全球城市如何避免水危机

Residents walk near a soccer goal post on Copacabana beach after heavy rains in Rio de Janeiro April 10, 2010. The rains that started on April 5 have killed at least 205 people, most in mudslides that devastated poor hillside communities, and left thousands homeless in and around Brazil's second-biggest city. Rio Mayor Eduardo Paes signed a decree allowing the city to force residents to leave 158 locations the city deems at risk. He had already announced this week the city would remove between 1,500 and 2,000 families from two slums, meeting resistance from some residents' groups. REUTERS/Sergio Moraes (BRAZIL - Tags: SOCIETY ENVIRONMENT DISASTER IMAGES OF THE DAY) - GM1E64A1H5J01
In Chennai and Harare today, millions of Indians and Zimbabweans find themselves short of water.Image: REUTERS/Sergio Moraes
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在钦奈和哈拉雷,如今数以百万计的印度人和津巴布韦人都面临缺水困境。不幸的是,历史正在重演。2014年,圣保罗因官员对干旱反应迟缓,其主要水库几乎被抽干。开普敦去年曾险些重蹈覆辙,当时干燥天气暴露了一个主要依赖降雨的供水系统的脆弱性。

下一个因供水严重受限而陷入人口与商业动荡的中心将是哪里?

这是一个紧迫的问题。气候变化正在打破洪涝与干旱的可能性边界。供水中断可能引发疾病暴发,并因争夺稀缺水资源而引发暴力冲突。水资源短缺会削弱企业信心和经济产出,同时给居民生活增添压力。

圣保罗的一处贫民窟,那里的水资源压力构成重大风险Image: Circle of Blue

然而,据水资源研究人员称,城市水危机的提前预警——即未来几个月或两年内特定城市可能出现的故障——至今仍难以在全球范围内以严谨、准确的分析方法做出预测,令人颇为苦恼。

目前流通的工具——来自EcoLab、世界资源研究所、世界自然基金会等组织及其他机构——在识别风险的地理轮廓方面表现出色,这些工具通常服务于企业,能够识别降雨偏少、地下水下降以及河流取水量超过自然补给的区域。然而,据Circle of Blue采访的六位水资源风险专家表示,这些工具在对城市进行更细致的评估方面存在不足,未能充分纳入用水情况、政治因素,以及跨流域和地下输送水的基础设施。

准确评估的利害关系再高不过。

“这对城市而言是一个生存性问题,”世界资源研究所全球水资源项目负责人贝琪·奥托对Circle of Blue表示。

识别风险

奥托从慢性和急性两个维度看待水资源风险。她以病人作比喻来说明这一区别。急性风险就像让人送医的心脏病发作,属于需要立即处理的事件。对于城市供水而言,水库水位过低可能就是触发事件。

慢性风险最终会导致危机局面。基础水文条件便是其中之一。干旱地区的城市存在根本性的供水风险。在其他地区,水资源可用量的渐进变化可能是一种缓慢形成的脆弱性。奥托表示,这种慢性风险取决于城市如何应对其环境,未必会演变为急性危机,但风险确实存在。

Aqueduct是世界资源研究所开发的风险工具,旨在识别面临慢性水资源压力的地区。奥托表示,它作为慢性风险的“初步筛查工具”颇有帮助。最新更新于上周发布,显示全球四分之一的人口生活在极高水资源压力地区,这些人口主要分布在印度、中东和北非。

风险地图的缺失之处

尽管价值不菲,但多位研究人员表示,Aqueduct及其他工具存在若干不足,限制了其应用。这些工具并非为预见急性威胁而设计,例如预测某一特定流域将发生的特定干旱。

短期预测的困难主要源于风、热、湿度和地表条件的复杂变化。目前的计算机建模能力尚未针对数月或数年间水与土地之间复杂的相互作用进行精细调校。萨斯喀彻温大学全球水安全研究所执行主任杰伊·法米利耶蒂对Circle of Blue表示:“一旦进入这些时间尺度,天气的混沌性和湍流性确实使可预测性极其困难。”

