基于風險管理的干旱防災減災計劃

張潤潤

(河海大學水文水資源學院,江蘇南京 210098)

基于風險管理的干旱防災減災計劃

張潤潤

(河海大學水文水資源學院,江蘇南京 210098)

為了增進干旱管理的科學性、系統性,總結干旱的定義、特性及管理理念;評述干旱風險管理的實踐手段,即從干旱監測、旱災風險分析和防災減災對策措施3方面構建干旱防災減災計劃。歸納干旱監測的對象、方法,旱災風險的含義及評估方法,防災減災對策措施的內容及組織形式。基于國內外干旱防災減災計劃的現狀和發展趨勢,指出其存在系統性不足、針對性差等問題。

干旱;風險管理;防災減災計劃

1 干旱及干旱風險管理

1.1 干旱

干旱一直被認為是最為復雜、人類認識最少的自然災害之一,但由于涉及范圍廣、影響因素眾多,干旱一直沒有統一的定義。目前,被廣泛接受的干旱定義有:1985年Beran等[1]提出的“干旱是特定時段特定區域內可利用水資源量的減少”;1991年Correia等[2]提出的“干旱是時空范圍內水量的顯著減少”;2002年Pereira等[3]定義的“干旱是一種天然引發的短時期內的水量不平衡,包括持續一段時間降水較正常水平偏少,以及時頻變化上的不確定性,且由于這種不確定不可預知性的存在導致了水資源可利用量的減少,造成生態系統承載力的降低”。簡言之,干旱是指某一時段水資源可用量相對于該地區這一時段正常狀態(多年平均)水資源量的嚴重減少。這里所指的干旱(drought)不同于氣候特征范疇里的干旱(aridity),是一種短期效應[4]。作為一種氣候現象,干旱(drought)在任何氣候模式里都普遍存在,且會反復出現。

之所以說干旱是對人類影響最大、最難于應對的自然災害之一,是因為它有以下不同于諸如洪災、颶風、海嘯等自然災害的特點[5-6]:①持續累積性。干旱是一種緩慢發作并持續作用的災害,持續時間往往達數月,甚至數年,其影響會不斷累積,并可能在干旱結束后持續數年。②難于識別與量化性。由于干旱作用過程緩慢,難于判定干旱開始和結束的時間。目前,關于干旱開始和結束的判別標準主觀性比較大,干旱程度也十分難于量化。③影響的復雜與難于評估性。干旱的影響與洪水、颶風及其他自然災害造成的影響相比是非結構性的,且影響范圍相對于其他自然災害要大,這使得有關評估量化十分困難,尤其是干旱對人類精神方面造成的影響,十分難于量化。④定義多樣性。干旱作用范圍廣、持續時間長,因影響對象及管理目標不同,干旱定義多樣,如,農業干旱是指作物成長過程中因供水不足,阻礙作物正常生長的水量供需不平衡現象;水文干旱與某段時間內降水的偏少密切相關,它更強調地表水(徑流、水庫、湖泊水位)及地下水的短缺;對于供水系統,干旱指的是某一時期供水系統水源不足,需要通過限制供水來保障系統的需求;對于水資源系統和生態系統,干旱意味著由于湖泊、河流、水庫等的水位過低,導致水環境、水生態系統受到威脅的現象。

1.2 干旱風險管理模式

人類面對干旱災害長期以來都是被動應對的,在干旱開始并已給生產生活造成一定負面影響后才采取相關應對措施,即危機管理(crisis management)[7-9]。隨著水危機在世界范圍內不斷升級,幾乎在所有的干旱易發區,干旱脆弱性都在不斷增加。隨著干旱影響范圍的擴大和氣象、水文等方面研究技術的不斷發展,干旱風險管理(risk-based management)應運而生[10-11]。

傳統危機管理主要是被動應對,是在干旱發生后通過一系列措施進行補救的過程。常常因措施缺乏針對性、實施不夠及時、各涉水部門之間缺少協作,導致管理效率不高。這種管理模式較多停留在對眼前、局部問題的關注,立足“抗”而忽視“防”。

干旱風險管理是在明確干旱誘因的基礎上制定有關國家政策和減災計劃,發展干旱預警系統,從而及時、可靠地提供相關信息給有關決策人員,便于及時采取相關防災、減災措施。通過采用多種措施,增強社會因子對于干旱的應對能力,降低干旱脆弱性,達到降低干旱災害風險的目標[12]。這種模式強調主動防旱、積極抗旱、防抗結合,強調系統性和協作性,是一種更為科學有效的管理模式。

干旱的風險管理是一項涉及范圍極廣的系統工程,以風險管理為基礎的干旱防災減災計劃(以下簡稱干旱計劃)是干旱風險管理的載體,通過干旱計劃來明確各涉水部門的相關責任,協調各個部門利益關系,是實施有關干旱管理措施的有力保障。

