可持續(xù)水資源管理中的水資源危機(jī)管理

陳 博

（陜西省水利廳水資源處 陜西 西安 710004）

水資源管理就是人通過(guò)各種不同手段對(duì)水的利用及相應(yīng)環(huán)節(jié)的管理，它是隨著人類社會(huì)與生產(chǎn)力的發(fā)展逐漸產(chǎn)生的。水資源管理范疇?wèi)?yīng)該包括水資源管理的目標(biāo)、對(duì)象、方式與內(nèi)容，以及保證水資源管理正常進(jìn)行和對(duì)水資源管理行為進(jìn)行規(guī)范的法律法規(guī)，也應(yīng)該包括使水資源管理順利進(jìn)行的社會(huì)基礎(chǔ)，即通過(guò)宣傳教育手段促進(jìn)節(jié)水型社會(huì)建設(shè)，以上的各個(gè)方面綜合在一起形成了一個(gè)相對(duì)完善的水資源管理系統(tǒng)。

1 水資源危機(jī)成因分析

水資源危機(jī)是在水資源系統(tǒng)內(nèi)部出現(xiàn)的由于水資源數(shù)量或水資源質(zhì)量不能適應(yīng)社會(huì)發(fā)展需要或?qū)α饔蛏鷳B(tài)系統(tǒng)造成破壞的一種狀態(tài)。其一是自然水文循環(huán)自身突發(fā)事件（如暴雨、洪水、泥石流、澇災(zāi)與干旱等）；其二是突發(fā)性污染事件把大量有害物質(zhì)強(qiáng)加給自然水文循環(huán)形成水資源危機(jī)；其三是水資源系統(tǒng)發(fā)展過(guò)程中，自然水文循環(huán)與社會(huì)水循環(huán)兩大系統(tǒng)長(zhǎng)期作用，造成自然水文循環(huán)系統(tǒng)與環(huán)境、生態(tài)子系統(tǒng)的脆弱，支持社會(huì)發(fā)展的自然基礎(chǔ)條件基本處于非健康狀態(tài)，因而時(shí)常爆發(fā)局部性水資源危機(jī)；其四是由于生產(chǎn)活動(dòng)與社會(huì)水循環(huán)長(zhǎng)期的影響，使流域范圍內(nèi)的兩大水文循環(huán)的動(dòng)態(tài)平衡被長(zhǎng)期打破，造成自然水文循環(huán)的變異。這時(shí)局部水資源危機(jī)爆發(fā)的頻次增加，危機(jī)處理的措施嚴(yán)重受限，環(huán)境生態(tài)的破壞得不到修復(fù)，自然水文循環(huán)的許多路徑（特別是徑流環(huán)節(jié)）被人為中斷（如河道斷流），流域水資源涵養(yǎng)能力與流域產(chǎn)流能力急劇下降。通過(guò)以上的分析，可以把流域水資源危機(jī)分為自然水文循環(huán)因素產(chǎn)生的水資源危機(jī)、突發(fā)污染事件產(chǎn)生的水資源危機(jī)、流域社會(huì)水循環(huán)影響產(chǎn)生的局部水資源危機(jī)及流域全面水資源危機(jī)。從水資源危機(jī)的影響及處理兩方面來(lái)看，水資源危機(jī)屬于公共危機(jī)的一種形式，危機(jī)處理的主體力量為政府的相關(guān)部門(mén)，良好的危機(jī)處理可以大幅度提高政府形象。

2 水資源危機(jī)管理

水資源危機(jī)事件的發(fā)生和解決是需要一個(gè)過(guò)程的。根據(jù)水資源系統(tǒng)受到自然的或人為的擾動(dòng)后狀態(tài)的演變劃分為五個(gè)階段，即隱匿階段、前兆階段、水資源系統(tǒng)突變階段、危機(jī)持續(xù)階段、危機(jī)緩和階段。除此外，諸如地震、劇毒泄漏等突發(fā)性事件也會(huì)在瞬間或較短時(shí)間內(nèi)引發(fā)危機(jī)，跳過(guò)危機(jī)隱匿與危機(jī)前兆階段而直接進(jìn)入系統(tǒng)突變階段。我們應(yīng)針對(duì)水危機(jī)發(fā)展的五個(gè)階段，采取相應(yīng)的管理策略與措施，如圖1示。

