歐洲供水系統(tǒng)干旱風(fēng)險(xiǎn)管理最新發(fā)展概述(上)

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近幾十年，全世界各種氣候類型區(qū)的很多國家都發(fā)生了頻繁且嚴(yán)重的干旱，使旱災(zāi)成為影響人口最多、造成經(jīng)濟(jì)損失最大的自然災(zāi)害。干旱的發(fā)生也使得干旱與半干旱國家不同用水行業(yè)之間的用水沖突日益增加。旱災(zāi)期間及災(zāi)后，污染物在各種水體中的進(jìn)一步聚集以及過度開采地下水導(dǎo)致的海水入侵也會導(dǎo)致水質(zhì)的惡化。

在不久的將來，氣候變化將導(dǎo)致若干地區(qū)的降雨減少和溫度增高，從而引發(fā)更大的旱災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)。另外，其他的一些全球性變化，如人口增長、人口從濕潤地區(qū)向更加干旱地區(qū)的遷移、城市化、旅游發(fā)展，以及污染等問題將可能進(jìn)一步增加很多地區(qū)的缺水和干旱風(fēng)險(xiǎn)。

威爾海特等人認(rèn)為，隨著干旱影響的范圍和復(fù)雜性不斷增加，社會與經(jīng)濟(jì)發(fā)展對于干旱的脆弱性不斷加劇，使得政策制定者和水資源管理者愈加重視干旱應(yīng)對。

本文的目的是對干旱風(fēng)險(xiǎn)管理的標(biāo)準(zhǔn)、方法和工具進(jìn)行概述，特別是針對供水系統(tǒng)。重點(diǎn)討論應(yīng)對干旱的規(guī)劃工具，特別是以下幾個(gè)方面：進(jìn)行有效監(jiān)測的干旱指標(biāo)；干旱所致供水系統(tǒng)缺水的風(fēng)險(xiǎn)評估方法；干旱預(yù)防與減災(zāi)措施。

1 干旱管理模式

一場嚴(yán)重的干旱就是一場自然災(zāi)害。同其他災(zāi)害相似，旱災(zāi)對社會的影響取決于受影響部門的脆弱性以及是否做出了恰當(dāng)?shù)臏p災(zāi)準(zhǔn)備。但相比于其他災(zāi)害，干旱風(fēng)險(xiǎn)管理也有其特殊性：抗旱規(guī)劃的戰(zhàn)略措施往往更加復(fù)雜，因?yàn)樾枰餐瑓f(xié)調(diào)、采取長期行動的部門數(shù)量眾多、跨度太大；一旦旱災(zāi)發(fā)生，運(yùn)行措施就需要根據(jù)干旱的動態(tài)特點(diǎn)進(jìn)行及時(shí)調(diào)整，因?yàn)楦珊档难葑冇衅洳淮_定性，即旱災(zāi)的時(shí)間長短和嚴(yán)重性可能與初期規(guī)劃預(yù)防措施時(shí)有所不同。

一般來說，干旱事件的應(yīng)對方式有兩種類型，即反應(yīng)模式與前置式模式。反應(yīng)模式(或應(yīng)急管理)指干旱發(fā)生并認(rèn)識到其影響之后所制定和實(shí)施的一系列措施，包括干旱期間及之后為盡量減輕影響所采取的一系列措施。這種方式常常被稱為危機(jī)管理模式，因其并不是基于提前制定的具體方案。盡管這種反應(yīng)模式仍然最為普遍，但已經(jīng)有越來越多的人意識到其缺陷，因?yàn)檫@種模式下所做出的最后一分鐘決策往往會花費(fèi)更高的代價(jià)，從環(huán)境和社會角度也往往是不可持續(xù)的。

相反，前置式模式(或風(fēng)險(xiǎn)管理模式)則指根據(jù)規(guī)劃戰(zhàn)略而非應(yīng)急框架所制定和準(zhǔn)備的措施，是根據(jù)綜合的干旱管理計(jì)劃在干旱事件之前、期間及之后所制定和實(shí)施的一系列措施。