2 以風險管理為基礎的干旱防災減災計劃

干旱計劃基于對歷史干旱的深刻認識、對現狀水源的全面了解,提出應對不同程度干旱的相關措施,大多針對干旱的特性、范圍,由政府部門研究制定,主要內容一般都包含以下3個方面[13]:①干旱監測系統。干旱監測系統需要明確系統主要干旱因子及各因子的評價指標,分析各因子的特性,并對干旱程度進行量化?；诟珊狄蜃犹匦?構建干旱評價指標,建立干旱預警系統,為有關決策者及時提供有關干旱發展、演變的信息。將有關干旱指標與干旱應對措施相關聯,通過指標閾值來觸發相應的應對措施。系統還包括與干旱監測相關聯的信息交互系統,從而及時、可靠地將信息發布到相關部門。②旱災風險分析。旱災風險分析包含了旱災風險識別、旱災風險評估、旱災影響分析3部分內容。旱災風險識別是通過對大量來源可靠的信息資料進行系統分析,找出風險所在和引起風險的主要因素,并對可能產生的后果做出定性的估計。旱災風險評估是在干旱監測基礎上,考慮系統需求,綜合評定出現某種程度旱災的可能性。旱災影響分析是對某種程度干旱給系統所造成影響的系統評估,包含經濟、環境、社會等方面。旱災風險分析主要是定量地分析系統的干旱風險特性,闡明災害的成因,估計災害在研究時期內發生的概率,以及受災后可能造成的損失。③防災減災對策措施。在明確系統干旱特性并對干旱造成的各種影響進行識別并分級之后,根據管理目標提出應對措施。這些措施既包含長期的管理策略,又包含短期的應急措施,所有的相關措施都要確保能降低系統的干旱脆弱性,并保障其與系統長期發展目標相協調。以風險管理為基礎的干旱計劃的主要內容及流程如圖1所示,干旱計劃的有效實施需要保證這3方面信息的交互、暢通。

圖1 干旱防災減災計劃的主要內容及流程

2.1 干旱監測系統

干旱監測的目標是準確、及時地提供旱情信息給有關組織和民眾,以便采取相應的措施,將有關部門可能遭受的損失降到最低,從而實現社會各部門產值的最大化。另外,在此基礎上對水資源可利用量作可靠性評估,為水資源近期或遠期的開發利用提供數據支持。干旱監測系統的監測內容一般包括干旱發生時間、強度、歷時、空間范圍及干旱發生概率等幾個方面,并進一步利用有關干旱指標對干旱特性進行分析[14]。

利用干旱指標對干旱進行量化,是干旱監測的核心任務。由于干旱現象的復雜性和影響范圍的廣泛性,需要利用多個指標(包括降雨、徑流、水庫蓄水量、溫度、土壤濕度、地下水水位等)來實現。同時,干旱程度、開始與結束的時間,以及空間范圍的確定都要結合具體的研究時段具體分析,在不同的研究期內,如干季或濕季,指標閾值各不相同。美國懷俄明州所制定的干旱計劃就考慮了持續干旱(一年前干旱)對于現狀干旱評價的影響[15],其做法值得借鑒。

2.2 旱災風險分析

旱災風險是干旱事件造成的系統損失及該損失發生的概率。風險管理即為有關決策者根據現有可利用信息,分析旱災風險并調整有關決策措施。由于干旱事件的損失及其概率不僅受干旱事件本身影響,還取決于系統的干旱脆弱性。因此,進行系統干旱風險評價,首先需要對系統進行干旱影響分析。

2.2.1 干旱影響分析

干旱影響分析一般通過分析干旱對經濟、環境、社會3方面的影響展開,進而指明系統各部門對于干旱的敏感性。一般基于歷史干旱資料,按時間順序對于易發、非嚴重干旱及偶發、嚴重干旱分類進行,便于分析外部環境變化對于系統脆弱性的影響。通過模擬、情景分析,成立專門的干旱影響分析小組,綜合多方面的信息,由相關專家進行定性、定量分析,分析系統在什么地方因為什么導致何種程度的受災,明確干旱脆弱性。

經濟方面考慮干旱給農業、工業、旅游休閑業、能源業、金融業、交通業等方面造成的損失;環境方面考慮干旱對動植物、濕地、水質等方面的影響;社會方面從干旱對于人們精神壓力及健康、休閑娛樂、公眾健康、文化價值和審美價值等方面的影響來分析。在完成干旱對各方面的影響評估后,綜合考慮干旱造成的經濟損失、影響范圍、變化趨勢、公眾意見及受影響地區恢復的能力等,將干旱影響分級。指出易受干旱影響的及受影響比較大的方面,明確易受干旱威脅的部門、人群及活動,以便及時關注干旱脆弱帶。

