李中鋒 ,劉昌明 ,王紅瑞
(1.北京師范大學(xué)水科學(xué)研究院,100875,北京; 2.水利部辦公廳,100053,北京; 3.中國(guó)科學(xué)院,100864,北京)
干旱缺水既是對(duì)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展水平和發(fā)展能力的考驗(yàn),同時(shí)也是對(duì)區(qū)域水資源管理水平與管理能力的考驗(yàn)。在干旱頻發(fā)、多發(fā)、重發(fā)的背景下,傳統(tǒng)水資源管理模式已經(jīng)越來(lái)越不適應(yīng)現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的需要。創(chuàng)新水資源管理模式,全面構(gòu)建干旱防備系統(tǒng)(Drought Prevention and Preparedness System,DPPS),全力預(yù)防和減輕干旱災(zāi)害損失,已成為我國(guó)水利工作面臨的一項(xiàng)十分重要的任務(wù)。
DPPS系統(tǒng)是融干旱的預(yù)防、準(zhǔn)備、應(yīng)對(duì)和評(píng)估等多個(gè)環(huán)節(jié)為一體的綜合管理系統(tǒng)。這一系統(tǒng)主要由預(yù)防子系統(tǒng)和應(yīng)對(duì)子系統(tǒng)兩大部分構(gòu)成,其中預(yù)防子系統(tǒng)包括水資源模塊、水工程模塊、供水能力模塊和系統(tǒng)分析模塊,應(yīng)對(duì)子系統(tǒng)包括監(jiān)測(cè)預(yù)警模塊、用水需求模塊、風(fēng)險(xiǎn)控制模塊和系統(tǒng)評(píng)估模塊。從各模塊的相關(guān)性方面來(lái)說(shuō),主要存在著四種關(guān)系:一是獨(dú)立性,二是依存性,三是差異性,四是互補(bǔ)性。這四種關(guān)系通過(guò)模塊之間不同的交互和響應(yīng)機(jī)制,使DPPS系統(tǒng)的各模塊及各組件有機(jī)地聯(lián)為一體,成為一個(gè)指向明確的大系統(tǒng);在這一系統(tǒng)中,既有宏觀的管理目標(biāo),又有保證宏觀目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的微觀操作任務(wù)。
預(yù)防子系統(tǒng)包括水資源模塊、水工程模塊、供水能力模塊和系統(tǒng)分析模塊,這四個(gè)模塊的主要內(nèi)容分別是圍繞水資源的自然分布情況、水工程對(duì)自然水資源的調(diào)蓄能力、面向社會(huì)不同地區(qū)和不同行業(yè)的供水保障能力以及自然水循環(huán)與社會(huì)水循環(huán)的差別分析這四個(gè)方面來(lái)展開(kāi)的。干旱的主要矛盾是缺水,是人類(lèi)經(jīng)濟(jì)社會(huì)正常生產(chǎn)、生活所需之水,與自然水循環(huán)以及現(xiàn)有的供水能力之間產(chǎn)生了明顯的矛盾。解決這一矛盾的關(guān)鍵在于增加水的儲(chǔ)備,保障干旱期水的供應(yīng)。這一子系統(tǒng)的四個(gè)模塊,其主要內(nèi)容就是為了增加水的儲(chǔ)備,保障水的供應(yīng)。所以這一子系統(tǒng)的基本特征是從供水的源頭上,避免干旱對(duì)經(jīng)濟(jì)社會(huì)系統(tǒng)產(chǎn)生不利影響,是可以避免和減輕旱災(zāi)危害的“免疫系統(tǒng)”(見(jiàn)圖1)。
圖1 DPPS預(yù)防子系統(tǒng)