2 歐洲干旱管理的立法和體制框架

如前文所述，風(fēng)險(xiǎn)管理模式已成為全球范圍內(nèi)應(yīng)對各種自然災(zāi)害的新模式。特別是，“聯(lián)合國國際減災(zāi)戰(zhàn)略(UNISDR)兵庫行動框架”提出了下列原則：

(1) 宣傳預(yù)防和減災(zāi)措施的長遠(yuǎn)效益及有效性；

(2) 將長期減災(zāi)和預(yù)防活動納入災(zāi)害應(yīng)對與災(zāi)后恢復(fù)過程；

(3) 加強(qiáng)利益相關(guān)者的參與性和所有權(quán)；

(4) 評估當(dāng)?shù)厣鐓^(qū)實(shí)施抗災(zāi)戰(zhàn)略的能力；

(5) 明確劃分不同政府部門的行動責(zé)任；

(6) 增加預(yù)防與減輕自然災(zāi)害的投資。

風(fēng)險(xiǎn)管理模式的核心是制定恰當(dāng)?shù)囊?guī)劃工具，包括干旱脆弱性評價(jià)工具、干旱預(yù)警系統(tǒng)，以及用以避免或減少經(jīng)濟(jì)損失及社會環(huán)境影響的預(yù)防和減災(zāi)計(jì)劃。很多國家立法要求制定干旱應(yīng)對規(guī)劃，這一原則在聯(lián)合國抗擊沙漠化公約以及水資源綜合管理(IWRM)理念中都有所體現(xiàn)，同時(shí)在1977年馬德普拉塔召開的聯(lián)合國水資源大會和隨后的世界水論壇等若干國際水事活動中，都將這一原則作為首要議題之一。

近幾十年來，許多頻繁遭受嚴(yán)重旱災(zāi)的國家已制定了國家干旱政策。將澳大利亞、南非和美國所制定的干旱政策進(jìn)行對比分析發(fā)現(xiàn)，這3個(gè)國家雖然干旱規(guī)劃的方式有所不同，但都有一個(gè)共同目標(biāo)，即減輕社會對于干旱的脆弱性，也都共同強(qiáng)調(diào)了風(fēng)險(xiǎn)管理，包括監(jiān)測和早期預(yù)警、風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)和預(yù)防規(guī)劃。

歐洲雖然也經(jīng)歷了干旱帶來的巨大損失，但直到近年來才在技術(shù)、金融工具及立法法案等政策層面對干旱問題給予了特別關(guān)注。據(jù)歐盟委員會估計(jì)，歐洲在過去30 a所遭受的旱災(zāi)損失至少達(dá)1 000億歐元，除此之外還有干旱對河流與環(huán)境造成的直接影響，以及所導(dǎo)致的社會緊張和失業(yè)等社會影響。水框架指令2000/60開啟了一種流域?qū)用娴乃Y源綜合規(guī)劃過程，旨在維持或改善水質(zhì)以保障人類使用及生態(tài)保護(hù)。但這一指令卻并未太多涉及干旱問題。實(shí)際上，指令只在其目標(biāo)中提到了減輕干旱問題，而干旱事件也只被視為一種可以允許降低對水體良好生態(tài)狀況要求的特殊情況。為加強(qiáng)歐洲水政策中的這些薄弱環(huán)節(jié)，歐盟缺水與干旱專家網(wǎng)絡(luò)制定了一份關(guān)于干旱預(yù)防與減災(zāi)的指導(dǎo)性文件，并提議制定干旱管理計(jì)劃(DMP)，作為流域管理計(jì)劃(RBMP)的附件。這份干旱管理計(jì)劃應(yīng)由流域管理計(jì)劃的負(fù)責(zé)單位，即流域或地區(qū)管理機(jī)構(gòu)進(jìn)行起草。盡管干旱管理計(jì)劃的制定并不是對歐盟所有成員國的硬性要求，但其目的是擴(kuò)展水框架指令的目標(biāo)和標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)而改善干旱管理，特別是增強(qiáng)供水系統(tǒng)的抗災(zāi)彈性，減輕旱災(zāi)影響。具體目標(biāo)包括：保障足夠供水，以滿足人類需求，確保人口健康與生活；避免或減少干旱對水體的不良影響；盡量減輕對經(jīng)濟(jì)活動的不良影響。