在時間、人力物力允許的條件下,干旱影響分析一般包括對一般干旱、極端干旱及歷史干旱等不同程度干旱的影響分析。影響分析在考慮過去和現狀干旱影響的同時應該考慮干旱對于將來可能產生的影響,即如果同等程度的干旱在將來某個時期重現,將會對那個時期的經濟、環境及社會產生怎樣的影響,這對于需水變化情況下水資源的管理極為重要。目前,由美國干旱防災減災中心(National Drought Mitigation Center,NDMC)提出的干旱影響評估和降低風險的方法相對比較系統,被廣泛使用[16]。此方法旨在分析干旱造成的影響并對各種影響進行排序,查明造成干旱的原因并進一步選擇相應的解決措施。

2.2.2 旱災風險評估

旱災不同于干旱,發生某種程度的干旱并不一定就會造成旱災。旱災是某種程度的干旱現象與系統脆弱性相互作用的產物[13]。在自然系統存在某一概率的氣象干旱時,由于社會系統的脆弱性,系統就存在著一定的旱災風險。旱災風險R是指由行為決策和客觀條件變化的不確定性所致的后果,用風險函數表示為

式中:D為決策集合;S為系統狀態集合。

決策集合是可供決策者選擇的決策空間;系統狀態集合則包括2個方面:事件發生的概率和事件所致的后果。

旱災風險的誘因包括自然系統發生干旱的可能性和社會系統的脆弱性2個方面。自然系統干旱的可能性可通過干旱監測系統的有關結果分析獲得,主要是指降水、徑流等自然因子出現某種程度變異的可能性;社會系統的脆弱性反映了社會系統易于受到某種災害的程度,災害因子的異常波動抑或系統應對能力都將影響系統的脆弱性。旱災風險分析則是綜合系統自然和社會2大因子的特性,分析評估發生某種程度干旱的可能性以及由此等級干旱可能引發的損失。

決策者的決策是風險的一個重要因子,不同的決策傾向會導致不同的決策,使得系統承擔不同的風險。對待風險的態度一般有3種類型:避險(riskaverse)、中性(risk-neutral)和冒險(risk-seeking)。充分可靠的干旱影響分析是合理決策的基石,是避免決策者個人決策傾向過于偏激的有效途徑。

2.3 干旱防災減災對策措施

干旱的對策措施包括防災、減災及應急3方面。防災是指在干旱災害發生之前所計劃的增強系統應對未來階段干旱的一系列活動。減災是在干旱發生之前或干旱過程中實施的,以降低人類生命、財產或社會生產受災風險的短期或長期的活動、計劃、政策,此類舉措一般在干旱發生之前實施最為有效。應急措施是在干旱程度超出了歷史“典型干旱”和系統應對能力時所采取的臨時應急對策,如,極端干旱情況下的限制供水措施。對于應急措施的使用應當十分慎重,要保證這些措施的實施與干旱管理的長期目標和策略相一致。這幾方面的措施在形式上表現為有關的政策法令、公眾教育、技術援助、削減需水量、設定緊急應對方案等。

不同程度的旱災需要采取不同的對策措施,因此,干旱計劃中常針對不同程度的旱災指明有關對策措施。美國諸州多將干旱分為3級,即一般干旱,嚴重干旱,極端干旱,有部分地區分為4或5級,如美國德克薩斯北區的干旱管理計劃將干旱分為微旱、中旱、重旱、極旱 4級[17];而得克薩斯州的干旱計劃將干旱分為5級進行管理,即,從對干旱進行咨詢(advisory)、觀察(watch)、警報(warning)、應急(emergency)直至應災(disaster)[18]。一般在干旱期,政府機構根據干旱防災減災組的調查評估結果,發布相應的干旱警報。相關部門及社會民眾根據政府的呼吁,自覺主動或按要求配合有關部門采取減災措施。如,在美國Susquehanna河流域的干旱計劃中就明確指出,在干旱緊急階段可能禁止供給的非必需的需水項,包括餐館、酒吧及其他餐飲部門的需水;噴泉、人工水幕等美化用水;維持街道、人行道、車道、停車場等場所環境衛生所需用水;球場的維護用水;戶外花園、景觀區花草樹木維護用水等[19]。

