可持續(xù)水資源管理中的水資源危機管理

陳 博

（陜西省水利廳水資源處 陜西 西安 710004）

水資源管理就是人通過各種不同手段對水的利用及相應環(huán)節(jié)的管理，它是隨著人類社會與生產(chǎn)力的發(fā)展逐漸產(chǎn)生的。水資源管理范疇應該包括水資源管理的目標、對象、方式與內容，以及保證水資源管理正常進行和對水資源管理行為進行規(guī)范的法律法規(guī)，也應該包括使水資源管理順利進行的社會基礎，即通過宣傳教育手段促進節(jié)水型社會建設，以上的各個方面綜合在一起形成了一個相對完善的水資源管理系統(tǒng)。

1 水資源危機成因分析

水資源危機是在水資源系統(tǒng)內部出現(xiàn)的由于水資源數(shù)量或水資源質量不能適應社會發(fā)展需要或對流域生態(tài)系統(tǒng)造成破壞的一種狀態(tài)。其一是自然水文循環(huán)自身突發(fā)事件（如暴雨、洪水、泥石流、澇災與干旱等）；其二是突發(fā)性污染事件把大量有害物質強加給自然水文循環(huán)形成水資源危機；其三是水資源系統(tǒng)發(fā)展過程中，自然水文循環(huán)與社會水循環(huán)兩大系統(tǒng)長期作用，造成自然水文循環(huán)系統(tǒng)與環(huán)境、生態(tài)子系統(tǒng)的脆弱，支持社會發(fā)展的自然基礎條件基本處于非健康狀態(tài)，因而時常爆發(fā)局部性水資源危機；其四是由于生產(chǎn)活動與社會水循環(huán)長期的影響，使流域范圍內的兩大水文循環(huán)的動態(tài)平衡被長期打破，造成自然水文循環(huán)的變異。這時局部水資源危機爆發(fā)的頻次增加，危機處理的措施嚴重受限，環(huán)境生態(tài)的破壞得不到修復，自然水文循環(huán)的許多路徑（特別是徑流環(huán)節(jié)）被人為中斷（如河道斷流），流域水資源涵養(yǎng)能力與流域產(chǎn)流能力急劇下降。通過以上的分析，可以把流域水資源危機分為自然水文循環(huán)因素產(chǎn)生的水資源危機、突發(fā)污染事件產(chǎn)生的水資源危機、流域社會水循環(huán)影響產(chǎn)生的局部水資源危機及流域全面水資源危機。從水資源危機的影響及處理兩方面來看，水資源危機屬于公共危機的一種形式，危機處理的主體力量為政府的相關部門，良好的危機處理可以大幅度提高政府形象。

2 水資源危機管理

水資源危機事件的發(fā)生和解決是需要一個過程的。根據(jù)水資源系統(tǒng)受到自然的或人為的擾動后狀態(tài)的演變劃分為五個階段，即隱匿階段、前兆階段、水資源系統(tǒng)突變階段、危機持續(xù)階段、危機緩和階段。除此外，諸如地震、劇毒泄漏等突發(fā)性事件也會在瞬間或較短時間內引發(fā)危機，跳過危機隱匿與危機前兆階段而直接進入系統(tǒng)突變階段。我們應針對水危機發(fā)展的五個階段，采取相應的管理策略與措施，如圖1示。

水資源危機管理的各個階段并不是截然分開的，是一個相互聯(lián)系的大系統(tǒng)。

2.1 水資源危機預警

水資源危機預警是水資源危機管理過程的第一個階段，目的是為了有效地預防和避免水資源危機事件的發(fā)生。

（1）制定應對預案。要將可能會造成危害的、存在潛在威脅的災害源列舉出來，并加以分類，分析可能會造成的后果，制定應對預案，時刻保持高度敏感性，這是水資源預警的先決條件。

（2）水資源危機動態(tài)監(jiān)測。水資源危機在爆發(fā)之前，會存在一系列的預警信號。這些預警信號不僅來自自然水文循環(huán)系統(tǒng)，而且來源于社會水循環(huán)系統(tǒng)與社會經(jīng)濟系統(tǒng)。而進行水資源危機動態(tài)監(jiān)測的主要是運用以計算機和現(xiàn)代信息技術為基礎的各種科技手段，及時準確地捕捉這些預警信號，對其加以詳細分析，以指導下一步水資源的管理實踐。

2.2 水資源危機識別

水資源危機涉及的誘因很多，存在著明顯的不確定性，但在爆發(fā)前的水資源系統(tǒng)狀態(tài)的變化卻是一個按客觀規(guī)律演變的連續(xù)變化過程，水資源危機的發(fā)生只是該系統(tǒng)連續(xù)變化過程中符合客觀科學規(guī)律的一個突變。危機識別可以對水資源系統(tǒng)狀態(tài)的階躍進行界定，判斷水資源系統(tǒng)是否已經(jīng)發(fā)生水危機，從而指導水資源危機管理。

水資源危機的識別要求所采用的數(shù)學模型能夠適應其非連續(xù)的、跳躍變遷式的特征，而突變理論是目前唯一研究系統(tǒng)運動由漸變引起突變的理論。突變理論在水資源系統(tǒng)狀態(tài)變化的研究中，通過建立突變模型，進行數(shù)值模擬，識別水資源系統(tǒng)爆發(fā)危機的條件。突變模型具有以下幾個主要特征：