受地理位置、降雨條件、地貌以及氣候變化等因素的影響,水資源的自然分布在各地區(qū)、各流域差別十分明顯,由此形成不同特點(diǎn)的氣候帶。在不同的氣候帶,水資源的形態(tài)分布、季節(jié)分布有著各自的特征。如極地氣候帶,水資源的形態(tài)以固體為主;溫濕氣候帶,水資源的形態(tài)在液態(tài)和氣態(tài)兩方面均比較豐富;干燥氣候帶,水資源的形態(tài)則以氣態(tài)為主。在季節(jié)分布上,有的地區(qū)四季比較均勻,有的地區(qū)則季節(jié)差別很大。干旱是某一地區(qū)水資源可供應(yīng)量偏離正常分布值的概率事件。
目前,全球大多數(shù)地區(qū)可利用的水資源形態(tài)基本上是液態(tài)的淡水,淡水資源的開(kāi)發(fā)與利用是很多地區(qū)當(dāng)前面對(duì)的一個(gè)復(fù)雜而緊迫的難題。一個(gè)地區(qū)的水資源主要來(lái)源于自然降水,自然降水的一部分通過(guò)蒸發(fā)回到大氣中,而另一部分通過(guò)匯集和下滲,轉(zhuǎn)化為地表水和地下水。地表水和地下水之間,也可以進(jìn)行補(bǔ)給和轉(zhuǎn)化。
在水資源模塊中,還有一個(gè)重要的因素是,我國(guó)相當(dāng)一部分流域的城鄉(xiāng)水資源與外流域的水資源關(guān)系日漸密切,地表水的數(shù)量不僅受自然降水的直接影響,而且也受跨流域調(diào)入水或調(diào)出水的影響。這在水資源模塊的建立中,是一個(gè)應(yīng)當(dāng)考慮的重要外在影響因素(見(jiàn)圖2)。
圖2 水資源模塊
自然降水以及轉(zhuǎn)化后形成的地表水、地下水,在現(xiàn)代社會(huì)生產(chǎn)生活條件下,通常不能被人們直接利用,而是需要通過(guò)各種水工程先進(jìn)行處理,然后才能分門(mén)別類(lèi)地予以使用。有沒(méi)有建設(shè)不同類(lèi)型的水工程,是經(jīng)濟(jì)社會(huì)對(duì)水資源開(kāi)發(fā)利用水平的標(biāo)志,也是人們預(yù)防干旱、減免旱災(zāi)損失的關(guān)鍵措施和根本手段。就預(yù)防干旱的水工程類(lèi)型來(lái)說(shuō),大致可分為四類(lèi):一是蓄水工程,主要是水庫(kù)、地下水庫(kù);二是引水工程,主要是從江河引水的閘壩、渠道等;三是提水工程,主要是將水從低處提到高處的泵站、機(jī)井等;四是節(jié)水工程,主要包括再生水利用、海水淡化等非常規(guī)水源工程(見(jiàn)圖 3)。
圖3 水工程模塊
不同類(lèi)型的水工程是形成供水能力的基礎(chǔ),是預(yù)防干旱的必要條件和有效手段。水工程在設(shè)計(jì)與運(yùn)用中,均有其設(shè)計(jì)主導(dǎo)目標(biāo)和邊界運(yùn)用條件。如水庫(kù)在來(lái)水豐枯不同的條件下,供水保障能力會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的變化與浮動(dòng);如果干旱持續(xù)時(shí)間很長(zhǎng),淺層地下水水位和深層地下水水位都會(huì)受到影響,可能會(huì)造成有些井位無(wú)水可取,形成供水能力下降。因此,不同的水工程在預(yù)防干旱中,還需要考慮協(xié)同發(fā)揮工程作用、形成工程運(yùn)用的合力效應(yīng)。
面向社會(huì)不同地區(qū)和不同行業(yè)的供水能力,大部分都是由正常的供水能力構(gòu)成,也就是說(shuō),這個(gè)能力是由常規(guī)水源和常規(guī)水工程構(gòu)成的供水保障體系。這個(gè)體系是保障一個(gè)地區(qū)正常用水必不可少的基本設(shè)施。就供水配置方面來(lái)說(shuō),一個(gè)地區(qū)的供水能力通常分為生活供水能力、工業(yè)供水能力、農(nóng)業(yè)供水能力和生態(tài)供水能力等若干方面。在DPPS系統(tǒng)中,供水能力是一個(gè)核心因子,它決定著應(yīng)對(duì)干旱的基礎(chǔ)能力和水平(見(jiàn)圖4)。