无法预测短期供应变化并非唯一的盲点。风险预测工具通常未考虑在流域之间输送水资源的基础设施,也未考虑通过回收利用或海水淡化补充供应的设施。这些投资能够帮助城市缓冲自然环境带来的限制。

例如,洛杉矶的降雨量仅为钦奈的三分之一,但在加利福尼亚州近期的严重干旱期间,这座美国第二大城市并未需要用罐车运送饮用水。(据加利福尼亚公共政策研究所的评估,农村社区和生态系统受损最严重,这也证明了该州城市地区在水资源方面的实力。)在世界资源研究所的Aqueduct工具中,钦奈和洛杉矶均被评为水资源压力极高的地区。

哥伦比亚大学工程学教授乌帕努·拉尔长期研究印度的水资源风险,他认为钦奈的失败在于,该市任由其天然和人工水基础设施退化。数十年的开发和城市扩张摧毁了具有吸水功能的湿地,同时蓄水池未得到维护,输水管道在水到达住户之前就已渗漏。

“从根本上说,这是他们的问题,”拉尔表示。他认为基础设施故障是最突出的水资源风险。“并不缺雨水,问题在于基础设施糟糕。”

另一个不足之处在于数据:用水量有多少、由谁使用,以及因渗漏流失了多少。

“我们面临的问题始终是,我们无法预测需求,甚至无法掌握他们的需求,”拉尔对Circle of Blue表示。“因此,就风险而言,即供应低于需求的概率,我们的工作仍有欠缺。”

政治领域

当前的风险工具在科学观测和数据收集之外也存在不足。

“我真的认为,城市风险问题与那些随之而来的其他因素关系更大,”法米利耶蒂表示。随后,他列举了对精明水资源管理的常见危害:腐败、政治意愿不足、政治不稳定、不理解水循环、不理解地表水与地下水之间的区别,以及将这种无知写入政策。

当水资源减少到无法满足所有需求的程度时,一个地区的法律和政策就至关重要。届时,水资源分配便成为政治问题,北卡罗来纳大学教堂山分校水研究所所长亚伦·萨尔茨伯格表示。萨尔茨伯格曾主管美国国务院在水资源问题上的外交政策工作。

“你如何在相互竞争的利益集团之间管理政治和社会进程,以确保水资源得到正确使用?”萨尔茨伯格对Circle of Blue表示,“而‘正确’一词变得非常复杂,因为那么,正确的方式是满足不同选区利益和需求的方式吗?还是在技术上最优的方案,即确保在最关键的用途和时间点拥有所需的水资源?”

拉尔表示,理解单个城市水资源风险所需的分析工具已经具备。但进行分析只是任务的一半。

“是否有人采取行动,完全是另一回事,”拉尔表示。

拉尔举了一个例子来说明这一点。2014年,他的一名前学生、巴西利亚一所大学的教授注意到,圣保罗供水公司在网上公布的供水数据。雨季已经结束,水库水位开始下降。

拉尔从这位前学生那里得知情况后,通过数字见证了危机的逐步显现。在缺水成为头条新闻前约六个月,圣保罗的趋势线已指向不良结果。“我们很清楚,这些人很快就会断水,”拉尔回忆道。然而,令人惊讶的是,市政官员并未控制用水量。“有人知道,但没有人采取任何行动,”他回忆起当时的想法。

一名妇女在因干旱而干涸的黑伊蒙福洛西河床上挖掘的水井中取水,该地位于德班东北方向的乌伦迪附近,拍摄于2016年1月20日。Image: REUTERS/Rogan Ward

