当前的世界环境

介绍

水对生物是至关重要的，淡水是有限的实体。对于管理的观点来说，为未来的观点制定计划是非常必要的。据布伦特兰委员会报告（1987年，委员会和委员会）：可持续发展意味着“符合目前几代人需求的发展，而不会影响后代以满足自己需求的能力”。可持续性取决于三个主要指标，即环境，社会和经济。然而，这些主要指标的依赖也取决于负责资源可持续性的各种子指标。流域是一种水文单元/集水器，其通过流传递水并通过单个出口设置/排出/排出。流域管理有助于通过定量和定性方式改善可持续发展的设计和实施方案（Gregersen和Lundgren，1989）。根据人口，印度是世界第二大国，印度农业可能达到其限制，粮食生产的进一步可持续增长必须来自旱地成型，特别是流域的发展和管理。这次要求分析流域技术在经济上可行，社会可接受和生态可持续的情况（reddy，2000）。For sustainable development, various researchers has working under the consideration of major indicators i.e., social, environment and economic (Lawrence et al., 2002; Loucks and Gladwell, 1999; Raskin et al., 1996; Salameh, 2000; Sullivan, 2002). Sustainability assessment covers review of the process of planning, implementation and benefits accrued from watershed in qualitative and quantitative terms. Assessment of the overall impact of watershed planning is carried out on the basis of natural resources (land, water, and vegetation) through qualitative research methods. Suitable programme strategies are required for smooth implementation of various watershed activities and sustainable development in future with a proper line of action. This task must involve professionals from different disciplines in a context much broader than water management. The WSI integrates the Hydrology (H), Environment (E), Life (L) and Policy (P) aspects of a watershed under three parameters: Pressure, State and Response. Pressure addresses the human activities exerted on the watershed; State assesses the quality of the watershed in the base year of study as well as the quality and quantity of natural resources while Response examines the society’s level of desire to address ecological problems in the watershed (Catano et al., 2009; Chaves and Alipaz, 2007). Water resources sustainability at the watershed scale within a river basin’s context, the Water Resources Sustainability Evaluation Model is developed. However four major indicator were considered i.e., economic efficiency, social equity, environmental conservation, maintenance capacity and sixteen sub indicator is considered. The model is successfully applied for to access the water resources sustainability of watersheds in the Geum River basin, South Korea (Kang and Lee, 2011). The objective of this paper is to propose integrated watershed management framework is and how its use can contribute to the watershed sustainability has been discussed. The study based on HELP issues which is associated with water issues and responses. However calculated scores are helpful for development of water sustainability.

材料和方法

研究区显著特征

Piperiya流域位于Chhattisgarh Mahanadi盆地的Hasdeo河流域。它位于北纬22°37'46"至23°35'40"和东经82°01'48"至82°37'29"之间，流域面积约2414公里²(图1)分水岭覆盖了恰蒂斯加尔邦的三个地区(Koriya, Korba和Bilaspur)，并部分相交于中央邦的Annuppur地区。然而，大部分覆盖在恰蒂斯加尔邦的科里亚地区。地势北部为丘陵，南部为平原。流域的海拔从324到1062米不等，而流域北部的海拔更高。高里谷地区一年的降雨量约为1411毫米。

使用帮助问题评估WSI

流域是一个水文集水区，它可能与地区或州的行政边界相交。但与行政边界面积相比，参数的计算更为困难(Nyerges et al.， 2002)。流域是一个独立的、完整的自然区段，它接收降水，并根据地形由单一的排水口排水。人口、社会学、政策等次级参数的计算比行政边界区域(街区/区/州)更难。正因为如此，流域很少被用作规划和管理单位。某一流域的水资源或流域的可持续性与该流域的HELP问题直接相关。虽然众所周知水资源的可持续性直接取决于HELP问题，但有人试图将所有问题都渗透到一个方面(WSI)。联合国开发计划署(UNDP)一直在制定人类发展指数(HDI)，该指数显示了城市、州和国家的教育程度、预期寿命和收入信息。人类发展指数的值从0到1不等，使用简单、可靠，并在全球范围内用于评估发展。除了识字率低和健康指标差外，这个国家在人类发展指标上也表现不佳。 With a Human Development Index (HDI) value of only 0.358, Chhattisgarh ranks last out of 23 states (India, 2010). Recently United Nations Educational, Scientific and Cultural Organization (UNESCO’s) working in the water sector is built on three tracks, hydrological science for policy relevant advice, education and capacity building responding to the growing needs of sustainable development, and water resources assessment and management to achieve environmental sustainability (International Hydrological Programme IHP-2013) which is directly related to HELP indicators. An integrated basin sustainability index, spanning different socio-economic and environmental issues and their responses, would be helpful to access the level of sustainability of river basins or watershed, allowing not only for a comparison framework, but also a tool to identify bottlenecks to achieve basin sustainability (Chaves and Alipaz, 2007).