圖4 供水能力模塊
在干旱預(yù)防和抗御能力中,除常規(guī)供水能力外,還有一個(gè)很重要的方面就是應(yīng)急供水能力。這個(gè)供水能力在一般正常時(shí)段內(nèi),不需要發(fā)揮作用。而在干旱加重、持續(xù)時(shí)間延長(zhǎng)的情況下,就需要調(diào)用應(yīng)急供水能力。應(yīng)急供水能力可以是對(duì)非常規(guī)水源的使用,如開(kāi)采深層地下水以緩解嚴(yán)重旱情;也可以是臨時(shí)性的跨地區(qū)、跨流域的水源調(diào)度,也就是說(shuō)將甲地富余出的正常供水能力,調(diào)劑給處于干旱中的乙地,使乙地的應(yīng)急供水能力得到增長(zhǎng),以彌補(bǔ)本地正常供水能力的缺口。而乙地在得到甲地的應(yīng)急供水后,則可以轉(zhuǎn)化為本地的正常供水能力,通過(guò)本地的正常供水渠道和設(shè)施向本地用水戶(hù)進(jìn)行供水。
DPPS預(yù)防子系統(tǒng)的系統(tǒng)分析模塊主要是結(jié)合水資源的三種形態(tài)(藍(lán)水、綠水、白水)的存在,圍繞城鄉(xiāng)生活用水、社會(huì)生產(chǎn)用水和生態(tài)環(huán)境用水,對(duì)常規(guī)水源勘查、水源替代論證、節(jié)水潛力分析、地下水保護(hù)、綠色植被保護(hù)、空中水資源開(kāi)發(fā)等內(nèi)容予以分析評(píng)估,從而最大限度地提高當(dāng)?shù)厮Y源的開(kāi)發(fā)利用能力,有效發(fā)揮不同形態(tài)水資源對(duì)于干旱預(yù)防和應(yīng)對(duì)的重要作用,實(shí)現(xiàn)在保護(hù)生態(tài)環(huán)境的情況下保障城鄉(xiāng)居民的正常生活和社會(huì)生產(chǎn)的正常運(yùn)行,促進(jìn)區(qū)域水資源綜合管理和利用(見(jiàn)圖 5)。
圖5 系統(tǒng)分析模塊
DPPS系統(tǒng)的應(yīng)對(duì)子系統(tǒng),主要功能是應(yīng)對(duì)可能到來(lái)的干旱事件,為干旱的到來(lái)進(jìn)行管理和調(diào)度準(zhǔn)備。如果說(shuō)在預(yù)防子系統(tǒng)中,是以硬件建設(shè)為中心,而在應(yīng)對(duì)子系統(tǒng)中,則是以軟件建設(shè)為中心。這一子系統(tǒng)主要包括監(jiān)測(cè)預(yù)警模塊、用水需求模塊、風(fēng)險(xiǎn)控制模塊和系統(tǒng)評(píng)估模塊,這些模塊的共同特征是為應(yīng)對(duì)干旱作準(zhǔn)備的(見(jiàn)圖 6)。
圖6 DPPS應(yīng)對(duì)子系統(tǒng)
通過(guò)監(jiān)測(cè)預(yù)警模塊,及時(shí)向?qū)I(yè)領(lǐng)域和社會(huì)各界發(fā)出干旱預(yù)警信號(hào),及早引起專(zhuān)業(yè)部門(mén)和社會(huì)公眾對(duì)干旱的關(guān)注。通過(guò)用水需求模塊,了解干旱時(shí)期各領(lǐng)域的用水需求以及這些需求的性質(zhì)與數(shù)量,從而確定供水的優(yōu)先順序和保證程度。通過(guò)風(fēng)險(xiǎn)控制模塊,將干旱風(fēng)險(xiǎn)予以分類(lèi),判斷風(fēng)險(xiǎn)可能帶來(lái)的損失與影響,并予以響應(yīng)。通過(guò)系統(tǒng)評(píng)估模塊,對(duì)干旱事件的全過(guò)程進(jìn)行分析研究,總結(jié)干旱應(yīng)對(duì)的成效得失,為進(jìn)一步提高干旱應(yīng)對(duì)能力和水平積累經(jīng)驗(yàn)。
