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水资源适应性管理及其应用

2015-03-12

中国水利 2015年17期
关键词:相关者适应性水资源

(水利部水利水电规划设计总院,100011,北京)

人类社会的发展过程也是人类不断改造自然和利用自然的过程。为了避免洪涝灾害,满足内河航运、水力发电以及其他水资源相关需要,人们建造了许多水利工程,对促进经济发展和保障民生福祉发挥了重要作用。然而这些工程不可预见的环境后果以及国家对生态环境重视程度的提高和政策的变化,促使人们探索如何实现人类开发活动与自然系统的均衡协同发展。

水资源适应性管理作为一种方法,能够使管理者在面对不确定性时采取科学的行动,减少不确定性。适应性管理的概念在美国及世界其他地区已较广泛地应用到生态修复领域,以及应对气候变化影响领域。在国内也已出现对水资源适应性管理的介绍,但主要集中在适应性管理的应用,缺乏较系统的介绍。结合国际上有关水资源适应性管理的研究成果,本文对适应性管理的定义、原理、组成、条件和应用等方面进行较系统的阐述,以期促进行业人士对适应性管理的认识,为我国水资源管理提供借鉴。

一、适应性管理的定义和内涵

传统水资源管理方法有许多局限性,包括在处理环境变化和突发性问题的组织和政策方面,不能应用生态系统等原理进行管理,没有足够的能力及时解决包括河流系统在内的大生态系统的科学管理问题等。近年,适应性管理日益受到关注,并应用到自然资源管理、商业、工程和公共管理等领域。

适应性管理的概念和方法在不断演变,这里引用一个比较普遍接受的定义:“适应性管理是通过从实施的管理措施的结果中学习,持续提高管理政策和实践的系统过程。”适应性管理的核心包括一个评价和学习的循环。考虑不同的不确定性存在,实现和维持应对变化的能力,政策制定和实施整个过程需要各步骤的循环(见图1)。在问题确定过程中,需要考虑不同利益相关者的观点。政策形成通过情景分析来确定关键的不确定性,制定在将来不同的可能发展前景下的良好运行战略,寻求特定条件下(如气候条件)的最好战略。如果这些条件不能满足,则需要通过规划和实施其他政策,评估潜在的正的或负的反馈机制。监测设计能够查明早期阶段不合乎发展目标的因素及其影响作用,这需要丰富的知识,包括公共监测系统知识。政策循环必须有制度的支持,在此背景下评估管理战略效果、可能实施的变化。因此,基于监测和评价结果的再规划和实施应该制度化。

适应性管理不是“反复试验”的过程,而是强调在行动过程中学习,适应性管理不代表管理的结束,而是更有效地决策和提高效益,最终目的是帮助如何实现环境、社会和经济目标,提高决策的科学性,减少利益相关者的冲突。

适应性管理分为主动型和被动型两种。被动型适应性管理,是指基于现有的资料,选择一个较好的行动方案,监测管理行动结果,并依据结果对实施的决策进行调整。被动型适应性管理有助于更有效的管理,但在行动方案范围外,促进科学管理的能力受到限制。

主动型适应性管理,是在采取管理行动之前,对信息进行回顾和深入研究,如开发一组具备相互竞争性、替代性的生态系统响应(人口变化、利用)模型,需要基于模型进行结果评估,选择管理行动,并通过观测系统对管理行动进行监测。若观测结果和预测结果不一致,需要对模型进行修正,并依据此修正模型确定管理选择方案和行动。

二、适应性管理的原理

适应性管理的核心原理强调不确定性、突变和弹性的概念。这些概念与确定性系统、精确、模型预测等工程规划的传统概念相反。适应性管理主要应用于水资源管理,而水资源及其产生的效益来源于复杂的生态系统和气候系统。在提供水资源时,人类还没有充分认识到生态系统复杂的功能和作用,因此在水资源管理过程中需要考虑这种不确定性,水资源适应性管理强调变化和洪水对维系健康生态系统的价值。气候系统影响水资源的供给和需求,受全球变暖的影响,降水具有不确定性,且呈现非稳态的变化。

