欧洲供水系统干旱风险管理最新发展概述(上)

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近几十年，全世界各种气候类型区的很多国家都发生了频繁且严重的干旱，使旱灾成为影响人口最多、造成经济损失最大的自然灾害。干旱的发生也使得干旱与半干旱国家不同用水行业之间的用水冲突日益增加。旱灾期间及灾后，污染物在各种水体中的进一步聚集以及过度开采地下水导致的海水入侵也会导致水质的恶化。

在不久的将来，气候变化将导致若干地区的降雨减少和温度增高，从而引发更大的旱灾风险。另外，其他的一些全球性变化，如人口增长、人口从湿润地区向更加干旱地区的迁移、城市化、旅游发展，以及污染等问题将可能进一步增加很多地区的缺水和干旱风险。

威尔海特等人认为，随着干旱影响的范围和复杂性不断增加，社会与经济发展对于干旱的脆弱性不断加剧，使得政策制定者和水资源管理者愈加重视干旱应对。

本文的目的是对干旱风险管理的标准、方法和工具进行概述，特别是针对供水系统。重点讨论应对干旱的规划工具，特别是以下几个方面：进行有效监测的干旱指标；干旱所致供水系统缺水的风险评估方法；干旱预防与减灾措施。

1 干旱管理模式

一场严重的干旱就是一场自然灾害。同其他灾害相似，旱灾对社会的影响取决于受影响部门的脆弱性以及是否做出了恰当的减灾准备。但相比于其他灾害，干旱风险管理也有其特殊性：抗旱规划的战略措施往往更加复杂，因为需要共同协调、采取长期行动的部门数量众多、跨度太大；一旦旱灾发生，运行措施就需要根据干旱的动态特点进行及时调整，因为干旱的演变有其不确定性，即旱灾的时间长短和严重性可能与初期规划预防措施时有所不同。

一般来说，干旱事件的应对方式有两种类型，即反应模式与前置式模式。反应模式(或应急管理)指干旱发生并认识到其影响之后所制定和实施的一系列措施，包括干旱期间及之后为尽量减轻影响所采取的一系列措施。这种方式常常被称为危机管理模式，因其并不是基于提前制定的具体方案。尽管这种反应模式仍然最为普遍，但已经有越来越多的人意识到其缺陷，因为这种模式下所做出的最后一分钟决策往往会花费更高的代价，从环境和社会角度也往往是不可持续的。

相反，前置式模式(或风险管理模式)则指根据规划战略而非应急框架所制定和准备的措施，是根据综合的干旱管理计划在干旱事件之前、期间及之后所制定和实施的一系列措施。

2 欧洲干旱管理的立法和体制框架

如前文所述，风险管理模式已成为全球范围内应对各种自然灾害的新模式。特别是，“联合国国际减灾战略(UNISDR)兵库行动框架”提出了下列原则：

(1) 宣传预防和减灾措施的长远效益及有效性；

(2) 将长期减灾和预防活动纳入灾害应对与灾后恢复过程；

(3) 加强利益相关者的参与性和所有权；

(4) 评估当地社区实施抗灾战略的能力；

(5) 明确划分不同政府部门的行动责任；

(6) 增加预防与减轻自然灾害的投资。

风险管理模式的核心是制定恰当的规划工具，包括干旱脆弱性评价工具、干旱预警系统，以及用以避免或减少经济损失及社会环境影响的预防和减灾计划。很多国家立法要求制定干旱应对规划，这一原则在联合国抗击沙漠化公约以及水资源综合管理(IWRM)理念中都有所体现，同时在1977年马德普拉塔召开的联合国水资源大会和随后的世界水论坛等若干国际水事活动中，都将这一原则作为首要议题之一。

近几十年来，许多频繁遭受严重旱灾的国家已制定了国家干旱政策。将澳大利亚、南非和美国所制定的干旱政策进行对比分析发现，这3个国家虽然干旱规划的方式有所不同，但都有一个共同目标，即减轻社会对于干旱的脆弱性，也都共同强调了风险管理，包括监测和早期预警、风险评价和预防规划。