本研究将HELP指标作为主要指标，对流域可持续管理起着关键作用。WSI的最终得分来自于主要指标(图2)。这些指标由压力、状态和响应参数派生而来，如表1所示。在该表中，参数的约束由Chaves和Alipaz, 2007定义。每个参数的赋值分数从0到1不等。通过压力、状态和响应参数约束对指标得分进行不同层次的赋值，分别如表2、表3和表4所示。

表1:流域可持续发展指数设计中考虑的指标和参数

资料来源:( Chaves和Alipaz，2007）


表2:WSI压力参数、水平和评分的描述

资料来源:( Chaves和Alipaz，2007）


表3：WSI状态参数，级别和分数的描述

资料来源:( Chaves和Alipaz，2007）


表4：WSI响应参数，级别和分数的描述

资料来源:( Chaves和Alipaz，2007）

Chhattisgarh Koriya区WSI案例研究

为了说明WSI的利用率，流域地区的哈迪亚地区哈尔德河流域的流域应用于WSI的Piperiya流域，约为2414公里²．研究周期为5年(2007-2012年)，采用SWAT模型进行径流估算。ERDAS imagine (Ver. 9.2)和ArcMap (Ver. 9.3)软件已用于主数据集的预处理和后处理。环境、社会和经济数据是从不同的真实来源收集的。由于WSI由4个指标组成，因此每一个指标将分别呈现，并在最后计算流域可持续性指数(WSI)的总体得分。本研究采用的方法如图2所示的流程图所示。

其中，WSI-流域的可持续性指数P1-压力（长期河流平均流量与盆地群的比率）S1-州（关于贫流量的研究期间的百分比变化）R1-反应（盆地中的水使用效率）（盆地）水可用性/人/年））P2-压力（研究期间的BOD5变异）S2-状态（研究期间的盆腔BOD5（Mg / Lit）的变化）R2-反应（所研究期间的污水处理方法的改进）P3 - 压力（研究期间的土地利用和城市人口的平均百分比）S3-状态（研究期间的林地百分比）R3-响应（所研究期间的最佳管理实践（BMPZ））P4 -压力（研究期间盆地人均收入的变化）S4-状态（研究期间的盆地人类发展指数（HDI））R4-反应（研究期间的盆地HDI改善）P5压力（教育中的百分比变异）发展指数（EDI）在研究期间）S5-州（综合水资源管理的能力（IWRM）R5-反应（所研究期间的IWRM的制度支出）

结果与讨论

水文指标

数量方面

在这项研究中，已经进行了水文指标的分数已经进行了定量和定性方面。在水量子指示器的情况下，地表水是盆中的主要来源。为了测量流域的可持续性中的定量方面，人均水可用性（状态参数）与长期河流平均流量相关，除以研究期间的盆地人群。在定性术语中，只有盆地BOD5的变化已经考虑了质量参数，并且它们的得分是使用预定义的表3分配（Chaves和Alipaz，2007）。水文指示器的组合得分仅是两个子指示器的平均值（数量以及质量）。在盆水的情况下，数量压力参数，水可用性的变化（W_一个)进行了为期5年的量化研究。长期变异的平均变化为11.1%。分配的分数从表2中选取(Chaves和Alipaz, 2007)，计算得出的压力参数在研究期间的分数为1.0。在流域的末端，长期平均流速约为36 m^3./ s在研究期间。盆地总人口约为3,62,823（人口普查2011），依赖盆地水本身。人均年度水可用性（W_一个)估计约3600米^3.．其中大约有31.25米^3.是从地表水和大约475米^3.从地下水。由表4可知，数量状态参数赋值为0.50(中)。在数量响应参数方面，在研究的5年期间，流域的水资源利用效率有所提高，对应的得分为0.25分。因此，将流域水量的压力、状态和响应参数的最终得分设为0.58(压力、状态和响应参数的平均得分)