（1）多模態(tài)。系統(tǒng)中可能出現(xiàn)兩個或多個不同的狀態(tài)，也就是說，系統(tǒng)的勢在控制參數(shù)的作用下，有一個以上的局部極小值。如尖點突變只具有雙模態(tài)，即具有兩種不同的狀態(tài)。

（2）不可達性。這意味著系統(tǒng)至少有一個不穩(wěn)定的平衡位置，此處既可以連續(xù)又可以不連續(xù)，在數(shù)學上是不可微的。

（3）突跳性。是指控制參量很小的變化引起狀態(tài)變量很大的變化，從而導致系統(tǒng)從一個局部極小值臨界點突跳到另一個局部極小值臨界點。

（4）發(fā)散性。一般情況下，控制參數(shù)的微小變化在平衡曲面上只引起狀態(tài)變量的微小變化，對于控制參量的微擾也僅僅引起狀態(tài)變量的微小增量。但是，在退化臨界點的鄰域里，控制參量的微小變化將導致狀態(tài)變量很大的變化，這種不穩(wěn)定性稱作發(fā)散。

（5）滯后性。當物理過程不是嚴格可逆時，會出現(xiàn)滯后現(xiàn)象，即由第一個局部極小值躍向第二個局部極小值時，與由第二個局部極小值躍向第一個局部極小值時的控制參數(shù)平面的突跳點不同。

2.3 水資源危機隔離與管理

水資源危機隔離目標是控制水資源危機事態(tài)的惡化，果斷地作出對策是最重要的。從水資源危機前兆階段發(fā)展到全面爆發(fā)，中間必然經(jīng)過一個水資源危機的升級過程，往往也是破壞力增強的過程，使危機造成更大的人員傷亡和財產(chǎn)損失，社會秩序也趨于無序和混亂狀態(tài)。隨著危機事態(tài)的逐步升級、不斷深化，要求水資源危機管理有關部門發(fā)揮管理機構“防火墻”的作用，運用技術、行政及法律等綜合措施盡快控制危機事態(tài)的蔓延。

面對已發(fā)生或可能發(fā)生的水資源危機，管理者必須迅速作出決策。這就需要制定水資源危機管理方案。包括方案設計、方案評價、方案優(yōu)選等內容。管理者在水資源信息分析的基礎上，根據(jù)管理目標設計各種管理方案以供決策選擇和應用。當方案設計完成后，就要對方案進行評價。評價內容包括：信息是否全面、準確；方案設計是否科學合理；是否具有可操作性、經(jīng)濟上是否可行等。決策者根據(jù)評價結果選擇最滿意的方案實施。為了以合理的代價達到水資源危機管理目標，必須保證在所有的對策中選擇最佳方案，這個過程就是水資源危機管理決策。水資源危機管理決策就是在水資源危機分析、危機評價的基礎上對各種危機管理方法進行合理的選擇和組合，制定此危機管理的總體方案并將其付諸實施。

2.4 水資源危機的后處理

水資源危機管理前3個階段的圓滿完成和水資源危機事態(tài)得以完全控制，并不意味著水資源危機管理結束了。因為危機后不論是水資源危機管理相關部門還是整個社會，都還處于一種高度不穩(wěn)定和失衡的狀態(tài)，這種狀態(tài)可能會持續(xù)一段較長的時間，所以水資源危機管理過程應當還有危機后特定時期的跟蹤與反饋才完整，才能確保水資源危機事件得以根本解決。

完善水資源危機管理機制要做到：（1）完善制度；（2）健全機構。做好危機后的恢復重建工作，撫平水資源危機給民眾帶來的心理創(chuàng)傷，變危機為契機，使水資源危機可能成為促進水利事業(yè)發(fā)展的一種積極力量，增進社會整體抗災水平，以達到水資源開發(fā)利用和管理的良性循環(huán)。

3 結語

隨著科學技術的進步和社會生產(chǎn)力的飛速發(fā)展，人類創(chuàng)造了前所未有的物質財富，并加速了人類文明發(fā)展的進程。與此同時，也出現(xiàn)了人口過快增長、資源過度消耗、生態(tài)環(huán)境質量嚴重下降等問題。人類越來越清醒地認識到：水是生命之源，是人類賴以生存的不可缺少的一種寶貴資源。水又是自然環(huán)境的重要組成部分，是可持續(xù)發(fā)展的基礎條件。1996年，聯(lián)合國把“可持續(xù)水資源管理”定義為“支撐從現(xiàn)在到未來社會及其福利而不破壞它們賴以生存的水文循環(huán)及生態(tài)系統(tǒng)完整性的水的管理與使用”。我們在研究可持續(xù)水資源管理時，應重點研究水資源危機管理。陜西水利

[1]程伍群，張艷紅等.水資源危機產(chǎn)生與管理[M].北京：中國水利水電出版社，2010.

[2]暢明琦，黃強.水資源安全理論與方法[M].北京：中國水利水電出版社，2006.

[3]鄭通漢.中國水危機——制度分析與對策[M].北京：中國水利水電出版社，2006.

[4]劉梅.區(qū)域水資源危機的識別與對策研究[D].河北農業(yè)大學碩士論文，2009.