干旱的監(jiān)測(cè)預(yù)警就中長(zhǎng)期氣候形勢(shì)來(lái)看,是全世界面臨的一個(gè)難題。干旱往往在不知不覺(jué)中來(lái)到,往往又在不知不覺(jué)中離開(kāi)。就目前科技水平而言,要提前10~15天對(duì)單一的天氣事件作出明確的、可靠的預(yù)報(bào)幾乎是不可能的。但由于氣候變化具有一定的周期性,因此,對(duì)干旱的監(jiān)測(cè)預(yù)警能夠建立在以季節(jié)、年和更長(zhǎng)時(shí)間為尺度的概率論表達(dá)上。根據(jù)概率估計(jì)值,可以對(duì)一個(gè)地方干旱發(fā)生的頻率進(jìn)行預(yù)測(cè)。由于這種預(yù)測(cè)是建立在粗線(xiàn)條的估計(jì)基礎(chǔ)上,因而對(duì)干旱發(fā)生后的實(shí)際意義不具有特別大的價(jià)值。干旱監(jiān)測(cè)需要對(duì)干旱的進(jìn)程、程度和變化等因素進(jìn)行連續(xù)測(cè)量,并根據(jù)這些指標(biāo)的變化調(diào)整干旱應(yīng)對(duì)的具體策略和措施。因此,干旱監(jiān)測(cè)預(yù)警模塊的建立就需要多種因子的綜合描述。
國(guó)內(nèi)外關(guān)于干旱監(jiān)測(cè)的方法和指標(biāo)很多,也很復(fù)雜。如國(guó)內(nèi)氣象部門(mén)采用的監(jiān)測(cè)土壤干旱的熱慣量法,監(jiān)測(cè)植被干旱狀況的植被供水指數(shù)法、距平植被指數(shù)法等。如美國(guó)有關(guān)地區(qū)采用的正常降水百分比指數(shù)、級(jí)差指數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)化降水指數(shù)(SPI)、Palmer 干 旱程 度 指 數(shù) (PDSI)、Palmer水文干旱指數(shù)(PHDD)、地表水供水指數(shù)(SWSI)等等。這些方法和指標(biāo)各有其特征和意義,但在運(yùn)用地區(qū)和使用條件上也有各自的局限性。
在DPPS系統(tǒng)中,監(jiān)測(cè)預(yù)警模塊主要由五部分構(gòu)成:氣象監(jiān)測(cè)、水文監(jiān)測(cè)、土壤監(jiān)測(cè)、植物監(jiān)測(cè)和供水監(jiān)測(cè)(見(jiàn)圖7)。氣象監(jiān)測(cè)主要針對(duì)空氣溫度、濕度和降水量,水文監(jiān)測(cè)主要是針對(duì)地表水、地下水的水位、流量、蓄水量等,土壤監(jiān)測(cè)主要針對(duì)土壤的墑情,植被監(jiān)測(cè)主要針對(duì)植物的蒸騰變化,供水監(jiān)測(cè)主要針對(duì)水廠(chǎng)的可供水量和可供天數(shù)。
圖7 監(jiān)測(cè)預(yù)警模塊
這五個(gè)方面的監(jiān)測(cè)指標(biāo)各具有不同的目標(biāo)指向和參考意義。氣象監(jiān)測(cè)所得到的溫度、濕度和降水?dāng)?shù)據(jù),與常年正常值比較,如果有較大的偏離,如溫度明顯高于常年同期,濕度明顯小于常年同期,降水明顯少于常年同期,則說(shuō)明該地區(qū)已經(jīng)進(jìn)入氣象干旱。如果水文監(jiān)測(cè)得到的數(shù)據(jù)是江河水位明顯低于常年同期,水庫(kù)蓄水明顯少于常年同期,地下水水位明顯低于常年同期,則說(shuō)明該地區(qū)已進(jìn)入水文干旱。土壤墑情如果顯著低于常年同期,加之植被蒸騰作用顯著降低,則說(shuō)明該地區(qū)已進(jìn)入農(nóng)業(yè)干旱。如果城市、工業(yè)供水不能保證較長(zhǎng)時(shí)間如3個(gè)月以上,短期內(nèi)無(wú)緩解跡象,則說(shuō)明該地區(qū)已進(jìn)入經(jīng)濟(jì)社會(huì)干旱。這些測(cè)量指標(biāo)應(yīng)該綜合考慮運(yùn)用,不宜進(jìn)行單一發(fā)布和使用。
