AWS认证咨询|流域水平衡作为输入与输出及流通水体的评估
1.5 收集流域内水相关数据
准则 1.5 与 1.3 的方法类似,但 1.5 的对象扩大到场址以外,关注场址的流域及原物料的原产地流域(适用时)。本标准认同,从场址扩大到流域增加了复杂性和工作量。
1.5.1 水治理/管理制度。水治理/管理制度是指政府机关、事业单位以及其他组织如何管理供水、废水、水资源和相关的自然环境。它涵盖水资源管理、保护、分配、监测、质量控制、处理、法规、政策和供水。良好的水治理/管理制度确保根据可持续水管理原则及社会目标负责地共享水资源,并符合用水者和自然环境的利益。
如果某一流域、地区或国家已有了水治理机构、政策和框架,则应熟悉并合作推进这些方案。如果流域水治理尚不具备,或有局限,或实施不佳,则组织有更多潜力,某些情形下也意味着更多责任来发挥影响,促使其改善。发达国家通常具有先进、全面的水治理方案,包括政策、监管、执行及宣传计划。这些方案通常考虑到自然环境与公共供水供给生活、工业和农业用水的需求。自然和人类的利益常常融为一体,但有时也并非如此。
对大多数国家而言,水管理职责会基于可控程度和管理逻辑被授权到地方,划分可能基于流域、地质、地理或政治边界。
先进的水治理方案可能已经包含了利益相关方参与这一要素。例如,欧盟《水框架指令》中流域水管理的一条原则就要求:在水治理的过程中咨询所有利益相关方团体(自然、人类、工业、农业)代表并考虑这些团体的利益。
场址应了解相关的治理机构和其中的关键人员的工作方式,研究与其流域相关的倡议、计划、政策和目标,以及在计划中的任何变更。可从已与场址建立联系的水相关组织开始,如市政供水商或水资源监管机构。具有当地知识的外部专家可就地区的治理状况和政策提供相对可靠、完整的建议。
场址应记录其对上述事项的理解。
场址还应了解各项预期的新计划和新政策对其自身运营的潜在影响并有所准备,制定前瞻性计划。这些政策包括:
• 流域的水资源被判断为超额分配。有政策旨在减少或撤销部分配额,使流域恢复平衡。
• 有计划旨在大幅提高市政供水收费,鼓励用水者提高用水效率,并为供水基础设施的必要改造和升级筹集资金。
• 有计划旨在对市政污水处理厂接收的废水水质实施更严格的限制,因此一些企业必须安装自己的预处理设施。
• 增加供水公共投资的计划将减少供应中断的发生,因此可产生有益影响。
• 提高水质与污水排放标准。
• 影响水资源分配优先次序的政策,可能会惠及现有政策下可能处于不利地位的用水者。
1.5.2 无论管理层是否作出承诺,场址都应理解并遵守适用的水相关法律法规的要求。这些常包括但不限于以下方面的标准:
• 水质
• 水价
• 水量限值
• WASH 要求
• 废水排放标准
• 保护水体和保护区不受污染的环境法规
场址应充分意识到具有监管要求的执照或许可证(如许可的取水量和废水排放水质)。
1.5.3 流域水平衡是对水体的输入水量、通流和输出水量以及蓄水量的评估。这与场址水平衡(1.3.2)的原则类似,但应用于更大规模,可能更复杂。这一等式必须相等(至少大约相等),以验证水量和流量是否可靠测量和计算。此等评估有助于识别缺水是否在加剧。输出水量持续大于输入水量时就会发生此等情况,进而导致流域的蓄水量和可用水量随时间推移而下降。
水平衡计算公式:
(输出水量)=(输入水量)+(蓄水量变化)
流域水平衡通常一年计算一次。如果可用水量和/或需求存在显著的季节性变化,也可在更短时段中计算。
地表水流域水平衡参数:
• 常见输入形式:
o 降水(降雨或降雪)——大多数流域的主要输入,通常也是唯一重要的输入
o 从其他流域引水的灌溉渠,或其他输送工具带来的水流
o 来自河流的流量(标准的河流流域包括河流的源头和支流。但只有当组织确定的物理边界是大型河流流域的子区域时,河流的流入量才具有相关性)。
• 常见输出形式:
o 主要河流离开流域(向下游流域或海洋)
o 水的开采
o 从露天水体蒸发
o 补充地下水造成的河床水量损失
• 常见蓄水形式:
o 河流、湖泊或水库的水量。在有水流之处(河流和大多数湖泊),指某个时刻存在的水量,而不是流经的水量。
地下水集水区水平衡参数:
• 常见输入形式
o 对于潜水含水层,大部分流域的降水渗入
o 对于非潜水含水层(承压含水层),补充区(构成含水层的地质单元位于地表或其附近的有限区域)的降水渗入
o 地表水体向下或水平渗透
o 从一个含水层到另一个含水层的地下水流
• 常见输出形式
o 自水井和钻井抽取的水
o 自然流出的泉水
o 流向其他含水层或海洋的地下水流
o 流向河床的水(以确保长时间未降雨期间的基流)
o 上涌至地下水排放区域的水流(例如,在沙漠地区开辟盐田)
• 常见蓄水形式
o 储存在岩石孔隙和裂缝中的总水量。计算时将饱和岩石的体积乘以其孔隙率(开孔空间占固体岩石的百分比)。对于潜水含水层,水量将随地下水位波动而变化。
o 一些地质单元包含大型洞穴系统(称为岩溶含水层),其中可能含有大量水,更像是地下河流。
其他水平衡考虑因素:
