巴西:水资源大国遭遇缺水困扰

巴西东北部塞阿拉州的农户从水罐车取水应对干旱

近期,由于遭遇持续干旱,巴西南部的南里奥格兰德州有375个城镇宣布进入紧急状态,位于亚马孙河流域的亚马孙州的34座城市处于“缺水”警戒状态。

巴西是世界上水资源量最丰富的国家之一,多年平均水资源总量为6.95万亿立方米,约占全球总量的15%,人均水资源量3.2万立方米,约为全球人均量的4倍。近年来,受水资源时空分布不均、气候变化、人口增长、社会经济发展等影响,巴西屡受缺水困扰,不仅导致物价飞涨、粮食短缺,还影响到社会稳定。为了应对干旱,巴西政府积极采取措施,将保障水安全纳入国家重要议程。

分布不均 干旱频发加剧短缺

从水资源分布来看,巴西可分为三大地区:水资源丰富的北方地区,占全国水资源总量的65%,人口仅占全国的5%;半干旱的东北地区,水资源比较短缺,占全国水资源量的4%,人口占全国总人口的30%,该地区河流在干旱季节时常断流;拥有巴西最多财富的东南地区,其GDP(国内生产总值)占全国的60%,人口占40%,但水资源仅占6%。近20年来,巴西用水量飞快增长,供需矛盾日益突出。目前,农业仍是巴西最大的用水行业,但工业和生活用水量也在逐年加大。巴西对水资源的需求正在以每年10%的速度增长,需要注意的是,巴西水资源浪费率高达70%,加剧了水资源短缺压力。

过去十年,巴西经历了有记录以来最严重的干旱。2013年—2015年,巴西东南地区由于降雨量减少导致水库干涸,不得不限时供水;2020年,该地区降雨量比历史同期减少了38%,造成260万居民饮水困难;2011年—2017年,巴西东北地区遭遇持续干旱,153座水库中有39座完全枯竭,42座达到死库容水平;2022年,巴西首都巴西利亚连续131天无降水。

据巴西国家地理统计局数据显示,2016年—2019年,巴西共有4800万人遭受干旱缺水的影响。过去10年,涉水灾害造成高达4013亿雷亚尔(约合5336亿元)的经济损失。

制定政策 提高对抗干旱能力

2001年,巴西成立国家水务署,承担水资源管理、用水管理、大坝安全、水文信息的监测和监管等职能。2010年,巴西国家水务署编制《巴西城市供水地图集》,提出巴西水资源和环境卫生行业规划,以确保巴西5560个城市供水正常。根据《地图集》显示,巴西46%的城市需要扩建供水系统,9%的城市需要寻找新的水源。2019年,巴西国家水务署制定了《国家水安全计划》,确定全国各地区的涉水重点项目,以保障生产和生活供水,减少干旱和洪水风险。

巴西国家水务署开发了干旱和洪水等极端事件的监测系统,用来监测全国的水文变化趋势,分析降水量、河流流量、水库水位等变化,通过数字模拟技术应对极端事件,为水库调度提供决策支持。此外,通过开发“东北地区干旱监测系统”,国家水务署对各州和联邦机构的资源进行协调整合,定期监测东北地区的旱情,发布监测结果,并根据3个月、4个月、6个月的短期指标和12个月、18个月、24个月的长期指标,评估该地区的干旱演变情况。

因地制宜 保障群众用水安全

目前,巴西各州均制定了地方水法。圣保罗州大都会区和塞阿拉州大都会区作为遭遇严重干旱的地区,在应对水短缺方面,各有各的举措。

节水奖励计划是圣保罗州的特色措施。在干旱最严重的2014年,圣保罗州水务公司要求用水户的用水量减少20%,若能做到,即可获得30%的资金奖励。计划实施一年后,尽管公众的节水意识有所提高,但仍有部分人的用水量高于平均水平,针对这部分用水户,水务公司加收了超量费:超过平均用水量20%以下的用户,水费加收40%;超过平均用水量20%以上的用户,则加收100%。加大奖惩力度之后,圣保罗人均用水量一年内下降四分之一。