用水需求必須達(dá)到平衡,才能降低和解除干旱帶來(lái)的不利影響。但在嚴(yán)重干旱時(shí)期,供水能力明顯下降,而用水需求卻很旺盛,如不抑制一部分用水需求,全社會(huì)的用水將會(huì)更加緊張,甚至?xí)l(fā)生影響人們基本生活的事件。這種情況下,就不能不提前進(jìn)行緊急時(shí)期的供水規(guī)劃,將不同類(lèi)型的用水行為進(jìn)行分類(lèi)處理,排出用水的優(yōu)先秩序和保障程度。這樣,一旦發(fā)生干旱時(shí)期的緊急情況,就要按照用水秩序逐漸放棄非必要領(lǐng)域的用水,全力保障必要領(lǐng)域的用水。建立這樣的用水秩序,就可能有效避免干旱時(shí)期的用水沖突,保證將有限的水資源用在必需的領(lǐng)域中(見(jiàn)圖 8)。
圖8 用水需求模塊
粗線(xiàn)條的用水順序只能給出分類(lèi)用水的輪廓,而不是分類(lèi)用水的全部。在用水管理的可操作層次上,對(duì)用水分類(lèi)及其重要性進(jìn)行精細(xì)的劃分,有助于干旱時(shí)期的用水管理。在這方面,國(guó)外的一些做法可為我們提供借鑒。如美國(guó)北卡羅來(lái)納州在《缺水應(yīng)對(duì)規(guī)劃手冊(cè)》中,對(duì)全社會(huì)用水分為三類(lèi):第一類(lèi)為緊要用水,包括基本的生活用水、醫(yī)療健康設(shè)施用水及必要的公共用水;第二類(lèi)是社會(huì)或經(jīng)濟(jì)方面重要用水,包括非基本生活家庭用水,商業(yè)、農(nóng)業(yè)、工業(yè)及機(jī)構(gòu)用水;第三類(lèi)是非緊要用水,如噴泉、水池等裝飾性用水,非商業(yè)用途的花園、草坪等室外用水。當(dāng)出現(xiàn)供水短缺,需要對(duì)用水進(jìn)行限制時(shí),就啟動(dòng)相應(yīng)的計(jì)劃措施,對(duì)重要程度不同的用水行為依次進(jìn)行限制直到完全禁止。
干旱的發(fā)生,會(huì)給經(jīng)濟(jì)社會(huì)和生態(tài)環(huán)境帶來(lái)一些意想不到的風(fēng)險(xiǎn),對(duì)這些風(fēng)險(xiǎn)提前進(jìn)行分析、研判和評(píng)估,通過(guò)提前識(shí)別風(fēng)險(xiǎn)、分析風(fēng)險(xiǎn),采取相應(yīng)措施并付諸行動(dòng),會(huì)有利于提高干旱應(yīng)對(duì)的主動(dòng)性和及時(shí)性,有利于提高干旱應(yīng)對(duì)的內(nèi)在質(zhì)量,避免被動(dòng)受損和局面失控,避免災(zāi)害的擴(kuò)大以及次生災(zāi)害的連鎖發(fā)生。因而,建立風(fēng)險(xiǎn)控制模塊,有助于將干旱負(fù)面影響控制在最低程度和最小范圍(見(jiàn)圖 9)。
干旱帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)主要存在于四個(gè)方面:一是農(nóng)業(yè)風(fēng)險(xiǎn),這是最容易因干旱影響而造成損失的行業(yè);二是工業(yè)風(fēng)險(xiǎn);三是社會(huì)風(fēng)險(xiǎn);四是生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)。就農(nóng)業(yè)風(fēng)險(xiǎn)來(lái)說(shuō),主要的表現(xiàn)是農(nóng)作物因缺乏生長(zhǎng)所需水分而造成減產(chǎn)甚至絕收,從而給農(nóng)民收益和農(nóng)村經(jīng)濟(jì)帶來(lái)沉重?fù)p失。