全球氣候變化可能會在地下水補給、蒸散和抽取等方面影響到可用地下水量。為對供水系統(tǒng)進行長效管理,需了解氣候變化對地下水系統(tǒng)產(chǎn)生影響的原因及過程。分析了未來氣候預(yù)測的不確定性,闡述了包括地下水補給、流失和質(zhì)量等多種復(fù)雜因素的未來地下水條件。結(jié)果表明,面對未來氣候變化,需進行更細致地觀察、了解多個復(fù)雜過程和不斷提高建模能力,才能對地下水資源作出正確評估。
未來氣候變化可能會對全球大多數(shù)地區(qū)的洪水模式造成較大影響,同時也是威脅河流生態(tài)系統(tǒng)的潛在因素。為評估氣候變化對歐洲重要洪泛區(qū)濕地造成的洪災(zāi)影響,在歐洲及其鄰國將21 世紀50 年代的3 種氣候變化預(yù)測結(jié)果應(yīng)用于生態(tài)環(huán)境中,利用水文模型模擬目前及未來的河流流量,以評估汛期河道流量、確定3 種洪水參數(shù)和評估水文結(jié)果及與其生態(tài)學(xué)的相關(guān)性。結(jié)果表明,因歐洲中、東部冰雪融化引發(fā)的流域性洪災(zāi)可能發(fā)生在2051~2059年的每年年初,預(yù)計洪水持續(xù)時間及流量將會減少,這將導(dǎo)致魚類、脊椎動物、水鳥及洪泛區(qū)植被數(shù)量的減少,從而會大大降低生物多樣性、土壤生產(chǎn)力及魚類產(chǎn)量。而西班牙、法國、英格蘭南部和比荷盧經(jīng)濟聯(lián)盟的情況則正好相反。
制定中、長期水資源保護政策目標(biāo)不僅與環(huán)保行業(yè)相關(guān),所有用水行業(yè)都需承擔(dān)相應(yīng)義務(wù)。為推動中(2015 年)、長期(2030~2050 年)區(qū)域水資源政策發(fā)展,且使參與式情景在流域管理規(guī)劃中發(fā)揮越來越重要的作用,以波羅的海東部為例,介紹了針對水資源開發(fā)的參與式情景發(fā)展過程,以及與流域管理相關(guān)的過程。結(jié)果表明,囊括目前所有水資源管理問題的模糊認知圖(Fuzzy Cognitive Map)與歐盟《水框架指令》下流域管理特性的壓力及重要推動力評估之間存在密切聯(lián)系。由于波羅的海東部地區(qū)一般不存在缺水問題,因此評估可用水資源質(zhì)量則成為該地區(qū)的主要議題。然而,利益相關(guān)各方卻未認識到氣候變化對該地區(qū)目前水資源系統(tǒng)造成的影響。此外,利用參與式情景還有助于查明未達到水資源政策目標(biāo)的原因。
為使歐洲及其鄰國水資源管理水平達到試點區(qū)乃至全歐洲先進水平,邀請各行業(yè)及主要機構(gòu)的水資源利益相關(guān)者,組織召開3 次發(fā)展方案制定研討會,運用定性、半定量和定量方法,闡述了試點區(qū)納雷夫(Narew)河流域水資源開發(fā)的成果,并對參與式情景進行了詳細介紹。結(jié)果顯示了目前與未來研究區(qū)域主要推動因素之間的關(guān)系,以及為實現(xiàn)該目標(biāo)可能會遇到的問題和挑戰(zhàn)。同時還總結(jié)了一般流域的水資源發(fā)展,尤其是納雷夫河流域水資源發(fā)展中擬定方案的適用性。發(fā)展方案的制定,可有效地保護利益相關(guān)者在水資源發(fā)展過程中的權(quán)益,并能為進一步量化和建模提供參考。
全球水資源和基礎(chǔ)設(shè)施通常由國家、州(省)和地方等多層次機構(gòu)或同層次機構(gòu)的各職能部門管理。由于管理協(xié)調(diào)需要支出,且各利益相關(guān)者存在不同政見,因此,難以對其進行有效管理。為解決上述問題,提出信息技術(shù)(IT)的概念,即啟用“協(xié)作平臺”,通過集成不同水資源數(shù)據(jù)源,運用IT 工具可使多個實體維持和分享“共同操作圖片”。結(jié)果表明,該平臺可提高管理協(xié)調(diào)能力,減少政治因素的影響。通過實例講述了協(xié)作平臺的功用及其優(yōu)點,可為建立協(xié)作平臺的技術(shù)架構(gòu)提供參考。