• 地表水和地下水结合
o 根据当地条件、地质及用水方式,流域水平衡可能仅基于地表水或仅基于地下水。
然而,在许多情况下,如果地表水和地下水之间存在明显的相互作用(见‘流域’部分),或场址同时使用地表水和地下水,或与地表水和地下水均有相互作用,则需将地表水和地下水相结合。
• 化石水含水层。一些含水层含有跨地质时期补充的淡水。这在如今的干旱地区如北非和中东很常见。在上一个冰河时代,这些地区的气候湿润得多。这种含水层中含有的水被认为是“化石水”。这种水一旦被抽取,在当今条件下或人类时间跨度内无法获得补充。因此,如果化石水被抽取,只有极少的流入(如果有任何流入)能够补充,储存量会逐渐减少,使得这种类型的水源在功能上“不可再生”。请参阅‘化石水和海水淡化水’(编写中)的专题指南。
农业水平衡的考虑因素:
• 土壤水。对耕种农业而言,蓄水的一个重要部分是在土壤中,因此须包括在流域水平衡内。
不灌溉的作物完全从土壤水中获得水需求。来自降水、径流(和灌溉,如适用)的水渗入土壤,在土壤中被吸收并储存在土壤颗粒间。并非所有降水都被土壤吸收。其中一些继续向下渗入补充地下水。树木等一些较大植物的根部可以充分延伸,直接从地下水取水。
• 蒸发蒸腾。耕地的水分损失包括蒸腾(植物吸收的水最终从叶子表面蒸发)和直接自土壤表面蒸发,特别是在炎热干燥的条件下。这些统称为“蒸发蒸腾”,构成农业中水流出的重要部分。
1.5.4 了解流域水质有助于组织认识可能面临的任何风险,以及对流域水质的潜在影响。
如果组织有自己的水源,了解组织面临的潜在风险最为重要。例如,盐度或特定参数(如硝酸盐)的增加,可能最终会影响组织的水质达标(如用于饮用水或食品加工)。这可能也意味着组织需引入或增加水处理投资。
如果组织对土地施用化学品(如在农业中),或拥有自己的废水排放设施,则组织可能会使流域内的水质改善或恶化。 例如,地下水和地表水中硝酸盐 (N) 和磷酸盐 (P) 浓度升高通常是施用肥料的结果。地表水中硝酸盐和磷酸盐含量过高(来自径流或地下水渗出)会造成富营养化,而硝酸盐和磷酸盐会促进藻类过度生长,导致本地物种缺氧。
抽水也会影响含水层水质。例如,大量泵水可能导致咸水流入沿海地区的含水层(咸水侵入),或者深层咸水从一些含水层的底部‘上涌’。
初步评估流域水质有助于确立基线,确认组织是否已经使问题加剧。
流域的水质数据可从各种来源获取。监管机构、环保机构和学术研究可能已有全面数据。其他利益相关方可能也有数据共享。如果现有数据有限,组织应考虑从流域的一系列相关地点收集样本进行分析(通常在专家支持下)。
组织应报告其研究结果,并考察面临的和可能造成的潜在风险。如果适当,可持续水管理计划中还应包括相应行动。
1.5.5 开展调查研究,确认流域内的重要水相关区域 (IWRA) 及其特征,并确定其价值。确认重要水相关区域的方法包括:
• 现有知识
• 咨询相关利益相关方,如环境机构、环保非政府组织、野生生物团体、垂钓俱乐部、土地所有者等。
• 对于具有文化价值的重要水相关区域,咨询社区及原住民代表
• 查看地图,包括标准地理地图和专业地图,如公认的保护区地图。
应当列出重要水相关区域,并描述该区域是什么、价值(环境、社区、文化)、状况及任何水相关风险。建议在流域地图上标注。
状况包括良好、不佳、恶化或改善。‘污染’或‘干涸’等特定问题也应指出。
如果可行,应实地考察每个重要水相关区域并记录当前状况,如提供简要描述和/或照片,从而确立基线来衡量变化。如果组织可能(或被指责)对重要水相关区域产生影响,这一点就尤其重要。
请参阅本文件中重要水相关区域的特定指南了解更多详情。
1.5.6 对于依赖市政供水的组织,基础设施的状况可能是重大风险。即便组织仅使用自有水源,流域的(用水和废水)基础设施状况仍有助于了解利益相关方面临的水挑战。
组织可不对公共供水基础设施进行详细研究,但应当了解流域内基础设施的一般规模和情况。这类数据通常可通过公开信息和/或咨询主管当局和/或供水机构获得。
重要指标包括可获得安全、充足饮用水的流域人口百分比,以及与废水收集和处理服务相关的百分比。
在许多地方,公共供水和污水处理基础设施已使用数十年之久,材料和建设方法均已过时,容易发生泄漏和故障,维修和更换成本高昂。许多政府和主管当局无法负担全面升级的费用,而进行最低程度的投资,只求避免最严重的设施失效。认识并承认这一限制十分重要。
必须了解基础设施状况是否特别糟糕且改善计划有限。此等情况下,依赖公共供水的企业将面临更高风险,包括供水中断、限制、受污染。
最有用的信息可能来自水管理和公共供水及废水处理单位,对他们而言,所有权、维护和基础设施升级计划将是他们职责的一部分。有些主管当局或供水单位可能不愿共享那些可能暴露缺陷或问题的信息。
场址至少应概述水基础设施的完好程度、总体年限和状态及所服务流域人口的百分比。场址应报告任何常规问题、风险,包括升级政策(如为了满足不断增长的需求)或风险缓解政策(如干旱等极端事件带来的风险)。在无法获得信息的情况下,缺少信息可能预示着风险。