可持續(xù)水管理面臨的挑戰(zhàn)與機遇

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(guān)的所有水管理決策共同作用結(jié)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(gòu)，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(gòu)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(diào)度者會執(zhí)行相關(guān)規(guī)則。

2 生態(tài)基流技術(shù)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(shù)問題。供水與水文、地下水、水庫動力學、河流動力學相關(guān)，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(guān)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(shù)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(lǐng)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(cè)重于行政性權(quán)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(zhì)以及其他關(guān)聯(lián)問題的法律不健全和缺乏集權(quán)管理。

(2)司法和政治委員會的權(quán)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(shè)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(shè)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(guān)生態(tài)基流的法律確實存在，但僅用于幾條水權(quán)清晰的河流。大多數(shù)州沒有制定有關(guān)河流生態(tài)基流方面的法律。由于機構(gòu)權(quán)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(zhì)量和出現(xiàn)時間取決于眾多上游利益集團毫無協(xié)調(diào)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(guān)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(shù)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(shù)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(shù)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(lǐng)導者。如何在生態(tài)基流問題上實施領(lǐng)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(guān)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(diào)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(jié)果，但生態(tài)基流似乎是個關(guān)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(jié)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(quán)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(quán)于2008年8月到期，而新的50a授權(quán)還沒有發(fā)布，現(xiàn)處于臨時運行。再授權(quán)的研究涉及到160多名利益相關(guān)者，代表著80個與河流利益相關(guān)的組織。

新授權(quán)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(zhì)保護的同時，也需滿足娛樂設(shè)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(diào)水的提議。目前的研究和用水預測是基于再授權(quán)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(jié)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(nèi))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(shè)某些科技領(lǐng)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(lǐng)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(lǐng)導力的實質(zhì)性文化環(huán)境轉(zhuǎn)變，從而對其加以識別并實現(xiàn)所需的改革。