协商分配水量是塞阿拉州的特色措施。从1994年开始,由用水户组成的管理委员会,根据流域委员会和水资源管理公司确定的分配指标进行水量分配。用水户每年从水库提取的水量应通过协商决定,并需获得水资源管理公司的确认,由其负责调配水库的水量。这是巴西供水管理的创新举措,也是应对干旱和使每个人都获得用水的战略之举。

面对水短缺危机,塞阿拉州采取的一些措施在巴西属于首创,如快速铺设输水管道措施:管道均为钢制,具有快速连接和锁闭接头功能,锚定于地面(不用挖沟),可抗高水压;干旱紧急情况下可沿路铺设,将水从水库引至城市的水处理厂,这项措施在干旱期间发挥了显著作用。

综合施策 提高干旱管理能力

随着气候变化日益加剧以及人类活动的增多,干旱已成为巴西实现联合国可持续发展目标的障碍,必须提高水治理能力,加大投资,缓解水危机带来的不利影响。

根据国情、水情和社会经济发展的需要,巴西将供应管理、需求管理和冲突管理融合在一起。采取灵活的供水管理措施,如检测供水管网的压力变化,开展功能分区;采取经济激励措施,如通过支付水费或获得水费优惠等作为需求管理策略;构建干旱期间冲突管理的法规体制,防止用水冲突的发生。

早期预警对于缓解干旱影响非常重要,在规划过程中,巴西制定主动式干旱管理计划,针对干旱的各阶段制定措施,同时确定实施措施的必要条件;鉴于水危机加剧时采取紧急措施会导致成本大幅增加,巴西强化早期预警系统的作用,启动主动式干旱管理计划,以缓解干旱影响。

供水公司在城市干旱管理中发挥着核心作用,在水危机期间,居民需水量和水费缴纳会明显减少,给公司的收益带来不利影响。然而,大幅提高水费并非良策,不利于公司的可持续发展。为此,巴西会在规划制定中纳入相应的价格机制,以降低对供水公司和广大用水户的影响。

干旱管理在科学技术、法律法规、利益相关方参与等不同层面都得到了充分体现。科学技术可应对干旱固有的复杂性和不确定性;健全的法治建设可化解冲突和矛盾;利益相关方参与可提升供水管理效率,开展有效和公平的水需求管理。供水行业在构建干旱治理体系的基础上,将干旱监测、早期预警与主动式干旱管理计划有机结合在一起。

巴西的相关研究认为,在引发、加剧或减轻干旱方面,人类活动的因素不可忽视。特别是用水方式和水管理模式,均对干旱的时空格局构成影响。为了加强干旱管理,必须更好地了解人类对造成干旱的影响因素。目前的干旱监测和水核算体系侧重于自然边界条件,忽略了人类对干旱的影响因素,为此,巴西与荷兰专家组成团队,在统筹考虑与水有关的人类活动维度、社会水文学维度和利益相关方对话体系的基础上,开发集成参与式3D干旱诊断工具箱,针对联合国可持续发展涉水目标,评估干旱影响的时空变化和人类活动的时空影响,模拟流域范围的干旱演变,为水资源管理机构和用水户提供可行的方案,有助于提高干旱预测能力和抗旱韧性。