就工業(yè)風(fēng)險(xiǎn)來(lái)說(shuō),有些對(duì)水作為生產(chǎn)要素強(qiáng)烈的產(chǎn)業(yè),如飲料業(yè)、洗煤業(yè)、煉鋼業(yè)、造紙業(yè)等,如果缺水就會(huì)影響正常的生產(chǎn),進(jìn)而給產(chǎn)量、產(chǎn)值帶來(lái)?yè)p失。就社會(huì)風(fēng)險(xiǎn)來(lái)說(shuō),如果某一城市或地區(qū)的正常供水因干旱而中止,可能會(huì)帶來(lái)社會(huì)騷亂,影響社會(huì)穩(wěn)定。就生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)來(lái)說(shuō),持久的干旱會(huì)造成河流干涸,使一些水生動(dòng)植物瀕于絕跡,個(gè)別物種可能會(huì)從此滅絕,同時(shí)干旱還會(huì)加大森林火險(xiǎn)發(fā)生的頻率和強(qiáng)度,對(duì)生態(tài)脆弱區(qū)的環(huán)境造成退化性的影響。對(duì)于這些風(fēng)險(xiǎn),如果不制訂提前應(yīng)對(duì)的預(yù)案,可能就會(huì)使這些風(fēng)險(xiǎn)得以形成并造成蔓延式的巨大危害,給經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展帶來(lái)重創(chuàng)。通過(guò)風(fēng)險(xiǎn)控制模塊,將能夠識(shí)別并能夠化解的風(fēng)險(xiǎn)可予以解除、將不能完全解除的風(fēng)險(xiǎn)可予以降低,減輕風(fēng)險(xiǎn)的影響面和影響程度。對(duì)于不能解除、也不能降低的風(fēng)險(xiǎn),還可采取轉(zhuǎn)移的方法進(jìn)行處理,如在地表水完全匱乏的情況下,通過(guò)臨時(shí)性開(kāi)采深層地下水;其實(shí)就是把干旱的風(fēng)險(xiǎn)轉(zhuǎn)移給了后人。再有就是對(duì)無(wú)法處理的風(fēng)險(xiǎn),如河流干涸導(dǎo)致的物種消失,只能予以保留并承受風(fēng)險(xiǎn)。
圖9 風(fēng)險(xiǎn)控制模塊
干旱的應(yīng)對(duì)是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程,需要調(diào)動(dòng)和運(yùn)用全社會(huì)的力量,目標(biāo)明確、統(tǒng)籌協(xié)調(diào)地進(jìn)行應(yīng)對(duì)。單打一的抗旱方式,過(guò)分突出某一方面的抗旱行為,可能會(huì)使全社會(huì)的旱情應(yīng)對(duì)處于低效率和低質(zhì)量的狀態(tài)中。如剛進(jìn)入干旱初期,就馬上投入大量的人力、物力,特別是將十分有限的、珍貴的抗旱水源大量灌入低產(chǎn)值的農(nóng)田中,雖對(duì)一時(shí)的作物旱情有緩解作用,但由于缺乏對(duì)干旱發(fā)展的預(yù)見(jiàn),隨著干旱的劇烈發(fā)展,在后期干旱的應(yīng)對(duì)中,由于前期水源的浪費(fèi)式使用,水源非常緊張,以致面臨連生活飲用水都無(wú)法保障的嚴(yán)重困境。而前期澆灌到農(nóng)田的水,由于后期干旱的加重且沒(méi)有后續(xù)水源,也發(fā)揮不出抗災(zāi)減災(zāi)的作用。因此,對(duì)干旱事件進(jìn)行系統(tǒng)評(píng)估,從干旱的早期監(jiān)測(cè)預(yù)警到干旱后社會(huì)各方面的應(yīng)對(duì)準(zhǔn)備,從干旱的發(fā)展變化到干旱應(yīng)對(duì)措施的調(diào)整與加強(qiáng),從常規(guī)水源的強(qiáng)化管理到應(yīng)急水源的引入利用等等,都應(yīng)納入系統(tǒng)評(píng)估的范圍。在總結(jié)每次干旱事件的基礎(chǔ)上,不斷加強(qiáng)和完善干旱應(yīng)對(duì)的多方面措施,以期提高干旱應(yīng)對(duì)的主動(dòng)性、時(shí)效性和全面性。
