为适应气候变化，我国在建的许多重大工程都需要在设计、施工、运行过程中提高适应气候变化能力，努力减少气候变化可能造成的损失。本文选取南水北调、青藏铁路工程等具有重大区域影响和代表性的重大工程，分析气候变化对重大工程安全构成的可能威胁，提出适应与减缓气候变化对重大工程影响的对策。
“气候变化是当今国际社会普遍关注的全球性问题。现有研究表明，20世纪中国气候变化趋势与全球变暖的总趋势基本一致，气候变化已经对中国产生了一定的影响，造成水文循环现状改变、水资源分配变化、多年冻土层退化等。这些变化进而影响大型工程的设计、运行等情况。”9月8日，国家气候中心研究员姜彤在“关注气候变化：挑战、机遇与行动”论坛上如是说。
南水北调工程：气候变化加剧工程运行风险
南水北调工程是解决我国北方地区水资源严重短缺问题的重大战略举措，是关系我国社会经济可持续发展的特大型基础设施项目。
“但气候变化将增加工程的运行风险。”姜彤担忧地说，“在气候变化背景下，南水北调工程调水区所在的长江流域、汉江流域水资源量可能减少，可能导致调水区无水可调；而主要的受水区华北地区水资源可能有所增加，可能导致受水区无人用水。”
他称，气候变化对长江下游多年平均径流量的影响不大，但其年内分配却可能变化；而对于中线调水，涉及到气候变化对南北水系丰枯遭遇频率的影响问题。从近70年南北水系丰枯遭遇的情况看，海河有16年是丰水年和特丰水年，不需要外调水；而汉江有12年是枯水年甚至特枯年，无法按北方需水要求调出相应的水量。如果南北同枯的年份增加，对中线调水将是十分不利的。
另外，据气候模拟预测，华北地区2050年至2100年降水量将有所增加，但因气温升高幅度大，蒸发量的加大使得径流增加不显著；此外，再考虑到人类活动对径流的衰减作用和生态需水量的增加，气候变化不会缓解华北的缺水形势。
此外，气候变化会引起强降水等极端事件频发，工程运行风险将不断加大。一千多公里长的专用调水渠道要通过海河流域及淮河流域的暴雨区，穿越大小河流219条。这些地区未来暴雨、洪水发生的频率与强度的变化，将直接关系到工程的风险。在气候变化情景下，气温、降水等变率加大，导致水华事件（淡水中的自然生态现象，绝大多数由藻类引起，水体富营养化是水华发生的重要因素）、暴雨等极端事件频发，也致使南水北调工程沿线水污染、生态环境破坏、地震地质灾害等风险加剧。
姜彤强调，南水北调工程应充分考虑到气候变化、人类活动等对长江入海流量的影响，保证必要的入海流量；北方流域应把解决本地区水资源问题的长远立足点放在本流域；南水北调工程应该是在解决黄、淮、海流域水资源短缺燃眉之急的同时，帮助这些区域改善与恢复地表、地下及沿海的水环境及其相关的生态系统；水资源分配必须从国家整体社会、经济与生态环境利益出发，协调好各地区之间的利益。
青藏铁路工程：气候变化严重“威胁”冻土层
“青藏铁路是拉萨与内地连通的桥梁，对改善内地通往西藏自治区的交通条件、促进西藏自治区的经济发展、巩固国防具有重要的社会意义。”姜彤表示，“但是，高温高含冰量冻土以及全球气候变化使青藏铁路工程面临严峻挑战。”
“青藏铁路沿线气候变暖较为显著。以上世纪60年代为界，前期为由暖向冷变化， 后期为由冷向暖演变。但自1984年以后，气温逐渐升高。”姜彤称，综合考虑到自然变化和人类活动，青藏铁路沿线气温仍将明显升高，到2050年青藏高原气温可能上升2.2℃至2.6℃。气候变化必然会直接影响到冻土的变化，如活动层厚度增大、地下冰融化、多年冻土年平均地温升高、多年冻土退化等。因而，由气候变化诱发的多年冻土变化会直接影响青藏铁路工程安全。
因此，要确保铁路建筑的稳定性，必须预测全球气候变化背景下青藏高原，特别是铁路沿线未来气候变化趋势，并进一步预测冻土的变化及气候与冻土相互作用对铁路工程稳定性的影响。
“近10年来，青藏铁路沿线多年冻土已经发生了明显的变化。1996年至2004年青藏铁路沿线活动层厚度增加了约4厘米至88厘米，平均增加了46厘米。气候变暖将会引起多年冻土热状态和空间分布的变化。”姜彤说，“此外，多年冻土区路基工程的稳定性主要与多年冻土的热状态和含冰状态有关。而多年冻土的热状态与诸多因素有关，特别是在工程状态下，多年冻土热状态不仅与自然状态有关，而且与工程因素有着较为密切的联系，如路基填料、地表条件的改变等。在高温高含冰量地段修筑路基工程，必然会引起人为多年冻土上限下降，导致地下冰发生融化，从而引起路基稳定性的变化。”
姜彤呼吁，在气候转暖和多年冻土退化以及高温高含冰量的工程背景下，修筑青藏铁路工程必须考虑气候转暖的影响。综合气候转暖和工程作用对多年冻土的影响，青藏铁路工程应考虑以50年气温升高1℃为基础开展工程设计。但现在的筑路技术是不能满足该要求的，因此必须考虑采用新的筑路技术。
据了解，中国气象局已经公开发布了《气候可行性论证管理办法》，就重大建设工程项目的气候可行性论证做出了明确、具体的规定，气象部门应对与气候条件密切相关的规划和建设项目进行气候适宜性、风险性以及可能对局地气候产生影响的分析、评估，为工业、农业、交通、建筑等提供服务。该办法已于今年1月1日起执行，重大工程项目的气候可行性论证将逐步走向常规化。