3 干旱防災減災計劃的現狀與趨勢

干旱計劃發展初期從內容到形式都沒有定式,直到1991年,美國提出并公布了制定干旱計劃的方法[20]。該方法對任何級別任何干旱易發區均具有很好的適用性,在美國及世界性的學術研討會和大型會議上被廣泛關注。干旱計劃在其他國家和地區快速發展的同時,其內容和形式結構也開始逐步統一。美國在1976～1977年大范圍遭受干旱侵襲時,沒有一個州有比較正式的干旱計劃。到1982年時,只有3個州制訂了干旱計劃,到2006年10月已經有37個州有各自的干旱計劃,另外有4個州處于不同的發展階段,僅9個州沒有正式的干旱計劃[21]。澳大利亞在1992年正式通過國家干旱政策[22]。聯合國亞太社會經濟委員會(UNESCAP)按照聯合國開發計劃(UNDP),在聯合國國際減災戰略秘書處(UN/ISDR)、亞洲災難防備中心(ADPC)、聯合國防治荒漠化公約秘書處(UNCCD Secretariat)及美國內布拉斯州大學的國際干旱信息中心(IDIC)的協助下,由世界環境基金(GEF)支持,亞太區域干旱防災系統正在建設中。目前,阿富汗、柬埔寨、老撾、緬甸、巴布亞新幾內亞、越南已經加入了這一體系,印度、巴基斯坦、泰國等也將加入。同時,隨著各個國家和地區對于干旱管理的逐步重視,在區域干旱管理的基礎上,全球干旱防災網絡(global drought preparedness network,GDPN)正在構建[23-24]。它將為各個國家和地區間共享有關干旱管理的技術、經驗提供良好的平臺,便于在包括有關干旱管理政策、應急方案、減災計劃、公眾參與、早期預警、自動測報、干旱指標評價體系、干旱影響評估方法、開源節流的措施和方法等方面進行交流。

干旱計劃在內容上強調通過對干旱的主動干預降低干旱災害風險,在組織結構上強調社會各個部門的協作,技術方法上越來越強調系統性。目前,風險管理一個十分顯著的趨勢就是管理模式上從自上而下轉向由下而上,即,越來越多地關注底層、基層的需要,越來越強調普通民眾和基層組織對于干旱管理的參與。這同時也突出了干旱計劃的重要性,各個基層機構的管理必須要有統一的指導方針,使得各個機構能夠協調一致,有效地防災、減災、抗災。內容上,考慮更多的不確定性,綜合考慮干旱自然因子和社會因子的特性。在考慮自然因子演變規律的同時,越來越多地關注干旱對自然、社會系統的影響。

風險管理作為一種科學有效的管理模式正被越來越多的國家和地區所接受,但由于受到技術、經濟等方面因素的限制,目前仍有許多國家和地區,尤其是發展中國家和地區,還沒能實施,對于旱災仍處在被動應對的階段。干旱風險管理目前仍處于初期發展階段,現有干旱計劃也存在許多不足與問題,如,計劃多以歷史干旱記錄為設計標準,難以應對超歷史干旱的情況;在用水的社會公平性方面考慮不多;對于干旱風險的評估比較粗略,限制了干旱預警系統的完善;且多以文本形式存在,一旦出現人員變動計劃就難于實施,等等。

中國是農業大國,經常受農業氣象災害侵襲,尤其是近些年,由于社會經濟的飛速發展,需水量劇增;同時,由于水污染的加劇,水質型缺水嚴重,干旱問題在我國表現得更為綜合,影響范圍有增無減。面對日益嚴峻的用水形勢,中國急需建立相應的管理措施,增強應對干旱缺水的能力,降低干旱脆弱性。干旱風險管理和干旱計劃的研究在我國仍處于起步階段[25-27],雖然已有一定的研究,但缺乏系統性、規范性。同時,干旱管理多集中在我國北方干旱地區,對于南方濕潤地區的干旱不夠重視,多是通過臨時調水等途徑緩解干旱影響。同時,還缺乏完善的干旱監測系統。目前,干旱監測仍附屬于氣象、水文監測,缺乏對系統干旱因子的系統分析、整合。因此,需要結合我國國情逐步加強有關干旱災害風險管理的研究和實踐。

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Drought prevention and mitigation plan based on risk management

ZHANG Run-run
(College of Hydrology and Water Resources,Hohai University,Nanjing 210098,China)

In order to promote scientific and systematic drought management,the definition,characteristics,and management ideas for drought are briefly reviewed.Practical approaches to drought risk management are summarized,including establishing a drought mitigation plan,which normally contains three basic components:a monitoring system,risk assessment,and prevention and mitigation.The objects and methods of drought monitoring are briefly reviewed.The content of drought risk and risk assessment,and the framework of drought prevention and mitigation are also presented.Basedon the current status and development tendency of drought prevention and mitigation plans in China and other countries,it is pointed out that the plans are insufficiently systematic and pertinent.

drought;risk management;drought prevention and mitigation plan

P339

A

1004-6933(2010)02-0083-05

張潤潤(1982—),女,河南新鄉人,博士研究生,研究方向為水文學及水資源開發利用與保護。E-mail:runrunzhang@yahoo.cn

(收稿日期:2009-03-06 編輯:徐 娟)