在歐盟缺水與干旱專家網(wǎng)絡(luò)的不斷推動下，歐洲議會與理事會近來就這些問題發(fā)布了一項(xiàng)報(bào)告，建議對有關(guān)歐洲政策進(jìn)行重新審議。報(bào)告的一些具體議題涉及以下幾個(gè)方面。

(1) 提高用水效率：引進(jìn)建筑物節(jié)水設(shè)施與措施，提高施工用水效率；減少供水及配水系統(tǒng)的漏水；提高農(nóng)業(yè)用水效率。

(2) 提高干旱規(guī)劃與預(yù)防：將應(yīng)對缺水和干旱行動納入其他部門(農(nóng)業(yè)、生活與工業(yè))政策；評價(jià)流域管理計(jì)劃對缺水與干旱問題的重視程度；進(jìn)一步開發(fā)干旱觀測與早期預(yù)警系統(tǒng)原型；建立更加全面的關(guān)于缺水、干旱及水資源脆弱性的指標(biāo)清單。

(3) 全面建立融資、水價(jià)、配水及研究與教育等實(shí)施工具：鼓勵歐盟通過凝聚政策、地區(qū)政策、團(tuán)結(jié)基金及經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇計(jì)劃等，對自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行資金支持，并改革農(nóng)業(yè)公共政策；嚴(yán)格水資源開采授權(quán)的國家規(guī)定；建立新的有關(guān)脆弱性和干旱風(fēng)險(xiǎn)提高的研究項(xiàng)目；引進(jìn)新的教育計(jì)劃和意識提升計(jì)劃。

為增強(qiáng)未來對氣候變化的應(yīng)對彈性，并采取相應(yīng)行動應(yīng)對可能的緊急狀況，歐盟成員國正在討論如何將氣候變化因素納入歐盟水政策實(shí)施過程中。歐洲共同體委員會白皮書《應(yīng)對氣候變化：致力于建立歐盟行動框架》認(rèn)為，增強(qiáng)氣候變化應(yīng)對彈性的戰(zhàn)略之一就是要改善水資源管理。具體到缺水問題，應(yīng)進(jìn)一步提高農(nóng)業(yè)、家庭與建筑業(yè)的用水效率。同時(shí)也期待在2012年修訂水框架指令及缺水與干旱戰(zhàn)略時(shí)，可以將提高抗旱彈性的內(nèi)容增加進(jìn)來。另外，修改流域管理規(guī)劃時(shí)正好可以將氣候變化因素納入流域規(guī)劃，分析氣候變化對水體的影響，明確監(jiān)測現(xiàn)象，并驗(yàn)證行動計(jì)劃對氣候變化的實(shí)際彈性。

作為白皮書行動計(jì)劃的一部分，水框架指令共同實(shí)施戰(zhàn)略的第24號指導(dǎo)文件對如何確保流域管理計(jì)劃的氣候變化彈性進(jìn)行了審議。文件建議就氣候變化對水資源的影響進(jìn)行監(jiān)測，并制定缺水與干旱的應(yīng)對措施。特別強(qiáng)調(diào)以下原則：要掌握已有的科學(xué)知識并了解氣候變化的不確定性；要制定戰(zhàn)略，加強(qiáng)氣候風(fēng)險(xiǎn)管理的適應(yīng)性能力建設(shè)；將適應(yīng)性管理納入流域管理計(jì)劃和水框架指令的關(guān)鍵步驟中；解決未來洪水風(fēng)險(xiǎn)管理的具體問題；應(yīng)對缺水和干旱管理的挑戰(zhàn)。為修正傳統(tǒng)的水資源規(guī)劃理念，該文件還建議在體制、供水管理和跨學(xué)科方面采取行動：

(1) 強(qiáng)化水資源管理機(jī)構(gòu)，以應(yīng)對未來挑戰(zhàn)。

(2) 增強(qiáng)水資源系統(tǒng)的靈活性，建立多方供水來源與水需求相互連結(jié)的系統(tǒng)，改善并擴(kuò)大輸水和配水基礎(chǔ)設(shè)施，實(shí)現(xiàn)對現(xiàn)有資源的最佳配置。

