新的水资源管理工具可能有助于缓解干旱的影响

气候预报的不断改进，使人们能够更好地了解几个月前的降雨和径流情况。北卡罗来纳州立大学的一名研究人员开发了一种创新的水资源管理框架，该框架将利用这些预测来规划干旱或过量降雨，以便最有效地利用一个地区的水资源。

北卡罗来纳州立大学土木、建筑和环境工程助理教授、论文的第一作者Sankar Arumugam博士说，通过将气候预报用于短期规划，水资源管理者可以更好地规划因干旱而造成的潜在短缺。例如，管理者可以鼓励利益攸关方实施用水限制，并在干旱到来之前开展节水运动。管理人员也可以利用这种方法来确定如何最好地利用过剩的供水。例如，水电设施可以产生更多的电力，而不是溢出多余的水。Arumugam指出，在规划中使用预测还将使水资源管理人员更好地考虑到人口增长导致的水需求增加。

Arumugam说:“我们的论文提出了一个框架，该框架将使用预测数据来改善水资源管理，使水资源管理者能够主动制定规划，而不是在事件发生后才做出反应。”联邦、州和地方各级的水资源管理者决定分配给各种用途的水量，如水力发电、农业、市政用途、娱乐和水生物种保护。

Arumugam说，在理解海洋温度变化如何影响大气，最终影响降水和温度方面的进展，使季节性或长期气候预测越来越可靠。与此同时，Arumugam说，由于全球人口增长——这意味着更大的水需求——以及全球气候变化，水资源管理变得越来越重要。全球气候变化可能对潮湿和干旱地区都造成压力，前者变得更潮湿，后者变得更干燥。

拟议的框架承认气候预测包含不确定性因素，并试图通过纳入水资源合同来减轻这种不确定性。“这些合同给最终用户,如农民、直辖市,一些知道他们可以期待——让他们的计划因此基于气候预测的不确定性,“Arumugam说,“它还提供保险的形式补偿如果预测是正确和水资源管理者不能满足合同条款。”同样，Arumugam解释说，如果预测准确，而且合同条款得到满足，水资源管理人员将最有效地利用现有水资源，并将从作为合同当事方的最终用户那里获得绩效费。

Arumugam说:“尽管预测存在不确定性，但从长期来看，它们是正确的，使用这个框架将为用水者和管理人员带来长期利益。”例如，研究人员对巴西塞阿拉州进行了一项案例研究，这是一个干旱地区，从6月到次年1月很少或没有降雨。Arumugam说:“我们发现，如果实施这一框架，将对该地区产生重大利益，主要是在减轻贫困农业社区的脆弱性方面。”

这项研究名为“利用概率气候预报改善水资源分配:风险管理框架下的短期水资源合同”，由Arumugam、哥伦比亚大学的Upmanu Lall博士、福塔莱萨联邦大学的Francisco Assis Souza Filho博士和新南威尔士大学的Ashish Sharma博士共同撰写。这项研究由美国国家海洋和大气管理局资助，并发表在11月11日的《科学》杂志上水资源研究．

希普曼-

编辑:研究摘要如下。

利用概率气候预报改进水资源分配:风险管理框架下的短期水资源合同

作者: A. Sankarasubramanian，北卡罗莱纳州立大学;哥伦比亚大学厄普马努·拉尔(Upmanu Lall);福塔莱萨联邦大学的Francisco Assis Souza Filho;Ashish Sharma，新南威尔士大学

发表: 2009年11月11日，水资源研究

文摘:随着模拟气候遥相关关系的能力不断提高，概率性、季节性到年际径流预测越来越可用。然而，水资源管理人员和从业人员迟迟没有采用这类产品，理由是对预测技能的担忧。本质上，管理风险被认为是使用概率预测操作的“赌博”，而遵循现有操作政策的系统故障被官方规则或指南“保护”。在存在在不同的储存或供水条件下预先分配放水的规定系统时，管理人员没有什么动力去改变。因此，在配置和操作上的创新是利用这种预测改进风险管理的关键。这里介绍了一种参与式的水分配过程，它可以有效地利用概率预测作为适应性管理策略的一部分。用户可以通过报表来表达他们对水的需求，这些报表包括在某一特定可靠性下所需的水量、“分配”的时间分布、相关的支付意愿，以及在合同不履行的情况下的补偿。然后，水管理人员使用概率预测评估可行的分配，试图在所有用户中满足这些标准。可以使用用户和水管理人员之间的迭代过程来正式制定一套短期合同，这些合同代表在发布预测的作业期间的优先水分配战略。这些合同可以用来分配每年/季度的水，而不是长期合同，可能有优先地位。 Thus, integrated supply and demand management can be achieved. In this paper, a single period multi-user optimization model that can support such an allocation process is presented. The application of this conceptual model is explored using data for the Jaguaribe Metropolitan Hydro System in Ceara, Brazil. The performance relative to the current allocation process is assessed in the context of whether such a model could support the proposed short term contract based participatory process. A synthetic forecasting example is also used to explore the relative roles of forecast skill and reservoir storage in this framework.