不可掉以轻心

一些城市正在危机爆发前采取行动。尽管水资源风险评估的许多要素尚未在全球范围内普及,但具有前瞻性的城市管理部门及其下属人员正在将其纳入工作。

更好地了解城市的水资源风险和脆弱性,是一项密集规划流程的目标,该流程由全球工程公司Arup与斯德哥尔摩国际水研究所共同制定并推进。迄今为止,从墨西哥城、迈阿密到安曼和曼彻斯特,已有八个城市完成了初步风险评估,其中两个城市已进入实施阶段。

Arup的马克·弗莱彻表示,风险评估涵盖了广泛的因素。评估不仅考察城市所在流域,还考察向该城市供水的所有集水区。这涵盖了输送水资源的基础设施。评估还分析土地利用情况:上游是否有大量农业活动?是否会与农民争夺水资源?评估同时审视水质。此外,评估会梳理法律环境:谁拥有优先用水权?评估还考虑当地的供水风险,例如迈阿密地下水的咸水入侵或墨西哥城的地震脆弱性。

弗莱彻表示,大多数城市都会对其水资源风险进行深入反思。他的目标是加快认识,以降低脆弱性。

“如果你从更全面的角度看待一系列冲击和压力因素,城市或许能够提出跨越多重风险的应对方案,而不是只应对单一风险,”弗莱彻对Circle of Blue表示。

全球水资源适应联盟执行主任约翰·马修斯主张采用一种互补的方法。他不主张将风险视为非此即彼的命题——危机或非危机,压力或非压力——而是谈论“风险承受能力”。城市何时开始削减需求?削减对象是谁?居民能够容忍何种程度的用水限制?何时进行新的供水和蓄水投资?

马修斯对Circle of Blue表示,这样的视角重新定义了讨论。但它也需要公民的自我反省,以及超越下一个选举周期的政治远景。“它改变了这样一种状况:不再是由地图告诉你应该担忧什么,而是由利益相关方和决策者表示,‘这是我们所关切的。我们可以接受这种程度的风险,但无法接受此处的威胁。’通常没有地图能够提供这方面的帮助。”

缺失的叙事

在审视城市内部的不同群体时,问题的复杂性更为深入。伦敦因英格兰东南部人口增长和日益干燥而出现在部分水资源风险名单上,但其管道饮用水服务基本实现了全面覆盖。另一方面,卡拉奇同样面临严重的供水限制。即便在状况较好的日子里,卡拉奇目前的供水量也无法满足需求,许多居民家中没有自来水。

开普敦危机中浮现出一个关于城市内部公平的叙事。对于古古莱图或哈耶利沙的居民而言,“零日”——即水龙头干涸的那一天——意味着什么?在这些镇区(township),居民每天都要到社区水井取水。去年,多位镇区居民对Circle of Blue表示,城市水危机期间的生活与平日并无二致。影响富裕家庭和企业的用水限制,对他们而言毫无影响。城市水资源风险的核心问题是:风险归谁承担?

收集和处理所有这些信息——包括短期气候预测、需求变化、当地风险偏好、确立不同用户间用水优先权的法律基础、执行限制措施的权力、输送水资源的基础设施——很快就会变得不堪重负。奥托表示,尽管如此,朝这一目标迈进的步骤仍然必不可少。

“复杂性并非缺失,但这不是不去更好地理解正在发生的事情和更好地规划的借口,”奥托表示。“我们太常把复杂性当作束手无策的理由,从而不去采取我们能够采取的行动。”

即便存在完美的工具,能够汇总所有这些输入信息——业内称之为“整合”——也不会是终点,萨尔茨伯格指出。对于水资源而言,正如对于所有社会和政治事务一样,需要持续保持警惕。

“人们常犯的错误是将综合水资源管理视为一个名词,认为它是一种实际存在的事物,”萨尔茨伯格表示。“但它更像是一种生活方式和一个过程。重要的是,从国家政府到地方市政当局,甚至到区域层面,大家都需要在一个永无止境的过程中协同合作。这不是我们将来能够彻底解决的问题。”

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