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        可持續(xù)水管理面臨的挑戰(zhàn)與機遇

        2013-04-09 04:23:30葛里格
        水利水電快報 2013年3期
        關鍵詞:基流河流生態(tài)

        N.S.葛里格 等

        1 生態(tài)基流困境

        生態(tài)基流有兩個屬性,一個是在河流任意一點就可定義該點以上集水區(qū)域為一個流域,這是水管理中天然的、符合邏輯的單元。不幸的是,這與行政邊界不一致。流域邊界與行政邊界的不符性屬于水管理制度問題。解決該問題,需要政府間的通力合作,但實際上這種合作很難持續(xù)下去。

        第2個屬性是其量級和歷時變化,這取決于與水量分流和回流相關的所有水管理決策共同作用結果。例外的是,為了維持生態(tài)基流,水庫運行者會酌情泄水。

        對生態(tài)基流產(chǎn)生影響的水管理行動可能涉及到多方機構,如水運管理者、廢水排放者和電力生產(chǎn)者。其他參與者包括環(huán)境、魚類和野生植物管理部門、航運部門、娛樂機構和公司。為了生態(tài)基流、抽水和排水以及環(huán)境需求,大壩安全與運行、水運及健康保障等原因,調度者會執(zhí)行相關規(guī)則。

        2 生態(tài)基流技術分析

        可以按照水的供給和需求分類來概括生態(tài)基流方面的技術問題。供水與水文、地下水、水庫動力學、河流動力學相關,涉及到水資源系統(tǒng)未來入流時間序列的不確定性。需求問題可能更復雜,大多數(shù)用水需求可以用經(jīng)濟變量來量化,但漁業(yè)和野生動、植物因為涉及到不同的物種和生命階段,而特別難以定量。盡管有很多關于生態(tài)用水需求的量化方法,確定天然水資源系統(tǒng)的生態(tài)基流仍頗具爭議性。

        正是這些技術問題的復雜性,造成基于法律和政治沖突的制度僵局。因此,需要有領導力來處理這方面的問題。

        3 制度壁壘

        對水管理的定義,通常側重于行政性權威。比如,全球水伙伴計劃將其定義為“政治的、社會的、經(jīng)濟的和行政系統(tǒng)的范疇,負責不同社會水平的水資源開發(fā)、管理和服務”。

        有專家提出制度壁壘可分為以下幾類:

        (1)涉及地表水和地下水、水量和水質以及其他關聯(lián)問題的法律不健全和缺乏集權管理。

        (2)司法和政治委員會的權威分割和協(xié)作困難。

        (3)議程相互沖突,評估標準不一致,優(yōu)先項目設定和工程執(zhí)行困難。

        (4)管理僵局和規(guī)則泛濫。

        (5)市場失靈與水的定價和費率設定困難。

        以上分類可以解釋為什么難以獲得生態(tài)基流問題的集成方案。例如,在科羅拉多州,有關生態(tài)基流的法律確實存在,但僅用于幾條水權清晰的河流。大多數(shù)州沒有制定有關河流生態(tài)基流方面的法律。由于機構權威分割,導致出現(xiàn)生態(tài)基流困境。

        從管理公共事務的范疇看,生態(tài)基流管理比其他資源管理更困難。因為其數(shù)量、質量和出現(xiàn)時間取決于眾多上游利益集團毫無協(xié)調的取水與排放,而這些活動與下游承擔的后果沒有直接利害關系。因此,生態(tài)基流面臨著巨大的挑戰(zhàn)。

        4 整合分析

        力求通過整合,將諸如生態(tài)基流之類的水問題緊密地排列到一起。2000年,曼切斯特技術研究所舉行了土木與環(huán)境工程新千年報告會,在報告中已明確表示有必要綜合考慮技術和社會需求,尋找解決如水管理困窘之類問題的方案。

        與技術問題相比,在解決生態(tài)基流問題方面,制度限制造成的麻煩更多。因此土木工程師必須成為決策過程中的領導者。如何在生態(tài)基流問題上實施領導力,往往取決于問題規(guī)模的大小,因為隨著地理尺度和政治勢力范圍的擴張,水問題也會不斷加劇而失去控制??梢詫⑸鷳B(tài)基流劃分為:

        (1)小。市縣面積小于259 km2。

        (2)中。經(jīng)過多個縣,面積達到2590km2。

        (3)大。由幾個中等流域匯合在一起,面積達到51800km2。

        (4)非常大。經(jīng)過多個州或國際區(qū)域。

        對于以上分類,各舉西部和東部一個例子加以說明,例子尺度分別為一個中型、一個大型。兩者都是單個利益相關者的決策不能直接解決生態(tài)基流問題。

        (1)西部科羅拉多州普德爾河。普德爾(Pouder)河位于科羅拉多州北部,其峽谷出口處年均徑流量大約為3.44億m3,包含天然徑流和外來水量。歷史上,灌溉和城市用水需求耗盡了峽谷口下游環(huán)境流量??屏_拉多北部水保護區(qū)提出了基于格萊德(Glade)水庫的河道外儲水工程,每年分流洪水4930萬m3。水庫進行市政和灌溉用水調度時,會減小下游環(huán)境流量的峰值。北部集成供水工程影響到距離南普拉特河流93 km的范圍,特別是從峽谷39 km處到亭拿(Timnath)社區(qū)。

        對于北部集成供水工程,美國陸軍工程兵團正在進行環(huán)境影響評價,目前還不知道評價結果,但生態(tài)基流似乎是個關鍵問題。歷史上由于市政和灌溉用水分流,河流已經(jīng)失去很多環(huán)境流量。該工程將會進一步加重河流負擔。

        在滿足經(jīng)濟和社會發(fā)展供水需要時,實際上,從制度的角度來看,無論其環(huán)境影響評價結論如何,都應采取措施恢復或加強河流中環(huán)境水流。

        (2)東部沃特里河。沃特里(Wateree)河主要涉及到杜克能源的再授權工程及其13座水電站、11座相互連通的水庫。杜克能源項目聯(lián)邦能源管理委員會的授權于2008年8月到期,而新的50a授權還沒有發(fā)布,現(xiàn)處于臨時運行。再授權的研究涉及到160多名利益相關者,代表著80個與河流利益相關的組織。

        新授權將對今后40~50a的湖泊系統(tǒng)運行模式定型、重新平衡湖泊水位與水管理,以應對多種需求,如水源棲息地的流量、娛樂流量、沃特里河洪水管理、干旱管理和供水需求等。水管理規(guī)劃在滿足文化資源、頻危物種和水質保護的同時,也需滿足娛樂設施、岸線管理、土地保護、棲息地維護等目標。

        卡托巴-沃特里兩州委員會由南、北科羅拉多州議會創(chuàng)建,是討論水管理問題的論壇。由于2002年和近期多次出現(xiàn)的干旱,該委員會最后否決了跨流域調水的提議。目前的研究和用水預測是基于再授權的需水量和水文模型開展的。

        生態(tài)基流不僅涉及到環(huán)境影響評價,也涉及到水量管理的精細研究。該例子中,是聯(lián)邦能源管理委員會,而不是美國工程兵團開展的工程環(huán)境影響評價。

        5 結論

        通過上述2個案例可以看出,需要改善的水管理措施是對所有生態(tài)基流需求(包括環(huán)境健康水流在內)進行優(yōu)化平衡。為此,尋找平衡點非常重要,否則難以對水管理方案進行價值評估和選擇。

        土木工程師應盡可能地應用專業(yè)知識和技巧幫助克服制度壁壘。假設某些科技領域不確定性較大,土木工程師首先應針對存在的不確定性達成共識。

        在解決生態(tài)基流之類問題方面發(fā)揮領導力的作用并不容易。盡管可以參考資源經(jīng)濟學理論,但這些理論并未涉及到這方面的具體問題。分析表明,生態(tài)基流問題比其他定義明確的資源問題更復雜,需要有基于有效領導力的實質性文化環(huán)境轉變,從而對其加以識別并實現(xiàn)所需的改革。

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