系統(tǒng)評(píng)估模塊重點(diǎn)分為四個(gè)部分:一是對(duì)干旱歷程進(jìn)行的評(píng)估,包括干旱的起始時(shí)間、干旱的覆蓋范圍和干旱的程度;二是對(duì)干旱影響的評(píng)估,包括干旱時(shí)期出現(xiàn)的飲水困難情況、對(duì)工農(nóng)業(yè)等經(jīng)濟(jì)部門(mén)造成的損失和對(duì)生態(tài)環(huán)境的破壞與影響;三是對(duì)抗旱應(yīng)對(duì)措施的評(píng)估,包括對(duì)供水措施的評(píng)估、對(duì)節(jié)水措施的評(píng)估和對(duì)管理措施的評(píng)估;四是對(duì)干旱應(yīng)對(duì)效果的評(píng)估,包括對(duì)城鄉(xiāng)居民生活秩序的保障情況、對(duì)社會(huì)各產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)秩序的保障情況以及社會(huì)各方面對(duì)干旱事件的評(píng)價(jià)與反映(見(jiàn)圖10)。
圖10 系統(tǒng)評(píng)估模塊
近年隨著全球氣候變化的影響,干旱事件在我國(guó)呈現(xiàn)多發(fā)、頻發(fā)和重發(fā)的趨勢(shì)。2006年夏,我國(guó)四川、重慶發(fā)生百年不遇的大旱。2008年春,我國(guó)華北數(shù)千萬(wàn)畝冬麥區(qū)發(fā)生嚴(yán)重干旱。2009年秋至2010年5月,我國(guó)西南地區(qū)云南、貴州、廣西等地又發(fā)生嚴(yán)重的干旱。頻頻發(fā)生的干旱事件,對(duì)我們的抗旱工作亮起了紅燈。強(qiáng)化對(duì)干旱事件的系統(tǒng)評(píng)估,分析不同地區(qū)、不同氣候類(lèi)型下應(yīng)對(duì)干旱事件的薄弱環(huán)節(jié),并在今后的水利建設(shè)和抗旱工作中予以加強(qiáng),對(duì)提高各地防范和應(yīng)對(duì)干旱的工作能力會(huì)有明顯的幫助作用。
DPPS系統(tǒng)中的各模塊之間存在著密切的關(guān)系,無(wú)論是預(yù)防子系統(tǒng)中的水資源模塊、水工程模塊、供水能力模塊和系統(tǒng)分析模塊,還是應(yīng)對(duì)子系統(tǒng)中的監(jiān)測(cè)預(yù)警模塊、用水需求模塊、風(fēng)險(xiǎn)控制模塊和系統(tǒng)評(píng)估模塊,彼此間均存在著獨(dú)立性、依存性、差異性和互補(bǔ)性等程度不等的相關(guān)性。
水資源模塊、水工程模塊、供水能力模塊、系統(tǒng)分析模塊、監(jiān)測(cè)預(yù)警模塊、用水需求模塊、風(fēng)險(xiǎn)控制模塊和系統(tǒng)評(píng)估模塊,這8個(gè)模塊中的每一個(gè)模塊都具有明顯的獨(dú)立性,即可以不依附于其他模塊而獨(dú)立存在、獨(dú)立運(yùn)行。