欧洲虽然也经历了干旱带来的巨大损失，但直到近年来才在技术、金融工具及立法法案等政策层面对干旱问题给予了特别关注。据欧盟委员会估计，欧洲在过去30 a所遭受的旱灾损失至少达1 000亿欧元，除此之外还有干旱对河流与环境造成的直接影响，以及所导致的社会紧张和失业等社会影响。水框架指令2000/60开启了一种流域层面的水资源综合规划过程，旨在维持或改善水质以保障人类使用及生态保护。但这一指令却并未太多涉及干旱问题。实际上，指令只在其目标中提到了减轻干旱问题，而干旱事件也只被视为一种可以允许降低对水体良好生态状况要求的特殊情况。为加强欧洲水政策中的这些薄弱环节，欧盟缺水与干旱专家网络制定了一份关于干旱预防与减灾的指导性文件，并提议制定干旱管理计划(DMP)，作为流域管理计划(RBMP)的附件。这份干旱管理计划应由流域管理计划的负责单位，即流域或地区管理机构进行起草。尽管干旱管理计划的制定并不是对欧盟所有成员国的硬性要求，但其目的是扩展水框架指令的目标和标准，进而改善干旱管理，特别是增强供水系统的抗灾弹性，减轻旱灾影响。具体目标包括：保障足够供水，以满足人类需求，确保人口健康与生活；避免或减少干旱对水体的不良影响；尽量减轻对经济活动的不良影响。

在欧盟缺水与干旱专家网络的不断推动下，欧洲议会与理事会近来就这些问题发布了一项报告，建议对有关欧洲政策进行重新审议。报告的一些具体议题涉及以下几个方面。

(1) 提高用水效率：引进建筑物节水设施与措施，提高施工用水效率；减少供水及配水系统的漏水；提高农业用水效率。

(2) 提高干旱规划与预防：将应对缺水和干旱行动纳入其他部门(农业、生活与工业)政策；评价流域管理计划对缺水与干旱问题的重视程度；进一步开发干旱观测与早期预警系统原型；建立更加全面的关于缺水、干旱及水资源脆弱性的指标清单。

(3) 全面建立融资、水价、配水及研究与教育等实施工具：鼓励欧盟通过凝聚政策、地区政策、团结基金及经济复苏计划等，对自然灾害风险进行资金支持，并改革农业公共政策；严格水资源开采授权的国家规定；建立新的有关脆弱性和干旱风险提高的研究项目；引进新的教育计划和意识提升计划。

为增强未来对气候变化的应对弹性，并采取相应行动应对可能的紧急状况，欧盟成员国正在讨论如何将气候变化因素纳入欧盟水政策实施过程中。欧洲共同体委员会白皮书《应对气候变化：致力于建立欧盟行动框架》认为，增强气候变化应对弹性的战略之一就是要改善水资源管理。具体到缺水问题，应进一步提高农业、家庭与建筑业的用水效率。同时也期待在2012年修订水框架指令及缺水与干旱战略时，可以将提高抗旱弹性的内容增加进来。另外，修改流域管理规划时正好可以将气候变化因素纳入流域规划，分析气候变化对水体的影响，明确监测现象，并验证行动计划对气候变化的实际弹性。

作为白皮书行动计划的一部分，水框架指令共同实施战略的第24号指导文件对如何确保流域管理计划的气候变化弹性进行了审议。文件建议就气候变化对水资源的影响进行监测，并制定缺水与干旱的应对措施。特别强调以下原则：要掌握已有的科学知识并了解气候变化的不确定性；要制定战略，加强气候风险管理的适应性能力建设；将适应性管理纳入流域管理计划和水框架指令的关键步骤中；解决未来洪水风险管理的具体问题；应对缺水和干旱管理的挑战。为修正传统的水资源规划理念，该文件还建议在体制、供水管理和跨学科方面采取行动：

(1) 强化水资源管理机构，以应对未来挑战。

(2) 增强水资源系统的灵活性，建立多方供水来源与水需求相互连结的系统，改善并扩大输水和配水基础设施，实现对现有资源的最佳配置。

(3) 将跨界与跨学科思维纳入有关缺水和干旱应对措施的讨论中。

采取这些步骤之后，在对所有流域规划进行分析的基础上，2012欧盟水资源修订政策“欧洲水资源保障蓝图”将对所取得的成绩进行评价，并确定进一步的要求，以实现整个欧盟水资源的长期可持续利用。为实现这一目标，需要在各级管理层面(欧盟、国家、地区和流域)实现更加统一的干旱风险管理，从而将干旱管理政策纳入水资源管理中。