质量方面

对于水质子指标，水质压力参数对应流域BOD的变化_5.在3年期（+ 13.64％）中，评分根据表3分配，分配给压力参数的得分为0.25。在质量国家参数中，盆地BOD5在哈德德河流域约3.3毫克/升（Chhattisgarh环境保护委员会，2011年）。这导致状态得分为0.5。水质子指示器的质量响应参数导致得分为0.25（在学习的3年内污水处理/处置差）。最终得分已经进行了平均所有三个质量子指标分数，并且为0.33。因此，整体水文指示值仅仅是数量和质量副指标的平均值，或（0.58 + 0.33）/ 2 = 0.46。

环境指标

环境指标计算为平均超压、状态和响应参数。在压力参数的作用下，研究时段农业用地面积和城市人口的组合变化分别增加了1.5%和9.0%，平均值约为(1.5%+9.0%)/2=5.3%。这相当于环境压力得分为0.5。在环境状态下，流域2012年的植被覆盖为原始植被覆盖的30.3%，根据表3 (Chaves and Alipaz, 2007)，其值为0.75。根据表4 (Chaves and Alipaz, 2007)，研究流域的环境响应(保护区和BMPs区域的演变)非常小，因此得分为0.50。因此，研究盆地的总体得分为0.58。

生活指标

在生命压力参数中，该盆地是由该盆地的HDI-income分指数在5年期间(2007-2012)的变化估计的，数据来自于2011年开发计划署-恰蒂斯加尔邦经济和人类发展指标。在此期间，人类发展指数收入增加了3.4%(开发计划署2004年)，根据表3，得分为1.0(良好)。对于生命状态参数，则研究时段前一年的流域HDI为0.81，赋值为0，如表4所示。流域整体HDI是流域区域内各直辖市的HDI值及其相应人口的加权平均值。对于生命响应参数，即流域内综合水资源管理支出的演变，在5年期间为+5%，导致参数值为0.1(表5)。因此，流域的整体生命得分为(1.0+0 +1.0)/3=0.66。

政策指标

流域的政策压力得分(HDI-Education子指标在5年期间的变化)为+2.5%，导致参数得分为0.75(表2)。这表明，在研究期间，流域的教育水平显著提高，这将有助于社会参与综合水资源管理。至于政策国家参数(流域机构能力)，虽然有一个法律框架(联邦和州的水资源和环境法律法规)，但在研究期间参与式水资源管理方面取得的成就很少。Hasdeo河流域的Piperiya流域缺乏流域委员会或协会和推广工作。但是，有必要改进流域层次的优先级划分方案。因此，该盆地在这个特定问题中排名较差，对应的参数级别为0.25。在政策响应方面，在5年期间，流域综合水资源管理支出的演变为+5%，这一参数的值为0.5。整体策略计算为三个参数的平均值，即(0.75+0.25+0.5)/3=0.50。最后将广义HEPL指标综合得分为0.55，作为Hasdeo河流域Piperiya流域的流域可持续性指数(WSI)。

表5:各主要指标、子指标和WSI的最终得分

大胆的数字

显示WSI性能较差

结论

在本研究中，在中国水文，环境，生命和政策（帮助）的基础上，对印度Chhattisgarh州的Piperiya流域提出了一种水性，环境，生命和政策（帮助）的方法。在这种方法的基础上，流域的可持续性估计为0.55，中等水平。然而，可以注意到，这种估计受到各种假设。其中一个假设是每个参数的重量被认为是相等的。但是，人们可以使用专家系统确定（KANSAL和GAUR，2011）所建议的每个参数的重量。此外，通过改善流域的水文，可以改善流域的可持续性。由于水的主要来源是在空间和时间变化的降雨，因此可以想到在流域中创造储存。废弃的CAOL矿山的区域可作为天然储存的部位使用，并且在适当的治疗后可以用于各种目的。此外，可以通过越来越多的树木来提高气候，并通过限制流域的城市化步伐。这分水岭的环境的主要贡献者之一是煤矿。 The waste generated from these coal mines should be disposed off properly so that it does not pollute the freshwater in the area. Since the area is mainly dominated by tribal people, there is plenty of scope for improving the education level of the people and hence the human resource in the area. It is desired that the public at large should be involved in order to improve the watershed conditions. People should be made a part of aforestation programme and should be made educated for conservation of water.

确认

作者希望感谢印度气象部门(IMD)和邦数据中心赖布尔提供的长期降雨数据。第一作者还要感谢印度政府人力资源开发部为开展这项研究提供资金支持。

参考

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