evaluación cuantitativa detallada del riesgo hídrico medido por la distribución de los déficits acumulados para China. Teniendo en cuenta la precipitación diaria y la variabilidad de la temperatura durante cincuenta años y las demandas actuales de agua, se desarrollan medidas de riesgo para informar los déficits de agua a nivel de condado que representan las variaciones climáticas tanto dentro del año como entre años. Elegimos los límites políticos en lugar de los límites de las cuencas hidrográficas, ya que la actividad económica y el uso del agua están organizados por condado y el proceso político se informa mejor a través de esa unidad. Las medidas de riesgo destacan a los condados de la llanura del norte de China como altamente estresados por el agua. Las regiones con alto estrés hídrico suelen ser las regiones con alta variabilidad interanual en las precipitaciones y ahora tienen acuíferos subterráneos agotados. Los componentes de estrés debido a las demandas de agua agrícolas, industriales y domésticas se ilustran por separado para evaluar la vulnerabilidad de sectores particulares dentro del país a fin de proporcionar una base para el análisis de políticas específicas para reducir el estrés hídrico.

Files

hess-18-1653-2014.pdf.pdf

Files (7.1 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:12f5ee718b19b2bd6dcbaa1d185ed27e
7.1 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
استدامة المياه في الصين في القرن الحادي والعشرين: تقييم لمخاطر المياه مستنير بالمناخ يغطي متطلبات المياه متعددة القطاعات
Translated title (French)
La durabilité de l'eau en Chine au XXIe siècle : une évaluation des risques liés à l'eau tenant compte du climat couvrant les demandes d'eau multisectorielles
Translated title (Spanish)
La sostenibilidad hídrica de China en el siglo XXI: una evaluación del riesgo hídrico basada en el clima que cubre las demandas de agua multisectoriales

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4254408254
DOI
10.5194/hessd-10-11129-2013

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
China

References

  • https://openalex.org/W1658969333
  • https://openalex.org/W2022571289
  • https://openalex.org/W2027381653
  • https://openalex.org/W2067119769
  • https://openalex.org/W2098258324
  • https://openalex.org/W2102447823
  • https://openalex.org/W2147611336
  • https://openalex.org/W2166186402
  • https://openalex.org/W2318680928
  • https://openalex.org/W4229930638