3 干旱管理规划工具的目标与内容

一般来说，基于风险的干旱管理须遵循以下几大步骤：规划、监测、为避免出现最严重影响而实施规划措施、紧急情况管理以及干旱损失恢复。

干旱对供水系统以及最终对社会经济部门影响的严重性主要取决于相关不同部门的脆弱性。供水系统的缺水风险不同于一般的干旱风险，因为缺水是水资源供需不平衡的结果，而导致这一结果的不仅仅是气候现象，还有其他随时间变化的因素，如需求发展、供水基础设施以及管理战略。

考虑到各国不同的立法和体制框架及不同机构的管理范围，必须制定不同层次的干旱计划，包括：流域层面统一的干旱风险应对措施计划；供水系统的干旱管理预防措施计划；旱灾事件的应急措施计划。

因此，根据规划的层次以及不同机构的水管理责任，建议针对干旱导致的缺水问题制定3种计划，即战略性干旱预防计划(SDPP)、干旱条件下的供水系统运行计划(WSSOP)和干旱应急计划(DCP)。

战略性干旱预防计划(SDPP)的总目标是要降低供水系统对干旱影响的脆弱性，特别是降低干旱所导致的缺水风险。根据欧盟水框架指令，战略性干旱预防计划(SDPP)应由负责水资源规划的部门制定，即流域或地区管理机构。根据缺水与干旱专家网络的建议，这项“干旱管理(子)计划”可作为流域管理计划的一个附件。干旱条件下的供水系统运行计划应规定供水系统管理机构为避免出现真正的供水紧急状况而应采取的一系列措施。干旱应急计划应规定当严重干旱造成一定损失并已发展成为自然灾害时应采取的短期措施等一系列措施。这3项计划的主要内容见表1。

表1 干旱管理规划的主要内容

战略性干旱预防计划旨在通过分析以往的干旱事件及影响，明确流域内的干旱脆弱区域，进而对水系的缺水风险进行预估，并在此基础上确定、比较和选择长远措施，包括信息透明度及公共参与等。战略性干旱预防计划还须对另外两个计划的制定做出总体指导。

干旱条件下供水系统运行计划旨在为每一个供水系统制定最佳的长期与短期措施组合，以避免出现干旱紧急状况。干旱应急计划包含了灾害公布的指标等级等规划工具，并明确了旨在减轻灾害影响并修复相关损失的短期措施。

图1是建议的供水系统干旱风险管理规划框架，展示了制定并实施计划措施所必须开展的主要初步调研的作用。

图1 供水系统干旱风险管理规划框架

4 干旱特征及干旱监测指标

可通过若干方法对干旱进行明确和量化，并最终对受影响区域或供水系统的脆弱性进行评估。方法之一就是将“运行方法”(run method)应用于相关变量的时间序列，进而确认干旱的开始和结束，并对其特点(持续时间与程度)进行评估，对事件的概率进行评价。“运行方法”可通过单变量、双变量和时空分析，对干旱进行概率描述。

建立干旱监测系统一般需要选择恰当的指标，通过监测一个或更多气象或水文变量基于“正常”状况的不正常变化，来描述干旱的状况。干旱监测指标的选择会根据所选变量、时间尺度、“正常”状况的定义、不正常状况的监测方法(如变化、比率等)以及标准化方法而有所不同。

过去几十年来已有对干旱指标的若干回顾与分类。例如最近的“地中海干旱预防与减灾计划”。

一般来说，干旱指标分为气象、水文、农业和遥感等类型。有些指标也试图在考虑水资源储备状况的基础上，将不同变量(如降雨、土壤和水含量)的相关不同数据相结合，或将若干指标合并为一个数值。

有效的干旱应对取决于通过监测及早发现旱情，因此干旱监测系统的指标必须满足以下要求：能够显示导致水资源可获量显著减少的气象与水文因素之间的复杂关系；采用实时且容易获得的水文气象数据；能够在初期就描述出干旱的状况；展示干旱事件在时间和空间上的可比性；以某种方式描述干旱的影响；评价干旱的严重性，为决策者采取积极抗旱行动提供决策支撑。表2总结并比较了一些最基本的指标(标准降雨指数)和一些新的指标(如干旱调查指数和干旱频率指数)，旨在了解优势与薄弱环节、空间比较性、关键影响及监测系统的适用范围。

表2 部分最常用干旱指标的比较

(未完待续)