随着新信息的积累和实践的发展,变化和突变将使许多领域的管理者调整其战略,水资源管理者认识到需要调整的管理战略主要有3个方面:

第一,科学进步能使人们更好地理解人类活动与环境影响的复杂联系。如对水库管理,原来只重视供水、防洪、灌溉等方面,但随着对河流生态系统的认识,人们开始关注水库下游的生态需水。在防洪措施上,原来仅依靠堤防、上游水库,现在实施洪水风险管理。

第二,环境变化或突变,如气候变化导致降水时空分布的变化,会影响大坝的建设和水库工程的运行管理,且影响水资源的供需状况。人类活动,如水利工程建设同样引起局地或区域的环境变化。

第三,社会目标的变化可能改变传统常规的运行方式。例如我国海河流域,20世纪50—70年代以防洪为主,70—80年代以水资源开发利用为主,80年代以后更强调水资源保护和水资源高效利用。随着水资源情势的变化,许多水库功能调整,如原来以农田灌溉为主,现在以保障城市供水为主。近年,社会注重生态环境建设,要求水利工程建设与运行保证生态环境用水需求,维系健康生态系统。

三、适应性管理的组成

1.管理目标定期回顾及修订

要使适应性管理发挥作用,适应性管理参与者的认识必须达成基本一致。管理目标或先进的模式等认识不一致,可能会造成适应性管理潜在应用的低效。适应性管理能有效限定、处理冲突和差异,如河道生态修复,随着适应性管理的进行,不但参与者对生态系统理解加深,而且环境和社会不可预见的事件可能会发生,因此关键问题、调查路线、项目目标要定期回顾,这将帮助参与者保持目标重点和对目标进行适当修订。

2.管理系统模型

管理系统模型可以帮助决策者解释对管理行动的响应,帮助判识局限性。模型设计和复杂性应便于修改和决策。管理系统模型包括表征系统状态、变化方向和速率的参数。简单的模型便于管理者对系统的认识和考虑假定条件,有利于决策制定者和参与者的学习。

3.管理方案选择

每个决策开始的时候,根据确定的目标和系统动态模型,考虑管理方案的选择。因此,需要考虑取得管理目标的可能性,在可能的情况下,同时实施两个或更多的监测,快速确定不同模型的差别。在水资源规划和管理领域,鼓励管理者考虑更多的处理水资源问题的选择方案。

4.对管理结果的监测和评估

数据的收集和评估,要考虑对选择方案进行假设检验,提高对生态、经济和其他系统充分学习了解的能力。监测重点要放在有利于管理目标进步的、重要的可监测指标上。对管理结果的监测应有利于区分自然扰动和管理行动引起的变化,监测项目和结果要应用到管理系统模型中,提高评估管理的决策能力。监测系统是项目开始设计阶段不可分割的部分,而不是项目实施后简单的补充。

随着水利工程建设与管理理念的转变,工程的运行、维修成为水利部门的重要工作之一。为满足管理的需要,制定和调整运行方案,需要对工程影响进行详细监测,需要与其他部门紧密合作,注重利益相关者间的资源再分配。工程效果的监测和评估是适应性管理的关键环节,建设项目后评估包括对生态、经济或其他相关参数的监测,以及工程效益的评估。

5.综合新信息运用于将来决策的反馈机制

适应性管理目的是通过主动学习,获得新信息,便于更好地管理决策,而对管理目标、模型、选择方案的考虑,以及对结果的评估则有利于促进获得新信息。但要有一个或多个机制,把获得的信息反馈到管理过程中,没有把监测数据反馈到将来管理决策中,就不可能产生好的管理决策。此外,为了根据新信息、环境变化、社会与经济条件和社会目标的变化进行相应调整,适应性管理的组织要有一定的灵活性。

6.利益相关者参与的协作机构

大型工程会影响许多利益相关者,这些利益相关者通常有不同冲突和期望。适应性管理目标不是消除这些冲突,而是为解决冲突提供有效的方法。适应性管理需要利益相关者间有一定程度的认同,如对适应性方法、调查路线的认同等。在适应性管理的初期阶段,利益相关者和机构应参与其中,参与对监测结果和管理模型的定期回顾。利益相关者参与是适应性管理中不可缺少的部分。