THE END
0.联合国报告:全球干旱正日益加剧在《联合国防治荒漠化公约》第十五次缔约方大会期间发布的一份联合国干旱调查报告显示,自2000年以来,全球干旱出现次数和持续时间增加了29%。报告估算,仅在1998到2017年间,全球因干旱导致的经济损失高达1240亿美元。 《联合国防治荒漠化公约》第十五次缔约方大会在科特迪瓦城市阿比让举办。《联合国防治荒漠化公约》执行秘jvzquC41pg}tems0jpjog€x0eqs0jk4jvor0oxgkng565:6;;0nuou
1.Earth&Environment发文厘清全球干旱区变化的学术界曾基于气象干旱指标(如降水量占蒸散发比例,P/PET)评估了全球陆地干湿变化,认为全球陆地正在快速旱化,并表现为干旱区面积扩张和土地荒漠化。然而,遥感观测却表明,过去40年干旱区的植被生产力显著提高了。 在干旱区,气象干旱加剧和植被生长趋好为何同时发生?此问题长期困扰学术界,大大制约了对干旱区环境未来变化jvzquC41yy}/gknqvtgeg7hqo1tfy|k14282/<4424715:>2:4=34A730jzn
2.19812021年中国骤发干旱加剧1981-2021年中国骤发干旱加剧 相比于缓慢演变的传统干旱,骤发干旱发生时,土壤水分下降非常迅速,由于常常发生在生长季,会对农牧业和生态系统等方面造成严重影响。而中国地区骤发干旱状况如何随气候变化在多时间尺度上变化尚不清楚。 中国科学院大气物理研究所张姝仪、李明星、马柱国等通过考虑绝对土壤湿度变化标准,将骤发jvzq<84kcr4dc|3ep1mc1uzpdq532;9231z32;9234<`8B;2;3?/j}rn
3.科研|Nature子刊:周期性干旱形成的生态记忆通过改变土壤微生物周期性干旱加剧了细菌和真菌群落组成的变化,土壤多功能性(潜在酶活性、土壤养分、微生物生物量化学计量学和地下净初级生产力)受到周期性干旱的影响。微生物群落的转移和微生物介导的碳和养分循环的变化可能反映了群落适应干旱的策略,并可能控制土壤功能。jvzquC41yy}/ew2jgcrujlftg0ipo8ftvkimg€r142823;691euovnsv/38:8?5;0jznn
4.林学院张先亮教授与北京大学合作揭示昼夜温差与干旱的交互作用对这可能是不同树种的不同抗旱策略导致树木对夜间增温的差异化响应。由于不同树种在面对干旱时的应对策略不同,随着变暖的加剧,昼夜温差变化与干旱的交互作用如何影响不同树种的生长依然是一个谜题。 基于全球树木年轮数据库中23个分布广泛树种的2327个样点数据,利用结构方程模型、增强回归树模式、线性混合模型等方法量化jvzquC41nktywn3jgdgv0niw0et0kwkq13696877984ivv
5.近60年来西南地区旱涝变化及极端和持续性特征认识因此仅仅通过降水来分析旱涝并非客观,气候变暖对干旱的加剧要引起我们的关注。从旱涝的时间演变来看,西南地区近60 a来在温度与降水双重因子驱动下春、夏、秋、冬均表现为干旱化趋势,相比较秋季的干旱化程度最强,而春季最弱,夏、冬两季相当,而全年的干旱程度比四季程度更强。从极端旱涝的多时间尺度来看,在年代jvzq<84igqydkns0pgohcn3ce0io1LS1ng~fon4ujq}Bt}nengHzNn}gog4eqHftvkimgRI?59;52
6.气候变化与生态环境5)气候变化引起的干旱和火灾几率加剧,从而提高了生物入侵的可能性。 4.气候变化对生态系统功能的影响 1)CO2浓度升高和气候变化的影响 ①对初级生产力的影响:大多数生态系统在高CO2浓度下,初级生产力增加;一些低温地区生态系统的初级生产力对CO2 浓度变化反应不明显。 ②对凋落物分解的影响:CO2浓度升高不影响凋落物的jvzquC41o0972mteu0tfv8iqe1:19@=;9;=/j}rn
7.交易员摩拳擦掌,就在今年夏天,极端气候引爆商品?花旗4月也预测称,酷热、飓风以及干旱加剧导致拉丁美洲水力发电减少等“完美风暴”可能会使天然气价格飙升,比目前的水平高出约50%至60%。 石油:生产可能受多种极端天气扰乱 酷热会扰乱炼油厂的运营,给工艺装置带来压力,影响保持稳定内部温度的能力。如果电网超载,炼油厂断电,炼油厂就会彻底关闭。炎热的天气还可能导致蒸jvzquC41ycrmu}wggvio0lto1cxuklqgu1983?736