[加拿大]D.R.科卡爾 等
2000~2005年多次爆發(fā)嚴重的水源性疾病后,加拿大致力于將流域水資源保護規(guī)劃及管理與參與式計劃相結合,以兼顧所有利益相關者和環(huán)境。
然而,加拿大水資源管理面臨巨大的挑戰(zhàn):其管理機構涉及到各聯(lián)邦、各省及各地方政府,以及各種非政府組織。
數(shù)量眾多的利益相關者和機構的設置,無疑對水資源管理效率不利。另外,需引起注意的根本問題是數(shù)據(jù)的收集、管理及其發(fā)布。隨著眾多不同的地方級、省級和聯(lián)邦機構參與其中,水資源數(shù)據(jù)很難實施標準化設置。
加拿大的農業(yè)和食品加工產業(yè)占其國內生產總值的8.3%。該國農業(yè)用地為6750萬hm2,占全國土地資源的7%,其中草原三省就占了82%。只有依賴于充足優(yōu)質的水源才能生產出安全的食品。然而,農業(yè)耕作活動會給地表水和地下水補給帶來污染,而且過度的農業(yè)用水需求,將造成地表水和地下水枯竭。該國的農業(yè)部門為耗水大戶,每年用水量達45億m3,,其中的85%都用于灌溉,尤其是在加拿大西部;其余約15%的農業(yè)用水則是用于畜牧業(yè)。
加拿大農村許多地區(qū)人口稀少,供水基礎設施缺乏。大多數(shù)農業(yè)生產者和農村居民主要依賴自給自足的供水方式,對于他們來說,獲取充足和優(yōu)質的水源比較艱難、代價頗高。在農村,有20%~40%水井的水質達不到安全飲用水標準。為此,該國政府正在研究并制定保護水資源、改善水質的一系列措施,同時,也開始研制旨在保護水資源環(huán)境的農業(yè)規(guī)劃以及開展農業(yè)效率管理實踐活動(BMP)。
農業(yè)灌溉中的用水消耗問題值得引起關注。對于干旱地區(qū)而言,其農作物產量完全依靠及時降水和土壤中的水分。在半干旱的西部地區(qū),由于有限的生長期和降水量,其農作物品種僅限于玉米、油籽以及牧草。薩斯喀徹溫省和阿爾伯塔省南部地區(qū)的年降水量為300~400mm,這就限制了需水量多的農作物種植。干旱地區(qū)的農作物極易受氣候條件和環(huán)境的影響,而未來氣候多變性的增加將會使狀況變得更糟。很顯然,旱災對于干旱地區(qū)的農業(yè)而言,是最嚴重的災難之一。2001~2002年的干旱,使加拿大大部分地區(qū)都受到影響,而薩斯喀徹溫省和阿爾伯塔省遭受的災害更為嚴重。
以南薩斯喀徹溫河流域為例,2004~2009年,開展了農村社會在應對氣候及氣候變化引起的水資源短缺問題方面所表現(xiàn)出的脆弱性研究。研究數(shù)據(jù)的獲取是依靠訪談和分組討論的方式,受訪對象涉及所有類型的用水戶和各級水資源管理機構。脆弱性評估模式考量了過去和當前的脆弱性,并運用氣象模型模擬探討了未來的脆弱性。通過開展應對氣候變化的政策適應性研究(IACC),評估了地方水資源管理的適應能力。研究范圍涵蓋了阿爾伯塔和薩斯喀徹溫省的6個農村社區(qū),研究范圍內的水資源管理部門,用水戶、團體和協(xié)會,包括流域機構、環(huán)境組織、社區(qū)代表,以及來自社區(qū)、省和聯(lián)邦政府部門的專家,參與了此次調研活動。
南薩斯喀徹溫河流域跨越阿爾伯塔省和薩斯喀徹溫省,面積為16.8萬km2,其地理和氣候環(huán)境均具有多樣性。最大城市卡爾加里和薩斯卡通地區(qū)具有半干旱的特點。大多數(shù)區(qū)域的年降水量小于345 mm,該區(qū)域的主要農作物為玉米和油籽,山區(qū)則以畜牧業(yè)為主。
1920~1930年,該流域所在區(qū)域曾遭受了多年旱災,并由此對社會、經濟和環(huán)境均產生不良影響,導致很多農耕地被荒棄?,F(xiàn)如今,該區(qū)域種植的玉米、油籽等農作物,以及畜牧業(yè)生產在該國占有較大份額。這些得益于針對該地區(qū)變化多端的氣候,對農業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略作出的相應調整,并采取了以下措施:加強土壤保護和耕作實踐,加快實施農業(yè)用水發(fā)展計劃,在水源不足的季節(jié),通過運用灌溉技術增加供水量。