依存性是指這8個(gè)模塊之間,不管是從其內(nèi)部結(jié)構(gòu)來(lái)看,還是從外部發(fā)揮的功能來(lái)說(shuō),相互之間存在著依存關(guān)系。如建立水工程模塊的一個(gè)很重要的依存條件是水資源模塊,因?yàn)樗こ淌歉淖兯Y源存在和利用方式的必要手段,沒(méi)有水資源模塊,水工程就會(huì)成為一個(gè)空殼。同樣,供水能力模塊也是基于水工程的建立與運(yùn)行,沒(méi)有水工程模塊,供水能力也是一句空話(huà)。監(jiān)測(cè)預(yù)警模塊雖是對(duì)旱情和旱災(zāi)而言的,但監(jiān)測(cè)預(yù)警的目的是為了控制和調(diào)整好用水需求,將干旱造成的各種風(fēng)險(xiǎn)控制在最小程度和可承受范圍內(nèi)。所以,這8個(gè)模塊雖可以獨(dú)立存在,但相互之間又有很強(qiáng)的內(nèi)在聯(lián)系,存在著緊密的依存性(見(jiàn)圖11)。
圖11 依存性
差異性是指兩大子系統(tǒng)每個(gè)子系統(tǒng)的4個(gè)模塊,其相互之間是不同的,有著顯著的差異性,相互間不可簡(jiǎn)單替代。如預(yù)防子系統(tǒng)是以水工程為核心的,重在水資源工程的硬件建設(shè),特別是像水庫(kù)、水塘等蓄水工程;而應(yīng)對(duì)子系統(tǒng)則是以用水需求管理為核心,重在對(duì)分類(lèi)用水、不同類(lèi)別用水的保障程度以及不同類(lèi)型用水的應(yīng)急管理等。
再如,系統(tǒng)分析模塊與系統(tǒng)評(píng)估模塊,從名稱(chēng)上看似乎差別不大,但實(shí)際上在作用和意義上都是有差異的。系統(tǒng)分析模塊主要是對(duì)各種可利用的水資源進(jìn)行分析,以獲得當(dāng)?shù)厮Y源的實(shí)際利用能力與可開(kāi)發(fā)潛力之間的數(shù)據(jù),其作用和意義是面向可能發(fā)生的干旱。而系統(tǒng)評(píng)估模塊則是對(duì)已經(jīng)發(fā)生的干旱事件進(jìn)行多方面總結(jié)分析,重在對(duì)干旱給出科學(xué)合理的定性、定量描述,從應(yīng)對(duì)干旱的經(jīng)驗(yàn)措施中總結(jié)成效與不足,以為干旱應(yīng)對(duì)工作積累經(jīng)驗(yàn)。
DPPS系統(tǒng)的8個(gè)模塊之間還存在著一定的互補(bǔ)性關(guān)系。這種關(guān)系是指:如果甲模塊的結(jié)構(gòu)完善,功能健全,則可以對(duì)乙模塊的功能與結(jié)構(gòu)產(chǎn)生良好的作用與影響,有利于乙模塊的建立與完善。反之,乙模塊的真實(shí)完整,同樣也會(huì)給甲模塊提供幫助,即兩者的關(guān)系是互補(bǔ)的,而不是矛盾的,是相互促進(jìn)的,而不是相互制約的。在用水需求的分類(lèi)中,所分類(lèi)別越細(xì)致,對(duì)其保障程度越具體,則對(duì)干旱風(fēng)險(xiǎn)事件越有把握應(yīng)對(duì)和防范。同理,如果干旱風(fēng)險(xiǎn)分析得越明確,制定的預(yù)案越具體可行,則對(duì)緊急時(shí)期的用水管理秩序會(huì)帶來(lái)顯明的幫助和促進(jìn)作用。
總之,構(gòu)建干旱防備系統(tǒng),是避免和減輕干旱災(zāi)害的重要措施與手段,是經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展對(duì)轉(zhuǎn)變水資源管理模式的必然要求,同時(shí)也是應(yīng)對(duì)極端氣候事件、保障經(jīng)濟(jì)社會(huì)與生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的必由之路。
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[2]劉昌明,何希吾,等.中國(guó)21世紀(jì)水問(wèn)題方略[M].北京:科學(xué)出版社,2001.
[3]劉昌明,陳志愷.中國(guó)水資源現(xiàn)狀評(píng)價(jià)和供需發(fā)展趨勢(shì)分析[M].北京:中國(guó)水利水電出版社,2001.