水資源危機(jī)管理的各個(gè)階段并不是截然分開(kāi)的，是一個(gè)相互聯(lián)系的大系統(tǒng)。

2.1 水資源危機(jī)預(yù)警

水資源危機(jī)預(yù)警是水資源危機(jī)管理過(guò)程的第一個(gè)階段，目的是為了有效地預(yù)防和避免水資源危機(jī)事件的發(fā)生。

（1）制定應(yīng)對(duì)預(yù)案。要將可能會(huì)造成危害的、存在潛在威脅的災(zāi)害源列舉出來(lái)，并加以分類，分析可能會(huì)造成的后果，制定應(yīng)對(duì)預(yù)案，時(shí)刻保持高度敏感性，這是水資源預(yù)警的先決條件。

（2）水資源危機(jī)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。水資源危機(jī)在爆發(fā)之前，會(huì)存在一系列的預(yù)警信號(hào)。這些預(yù)警信號(hào)不僅來(lái)自自然水文循環(huán)系統(tǒng)，而且來(lái)源于社會(huì)水循環(huán)系統(tǒng)與社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)。而進(jìn)行水資源危機(jī)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)的主要是運(yùn)用以計(jì)算機(jī)和現(xiàn)代信息技術(shù)為基礎(chǔ)的各種科技手段，及時(shí)準(zhǔn)確地捕捉這些預(yù)警信號(hào)，對(duì)其加以詳細(xì)分析，以指導(dǎo)下一步水資源的管理實(shí)踐。

2.2 水資源危機(jī)識(shí)別

水資源危機(jī)涉及的誘因很多，存在著明顯的不確定性，但在爆發(fā)前的水資源系統(tǒng)狀態(tài)的變化卻是一個(gè)按客觀規(guī)律演變的連續(xù)變化過(guò)程，水資源危機(jī)的發(fā)生只是該系統(tǒng)連續(xù)變化過(guò)程中符合客觀科學(xué)規(guī)律的一個(gè)突變。危機(jī)識(shí)別可以對(duì)水資源系統(tǒng)狀態(tài)的階躍進(jìn)行界定，判斷水資源系統(tǒng)是否已經(jīng)發(fā)生水危機(jī)，從而指導(dǎo)水資源危機(jī)管理。

水資源危機(jī)的識(shí)別要求所采用的數(shù)學(xué)模型能夠適應(yīng)其非連續(xù)的、跳躍變遷式的特征，而突變理論是目前唯一研究系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)由漸變引起突變的理論。突變理論在水資源系統(tǒng)狀態(tài)變化的研究中，通過(guò)建立突變模型，進(jìn)行數(shù)值模擬，識(shí)別水資源系統(tǒng)爆發(fā)危機(jī)的條件。突變模型具有以下幾個(gè)主要特征：

（1）多模態(tài)。系統(tǒng)中可能出現(xiàn)兩個(gè)或多個(gè)不同的狀態(tài)，也就是說(shuō)，系統(tǒng)的勢(shì)在控制參數(shù)的作用下，有一個(gè)以上的局部極小值。如尖點(diǎn)突變只具有雙模態(tài)，即具有兩種不同的狀態(tài)。

（2）不可達(dá)性。這意味著系統(tǒng)至少有一個(gè)不穩(wěn)定的平衡位置，此處既可以連續(xù)又可以不連續(xù)，在數(shù)學(xué)上是不可微的。

（3）突跳性。是指控制參量很小的變化引起狀態(tài)變量很大的變化，從而導(dǎo)致系統(tǒng)從一個(gè)局部極小值臨界點(diǎn)突跳到另一個(gè)局部極小值臨界點(diǎn)。

（4）發(fā)散性。一般情況下，控制參數(shù)的微小變化在平衡曲面上只引起狀態(tài)變量的微小變化，對(duì)于控制參量的微擾也僅僅引起狀態(tài)變量的微小增量。但是，在退化臨界點(diǎn)的鄰域里，控制參量的微小變化將導(dǎo)致?tīng)顟B(tài)變量很大的變化，這種不穩(wěn)定性稱作發(fā)散。

（5）滯后性。當(dāng)物理過(guò)程不是嚴(yán)格可逆時(shí)，會(huì)出現(xiàn)滯后現(xiàn)象，即由第一個(gè)局部極小值躍向第二個(gè)局部極小值時(shí)，與由第二個(gè)局部極小值躍向第一個(gè)局部極小值時(shí)的控制參數(shù)平面的突跳點(diǎn)不同。