圣華金河(San Joaquin)恢復(fù)項目在眾多環(huán)境利益團體、用水戶及聯(lián)邦政府之間經(jīng)過18 a 的爭論后,終于在2006 年得以啟動實施。自20 世紀40 年代以來,圣華金河弗里恩特(Friant)水庫為約40.4萬hm2農(nóng)田提供灌溉用水,但同時也導(dǎo)致鮭魚瀕臨滅絕。為此,解決方案需實現(xiàn)兩大目標(biāo):在約241 km 的河段內(nèi)營造鮭魚自然繁衍生長的環(huán)境,并減少或避免用水造成的不利影響;采取多種措施以解決流量需求問題,包括提高河道過水能力、建立魚類棲息地、引進鮭魚和恢復(fù)供水系統(tǒng)等。2009 年10 月開始限制流量,以便收集數(shù)據(jù)、進行實驗;同時相關(guān)執(zhí)行機構(gòu)繼續(xù)應(yīng)對如環(huán)境影響、防洪、水回收、河道過水能力、魚類棲息地開發(fā)及鮭魚苗放歸等長遠問題。還介紹了正在加州中部山谷實施的美國最大的河流生態(tài)修復(fù)項目方案,內(nèi)容涉及方案結(jié)構(gòu)、項目規(guī)劃與許可、私人土地保護、修復(fù)行動與正在進行的引水和防洪管理系統(tǒng)的協(xié)調(diào)工作、融資挑戰(zhàn)以及公眾參與和教育的關(guān)系等。
社會經(jīng)濟發(fā)展導(dǎo)致用水需求日益增長,污染使得淡水資源不斷減少,以及全球氣候變化引發(fā)水循環(huán)改變,這都成為全球許多國家出現(xiàn)用水緊張的原因。新加坡是全球最早收集城市雨水作為供水補給的城市之一。而收集雨水必須具備戰(zhàn)略性水資源政策、全局性土地利用協(xié)調(diào)機制以及流域綜合管理措施。新加坡水樣采集和近20 a 雨水水庫的水質(zhì)數(shù)據(jù)評估都表明,接收水庫污染物負荷遠低于以往的污染物數(shù)據(jù),收集雨水的水庫水質(zhì)良好,且不存在任何重大健康風(fēng)險。因此,只要對污染源進行有效管理,在降雨量較多的城市實施雨水收集措施是切實可行的。
西班牙農(nóng)業(yè)灌溉面臨兩大問題,即共同農(nóng)業(yè)政策(CAP)資金支持的減少(較低補貼/收入)和歐盟《水框架指令》(更嚴格環(huán)保要求)的實施。為此,在該國內(nèi)陸地區(qū),需采用現(xiàn)代化生產(chǎn)技術(shù),種植經(jīng)濟價值不高但環(huán)境污染小的農(nóng)作物,以在促進灌溉農(nóng)業(yè)發(fā)展的同時,達到保護環(huán)境的目的;在沿海地區(qū),則需利用技術(shù)創(chuàng)新,特別是節(jié)水技術(shù),種植社會和經(jīng)濟價值高的農(nóng)作物,以促進集約型灌溉農(nóng)業(yè)的發(fā)展。結(jié)果表明,為提高農(nóng)作物的經(jīng)濟效益,需調(diào)整國家政策、改善灌溉計劃、提高用水效率以及減少污染排放。通過分析西班牙目前的農(nóng)業(yè)灌溉狀況,為政府決策者更好地制定實施管理計劃提供支持。
20 世紀西班牙密集型農(nóng)業(yè)的發(fā)展,造成大量營養(yǎng)物質(zhì)和其他有害物質(zhì)排放到水體,從而使水生生態(tài)系統(tǒng)遭受破壞。為改善水資源分配結(jié)構(gòu),加強管理并解決缺水和水質(zhì)問題,分析了減排措施的設(shè)計和實施難以執(zhí)行的原因,即缺乏相應(yīng)的生物物理信息和利益相關(guān)者的戰(zhàn)略行為。闡述了在西班牙和其他歐洲國家,需有效控制非點源污染,以實現(xiàn)歐盟《水框架指令》“良好水體生態(tài)狀態(tài)”的目標(biāo)。結(jié)果表明,應(yīng)改進當(dāng)前的應(yīng)對措施,并調(diào)動利益相關(guān)者保護水資源的積極性,促進相互合作,為必要的機構(gòu)設(shè)置提供有力支持。
西班牙在1985 之前,其地下水資源用水效率較低,且存在過度開采、鹽化以及其他形式的供水污染問題。這些問題也影響到伊比利亞半島南部、東南部和中部地區(qū)的重要濕地。為此,分析了地下水管理不善的原因,并基于目前的地下水利用狀況,提出了一種新型管理模式,即構(gòu)建享用相同地下水資源的社區(qū)用戶群,并根據(jù)一套新規(guī)范和措施,使社區(qū)與水務(wù)機構(gòu)合作管理水資源,包括執(zhí)行開采計劃、地下水抽取和污染源監(jiān)測以及管理人工補給地下水等,從而確保了地下水資源的可持續(xù)利用,有效減少了氣候變化帶來的負面影響。