現(xiàn)在,該區(qū)域5%的土地都能得到澆灌。作為用水大戶,農業(yè)用水占90%,占自然河流徑流量的22%。流域內的阿爾伯塔省水資源分配較充足,然而,薩斯喀徹溫省水資源分配還有待進一步研究。近期,薩斯喀徹溫省的農業(yè)灌溉面積有望從8.1萬hm2擴大為40萬hm2。但是,環(huán)保組織表達了對建造新水壩、水庫的擔憂,認為這樣會增加水資源的壓力,并應倡導對水資源的保護。
南薩斯喀徹溫河流域水資源管理機構包括各級政府組織、非政府組織以及代表大眾利益的當?shù)厣鐓^(qū)團體。主要省級水資源管理機構是阿爾伯塔省環(huán)境部門和薩斯喀徹溫省流域管理局(SWA)。前者的主要職責是收集水質和徑流數(shù)據(jù)、執(zhí)行水環(huán)境保護措施、承擔水科學研究以及水資源分配。后者是與該省環(huán)境部門共同承擔水資源管理方面的責任。與聯(lián)邦政府部門職責分工不同,通常情況下,市政飲用水凈化處理由地方市政部門負責,而飲用水的水質則由省級衛(wèi)生機構監(jiān)測。
聯(lián)邦政府在地方水資源管理中也起著重要作用。《加拿大環(huán)境》對水資源研究和相關規(guī)章制度的制定具有指導意義;《加拿大自然資源》收集有水資源數(shù)據(jù)和地下水蓄水層的分布圖;海洋與漁業(yè)部門關注水生態(tài)系統(tǒng)健康和魚類生境;印第安及北方事務部負責構建第一居民社區(qū)的水和污水處理設施;公園管理部門負責國家公園水資源管理,而農業(yè)和食品部門負責農業(yè)及農業(yè)與水資源的相互影響方面的事務。草原三省水董事會是一個特殊的聯(lián)邦-省級機構,負責監(jiān)督管理1969年頒布的關于橫跨草原三省(阿爾伯塔省、薩斯喀徹溫省以及曼尼托巴(Manitoba)省)水資源分配協(xié)議的執(zhí)行問題。該董事會下設負責流量分配、水質以及地下水管理方面的分支機構。該機構自1948年成立以來,已對省際間的水資源共享問題實施了成功管理。國際聯(lián)合委員會負責管理橫跨美加兩國邊界國際河流的水資源問題。
對全球氣候變暖背景下未來水文氣象情景進行了模擬,結果表明,自然變化規(guī)律將發(fā)生改變。氣溫和海水溫度的升高,將使研究區(qū)域年均和年代溫差加大,冬天將變得溫暖而濕潤,夏天則變得炎熱而干旱。盡管情景模擬未明確地預測徑流變化,但一些徑流情景模擬結果表明,在21世紀中期,徑流減少幅度將達4%~15%。徑流減少將對南薩斯喀徹溫河流域農業(yè)灌溉產生顯著影響。未來氣候的大變化,會使極端事件比如干旱、洪水、暴雨,以及農作物病蟲害發(fā)生的風險增加;農業(yè)生產、供水、水質等都將面臨嚴峻挑戰(zhàn)。
歷史上,最嚴重的草原大旱發(fā)生在20世紀20~30年代。此后,南薩斯喀徹溫河流域現(xiàn)代農業(yè)和經濟活動逐漸適應了水文氣象的變化。過去40a的干旱已嚴重影響了流域經濟,目前由于各級政府的共同努力,得到了有效地恢復,緩解了經濟損失、社會壓力和環(huán)境影響。
本次分析了奧爾德曼(Oldman)河較長序列的徑流數(shù)據(jù)資料,并將1962~1990年作為參考水文年。長序列徑流資料表明,水文年際間和年代間存在較大差異。干旱年代包括2001~2002年,20世紀80年代,以及20世紀20、30年代。19世紀遭受了更嚴重的干旱,以致40~70年代徑流量長時期很小。在該時期,甚至有開拓者向殖民政府建言“加拿大草原不適宜耕作”。
對南薩斯喀徹溫河流域長序列水文資料研究表明,將參考水文年由年代擴展至世紀,對流域供水保證率和變化性的認識會發(fā)生改變。歷史代表年水文資料顯示,該流域自然徑流變化大,干旱或洪水周期性地循環(huán)發(fā)生。因此,在設置流域管理情景時,應重現(xiàn)歷史極端事件的周期性,并收集更多和更充分的水文氣象數(shù)據(jù),以減輕風險和不確定性。