在美国和其他国家的河流生态修复过程中,影响生态系统管理行动决策制定的利益相关者广泛参与其中。这也意味着适应性管理的部分责任超出了管理者、决策制定者和科学家的范围,还会涉及利益群体和一般公众。但对关键问题和研究领域的一致性认识是公共工程适应性管理的基本组成要素,利益相关者需要为适应性管理的有效实施作出妥协。在一个复合的社会系统中,如果利益相关者之间不存在一定的灵活性,进行适应性管理是不可能实施的。

四、适应性管理的保障

1.水政策方面

水政策涉及现在和未来的水管理战略。从适应性管理的观点来看,水政策要有较长的时间尺度,现在的管理要积极地考虑未来的变化。由于当前的信息不足以确定将来的所有可能情形,水管理战略应该具有灵活性,要有尽可能多的选择方案,考虑更多可能的措施。

2.法律框架

法律框架可以通过多种机制支撑适应性管理,法律必须提供充分的指导和支持,而且没有太多的限制。一个完整的水法律应反映水资源综合管理的原理,包括公众参与、水管理的信息管理结构和财政等方面。没有法律的坚强支撑,大部分水管理规划和实施不可能实现。法律应该提供适应变化环境的管理体制激励机制,包括对法律、规章、水使用权和政策的评估和改变的激励机制,以及改变水管理参与网络、信息管理和财政系统的激励机制。

3.正式和非正式管理者的网络

面对复杂的水管理问题,应该鼓励政府与非政府利益相关者广泛积极参与。在政策制定过程中,不同阶段利益相关者的讨论、观点非常重要。交流可以跨不同的行政边界,在不同的政府层面、部门之间,可以与非政府组织、专家和公民进行交流,可以建设性地处理有关冲突。

不同层面的管理如果存在一定程度的自主性,并辅以适当的权利和能力,可以提高对外部变化的适应性。在正式的管理网络外,非正式的多层次的参与网络,对信息流通、跨尺度协作等方面具有重要作用。因此正式和非正式的网络对融合学习和未来决策、处理不确定性和变化具有重要作用。

4.信息管理

信息的产生和交流成果应该在政策形成过程中得到应用,且能影响水管理决策。信息处理机构对信息管理有很大的影响。为了实现真正的综合考虑,信息不但反映多样的观点,而且考虑现在和将来的不确定性。

五、水资源适应性管理的主要应用

目前,水资源适应性管理主要应用在生态修复和应对气候变化等方面。美国一些地区应用适应性管理的概念进行水资源的管理。其中,国会明确要求在佛罗里达湿地生态系统修复项目中应用适应性管理,其也成为修复路易斯安那海岸生态系统规划的核心概念,而在密西西比河上游和密苏里河的管理中则应用了适应性管理框架的不同要素。

水资源适应性管理在应对气候变化的影响方面逐渐受到重视。过去水资源部门很少关注气候变化,常常没有意识气候变化对未来水资源的影响。气候变化具有不确定性,过去的气候资料不足以成为预测未来气候波动和极端事件的可靠基线,利用观测到的资料外推更加不可靠。这也意味着过去水资源利用的规划和管理所依据的数据和假定,对将来的预测不再那么有效。遗憾的是,目前几乎不可能得到可利用的较精确的水资源变化信息。气候变化需要水管理者和用水户更有效地处理风险和不确定性问题,适应性管理已成为水管理部门应对气候变化的一个重要举措。

六、结 论

水资源管理者面临以不确定性和变化为特征的复杂系统。水资源的管理正经历范式的转换,朝向更综合和更多参与者的管理模式。水资源管理要充分考虑被管理系统的复杂性,更加关注不确定性,这需要适应性管理的方法。适应性管理通过对以前已经实施管理行动结果的学习,把新信息反馈到未来的决策中,提高水资源管理政策和实践水平。适应性管理原理强调不确定性、突变和弹性的概念,随着新信息的积累和实践的发展,水资源管理者需要调整战略。水资源适应性管理需要相关政策、法律、财政、信息等保障。在不确定和复杂的世界中,水资源适应性管理在应对气候变化、修复河湖生态等方面具有广阔应用前景。

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