(3) 將跨界與跨學(xué)科思維納入有關(guān)缺水和干旱應(yīng)對措施的討論中。

采取這些步驟之后，在對所有流域規(guī)劃進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，2012歐盟水資源修訂政策“歐洲水資源保障藍(lán)圖”將對所取得的成績進(jìn)行評價(jià)，并確定進(jìn)一步的要求，以實(shí)現(xiàn)整個(gè)歐盟水資源的長期可持續(xù)利用。為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，需要在各級管理層面(歐盟、國家、地區(qū)和流域)實(shí)現(xiàn)更加統(tǒng)一的干旱風(fēng)險(xiǎn)管理，從而將干旱管理政策納入水資源管理中。

3 干旱管理規(guī)劃工具的目標(biāo)與內(nèi)容

一般來說，基于風(fēng)險(xiǎn)的干旱管理須遵循以下幾大步驟：規(guī)劃、監(jiān)測、為避免出現(xiàn)最嚴(yán)重影響而實(shí)施規(guī)劃措施、緊急情況管理以及干旱損失恢復(fù)。

干旱對供水系統(tǒng)以及最終對社會經(jīng)濟(jì)部門影響的嚴(yán)重性主要取決于相關(guān)不同部門的脆弱性。供水系統(tǒng)的缺水風(fēng)險(xiǎn)不同于一般的干旱風(fēng)險(xiǎn)，因?yàn)槿彼撬Y源供需不平衡的結(jié)果，而導(dǎo)致這一結(jié)果的不僅僅是氣候現(xiàn)象，還有其他隨時(shí)間變化的因素，如需求發(fā)展、供水基礎(chǔ)設(shè)施以及管理戰(zhàn)略。

考慮到各國不同的立法和體制框架及不同機(jī)構(gòu)的管理范圍，必須制定不同層次的干旱計(jì)劃，包括：流域?qū)用娼y(tǒng)一的干旱風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)對措施計(jì)劃；供水系統(tǒng)的干旱管理預(yù)防措施計(jì)劃；旱災(zāi)事件的應(yīng)急措施計(jì)劃。

因此，根據(jù)規(guī)劃的層次以及不同機(jī)構(gòu)的水管理責(zé)任，建議針對干旱導(dǎo)致的缺水問題制定3種計(jì)劃，即戰(zhàn)略性干旱預(yù)防計(jì)劃(SDPP)、干旱條件下的供水系統(tǒng)運(yùn)行計(jì)劃(WSSOP)和干旱應(yīng)急計(jì)劃(DCP)。

戰(zhàn)略性干旱預(yù)防計(jì)劃(SDPP)的總目標(biāo)是要降低供水系統(tǒng)對干旱影響的脆弱性，特別是降低干旱所導(dǎo)致的缺水風(fēng)險(xiǎn)。根據(jù)歐盟水框架指令，戰(zhàn)略性干旱預(yù)防計(jì)劃(SDPP)應(yīng)由負(fù)責(zé)水資源規(guī)劃的部門制定，即流域或地區(qū)管理機(jī)構(gòu)。根據(jù)缺水與干旱專家網(wǎng)絡(luò)的建議，這項(xiàng)“干旱管理(子)計(jì)劃”可作為流域管理計(jì)劃的一個(gè)附件。干旱條件下的供水系統(tǒng)運(yùn)行計(jì)劃應(yīng)規(guī)定供水系統(tǒng)管理機(jī)構(gòu)為避免出現(xiàn)真正的供水緊急狀況而應(yīng)采取的一系列措施。干旱應(yīng)急計(jì)劃應(yīng)規(guī)定當(dāng)嚴(yán)重干旱造成一定損失并已發(fā)展成為自然災(zāi)害時(shí)應(yīng)采取的短期措施等一系列措施。這3項(xiàng)計(jì)劃的主要內(nèi)容見表1。