氣候變化的政策適應性(IACC)研究表明:在南薩斯喀徹溫河流域,社會團體、利益相關者的適應能力發(fā)展并不平衡。這取決于獲取資源的途徑、農業(yè)開發(fā)類型、機構具備的能力、地方政府的戰(zhàn)略規(guī)劃、實踐需要、當?shù)貙<业囊庖姾拖嗷ズ献鞯取?/p>
研究表明,現(xiàn)有適應能力的養(yǎng)成,很大程度上取決于決策框架,尤其是各級政府部門以及管理網絡。阿爾伯塔省成立了特殊區(qū)域委員會致力于解決極度脆弱地區(qū)的土地管理問題;加拿大成立了草原農場復興管理局,為草原農業(yè)發(fā)展尋求適宜的解決方法和水土保持方法,為農業(yè)耕作的可持續(xù)實踐尋求科學依據(jù)。力求使農村社區(qū)、農場以及農場經營者增強應對一般氣候變化,甚至是在極端氣候變化下的適應能力。氣候變化的政策適應性研究成果可歸納為以下3個主要方面。
(1)考慮歷史和未來的氣候情景,應提高水資源綜合管理水平。有必要制定短期(5 a)和長期(10~20a或更長)規(guī)劃,以使農業(yè)部門和農村社區(qū)對現(xiàn)在和未來水資源可持續(xù)需求具有穩(wěn)定且清晰的認識。2001~2002年的嚴重旱災說明在地表水短缺時期解決水資源分配問題的緊迫性。考慮到氣候變化造成的影響,政府強調采取減緩措施,然而利益相關者卻認為有必要發(fā)展適應性計劃以積極應對?,F(xiàn)在,各級政府都在尋求減少脆弱性的方法,以及采取一些措施用以幫助增強適應能力。
氣候和水資源兩大問題與環(huán)境方面的挑戰(zhàn)一樣,被稱為“很難解決的問題”。其復雜性在于,它們不能在傳統(tǒng)領域或部門內部解決,而需要多部門多領域的參與。有必要將應對氣候和水資源的規(guī)劃主流化,并整合到多部門及其利益相關者中??紤]地方和地區(qū)的驅動因素,自然和未來的氣候變化及為經濟活動和迎接新機遇而實施水資源管理規(guī)劃,都顯得至關重要。
(2)強化水資源管理和規(guī)劃的實施效率。應該更清晰地明確不同機構之間的角色和職責。
水資源高效管理的關鍵在于保證所有機構在制定決策時應實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。機構設置和水資源數(shù)據(jù)的復雜性,有時會造成水資源管理部門在制定決策和未來規(guī)劃時,缺乏足夠的水資源數(shù)據(jù),因而很難制定未來長期的適應性規(guī)劃。
(3)加強水資源管理機構與當?shù)厣鐓^(qū)之間的溝通。農村居民認為,距離遙遠、非當?shù)貙用娴恼畽C關是不能理解當?shù)厝怂P心的問題、面臨的挑戰(zhàn)和困難。隨著各地流域組織的建立,越來越多的當?shù)鼐用駞⑴c其中,漸漸減小了這種溝通上的“鴻溝”。如果政府機構能增強居民和利益相關者的參與度,那么水資源規(guī)劃和管理將會變得更加有效。另外,當?shù)亟M織和水資源管理機構的整合,無疑會加強政府和農村社區(qū)雙邊對話,這樣有利于產生有建設性的水資源管理決策。
加拿大水資源管理在水資源可獲量及利用、環(huán)境保護方面面臨著越來越大的壓力。在研究案例中,顯然,農業(yè)部門為耗水大戶。對歷史和未來的氣候情景模擬表明,氣候和水資源供給的多變性,遠高于當前規(guī)劃者和水資源管理者的認知。這將會對水資源可獲量和水質都產生影響,也意味著水資源管理決策會面臨新的挑戰(zhàn)。氣候變化的政策適應性研究表明,不均衡的適應能力、水資源和氣候數(shù)據(jù)的缺失、地方層面的考慮、短期-長期規(guī)劃籌,都是水資源管理所面臨的挑戰(zhàn)。
對南薩斯喀徹溫河流域開展的研究,為增強世界各地水資源管理決策能力提供了有益的借鑒,包括在歷史和未來氣候情景下,改善和整合水資源管理;完善水資源管理和長期規(guī)劃的實施效果,加強政府機構與當?shù)厣鐓^(qū)的溝通交流。成功的適應性應對策略必須與當?shù)貙嶋H情況相結合,并由當?shù)氐臎Q策者來執(zhí)行。流域組織之間的合作、流域規(guī)劃、跨領域以及多領域水資源管理方法的結合,都將有助于提高水資源管理決策的效率和適應性。