2.3 水資源危機(jī)隔離與管理

水資源危機(jī)隔離目標(biāo)是控制水資源危機(jī)事態(tài)的惡化，果斷地作出對(duì)策是最重要的。從水資源危機(jī)前兆階段發(fā)展到全面爆發(fā)，中間必然經(jīng)過(guò)一個(gè)水資源危機(jī)的升級(jí)過(guò)程，往往也是破壞力增強(qiáng)的過(guò)程，使危機(jī)造成更大的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失，社會(huì)秩序也趨于無(wú)序和混亂狀態(tài)。隨著危機(jī)事態(tài)的逐步升級(jí)、不斷深化，要求水資源危機(jī)管理有關(guān)部門(mén)發(fā)揮管理機(jī)構(gòu)“防火墻”的作用，運(yùn)用技術(shù)、行政及法律等綜合措施盡快控制危機(jī)事態(tài)的蔓延。

面對(duì)已發(fā)生或可能發(fā)生的水資源危機(jī)，管理者必須迅速作出決策。這就需要制定水資源危機(jī)管理方案。包括方案設(shè)計(jì)、方案評(píng)價(jià)、方案優(yōu)選等內(nèi)容。管理者在水資源信息分析的基礎(chǔ)上，根據(jù)管理目標(biāo)設(shè)計(jì)各種管理方案以供決策選擇和應(yīng)用。當(dāng)方案設(shè)計(jì)完成后，就要對(duì)方案進(jìn)行評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)內(nèi)容包括：信息是否全面、準(zhǔn)確；方案設(shè)計(jì)是否科學(xué)合理；是否具有可操作性、經(jīng)濟(jì)上是否可行等。決策者根據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)果選擇最滿意的方案實(shí)施。為了以合理的代價(jià)達(dá)到水資源危機(jī)管理目標(biāo)，必須保證在所有的對(duì)策中選擇最佳方案，這個(gè)過(guò)程就是水資源危機(jī)管理決策。水資源危機(jī)管理決策就是在水資源危機(jī)分析、危機(jī)評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上對(duì)各種危機(jī)管理方法進(jìn)行合理的選擇和組合，制定此危機(jī)管理的總體方案并將其付諸實(shí)施。

2.4 水資源危機(jī)的后處理

水資源危機(jī)管理前3個(gè)階段的圓滿完成和水資源危機(jī)事態(tài)得以完全控制，并不意味著水資源危機(jī)管理結(jié)束了。因?yàn)槲C(jī)后不論是水資源危機(jī)管理相關(guān)部門(mén)還是整個(gè)社會(huì)，都還處于一種高度不穩(wěn)定和失衡的狀態(tài)，這種狀態(tài)可能會(huì)持續(xù)一段較長(zhǎng)的時(shí)間，所以水資源危機(jī)管理過(guò)程應(yīng)當(dāng)還有危機(jī)后特定時(shí)期的跟蹤與反饋才完整，才能確保水資源危機(jī)事件得以根本解決。

完善水資源危機(jī)管理機(jī)制要做到：（1）完善制度；（2）健全機(jī)構(gòu)。做好危機(jī)后的恢復(fù)重建工作，撫平水資源危機(jī)給民眾帶來(lái)的心理創(chuàng)傷，變危機(jī)為契機(jī)，使水資源危機(jī)可能成為促進(jìn)水利事業(yè)發(fā)展的一種積極力量，增進(jìn)社會(huì)整體抗災(zāi)水平，以達(dá)到水資源開(kāi)發(fā)利用和管理的良性循環(huán)。

3 結(jié)語(yǔ)

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和社會(huì)生產(chǎn)力的飛速發(fā)展，人類創(chuàng)造了前所未有的物質(zhì)財(cái)富，并加速了人類文明發(fā)展的進(jìn)程。與此同時(shí)，也出現(xiàn)了人口過(guò)快增長(zhǎng)、資源過(guò)度消耗、生態(tài)環(huán)境質(zhì)量嚴(yán)重下降等問(wèn)題。人類越來(lái)越清醒地認(rèn)識(shí)到：水是生命之源，是人類賴以生存的不可缺少的一種寶貴資源。水又是自然環(huán)境的重要組成部分，是可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)條件。1996年，聯(lián)合國(guó)把“可持續(xù)水資源管理”定義為“支撐從現(xiàn)在到未來(lái)社會(huì)及其福利而不破壞它們賴以生存的水文循環(huán)及生態(tài)系統(tǒng)完整性的水的管理與使用”。我們?cè)谘芯靠沙掷m(xù)水資源管理時(shí)，應(yīng)重點(diǎn)研究水資源危機(jī)管理。陜西水利

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