表1 干旱管理規(guī)劃的主要內(nèi)容

戰(zhàn)略性干旱預(yù)防計(jì)劃旨在通過分析以往的干旱事件及影響，明確流域內(nèi)的干旱脆弱區(qū)域，進(jìn)而對水系的缺水風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行預(yù)估，并在此基礎(chǔ)上確定、比較和選擇長遠(yuǎn)措施，包括信息透明度及公共參與等。戰(zhàn)略性干旱預(yù)防計(jì)劃還須對另外兩個(gè)計(jì)劃的制定做出總體指導(dǎo)。

干旱條件下供水系統(tǒng)運(yùn)行計(jì)劃旨在為每一個(gè)供水系統(tǒng)制定最佳的長期與短期措施組合，以避免出現(xiàn)干旱緊急狀況。干旱應(yīng)急計(jì)劃包含了災(zāi)害公布的指標(biāo)等級等規(guī)劃工具，并明確了旨在減輕災(zāi)害影響并修復(fù)相關(guān)損失的短期措施。

圖1是建議的供水系統(tǒng)干旱風(fēng)險(xiǎn)管理規(guī)劃框架，展示了制定并實(shí)施計(jì)劃措施所必須開展的主要初步調(diào)研的作用。

圖1 供水系統(tǒng)干旱風(fēng)險(xiǎn)管理規(guī)劃框架

4 干旱特征及干旱監(jiān)測指標(biāo)

可通過若干方法對干旱進(jìn)行明確和量化，并最終對受影響區(qū)域或供水系統(tǒng)的脆弱性進(jìn)行評估。方法之一就是將“運(yùn)行方法”(run method)應(yīng)用于相關(guān)變量的時(shí)間序列，進(jìn)而確認(rèn)干旱的開始和結(jié)束，并對其特點(diǎn)(持續(xù)時(shí)間與程度)進(jìn)行評估，對事件的概率進(jìn)行評價(jià)?！斑\(yùn)行方法”可通過單變量、雙變量和時(shí)空分析，對干旱進(jìn)行概率描述。

建立干旱監(jiān)測系統(tǒng)一般需要選擇恰當(dāng)?shù)闹笜?biāo)，通過監(jiān)測一個(gè)或更多氣象或水文變量基于“正?！睜顩r的不正常變化，來描述干旱的狀況。干旱監(jiān)測指標(biāo)的選擇會根據(jù)所選變量、時(shí)間尺度、“正?！睜顩r的定義、不正常狀況的監(jiān)測方法(如變化、比率等)以及標(biāo)準(zhǔn)化方法而有所不同。

過去幾十年來已有對干旱指標(biāo)的若干回顧與分類。例如最近的“地中海干旱預(yù)防與減災(zāi)計(jì)劃”。

一般來說，干旱指標(biāo)分為氣象、水文、農(nóng)業(yè)和遙感等類型。有些指標(biāo)也試圖在考慮水資源儲備狀況的基礎(chǔ)上，將不同變量(如降雨、土壤和水含量)的相關(guān)不同數(shù)據(jù)相結(jié)合，或?qū)⑷舾芍笜?biāo)合并為一個(gè)數(shù)值。

有效的干旱應(yīng)對取決于通過監(jiān)測及早發(fā)現(xiàn)旱情，因此干旱監(jiān)測系統(tǒng)的指標(biāo)必須滿足以下要求：能夠顯示導(dǎo)致水資源可獲量顯著減少的氣象與水文因素之間的復(fù)雜關(guān)系；采用實(shí)時(shí)且容易獲得的水文氣象數(shù)據(jù)；能夠在初期就描述出干旱的狀況；展示干旱事件在時(shí)間和空間上的可比性；以某種方式描述干旱的影響；評價(jià)干旱的嚴(yán)重性，為決策者采取積極抗旱行動提供決策支撐。表2總結(jié)并比較了一些最基本的指標(biāo)(標(biāo)準(zhǔn)降雨指數(shù))和一些新的指標(biāo)(如干旱調(diào)查指數(shù)和干旱頻率指數(shù))，旨在了解優(yōu)勢與薄弱環(huán)節(jié)、空間比較性、關(guān)鍵影響及監(jiān)測系統(tǒng)的適用范圍。

表2 部分最常用干旱指標(biāo)的比較

(未完待續(xù))