关于大坝问题的双赢解决方案

关于大坝问题的双赢解决方案

有关是否修建、拆除或改造大坝的决定涉及复杂的权衡取舍，往往伴随着社会和政治冲突。来自自然科学和社会科学、工程、艺术和人文学科的一组研究人员联手展示了如何、在何处以及何时能够在这些权衡之间实现更高效的平衡。

大坝有什么问题?在世界上的一些地方，有人提议修建数千座新的大坝，用于水力发电、防洪和灌溉。在美国等其他地区在美国，有越来越多的人通过拆除水坝来恢复河流，这些水坝要么过时，要么对生态系统造成巨大负面影响。在这两种情况下，困难的权衡和不同的涉众偏好都会使决策过程变得非常复杂。例如，试图恢复海鱼生存的保护组织和资源机构往往倾向于拆除大坝，以防止这些物种到达它们的产卵地。但其他利益相关方可能会重视水坝所能提供的各种服务，包括供水、水电和与水库有关的娱乐活动。缅因州大学的首席作者Sam Roy说:“这正是你需要一个跨学科的团队，拥有正确的专业知识组合，从多个角度帮助量化权衡和确定有希望的解决方案的问题。”

经济效益和生态效益最大化。研究小组收集了新英格兰7500多座大坝的数据库，作为“模型系统”，以搜索为利益相关者评估的多种标准提供有效结果的决策。这些标准包括洄游鱼类的生境可获得性、水力发电、蓄水、饮用水供应、水质、娱乐使用、大坝违约风险、滨水财产影响和决策成本。

利用一种被称为“生产可能性前沿”的经济概念，结合一种情景排序技术，研究人员确定了为单个流域以及整个新英格兰地区最大限度地综合生态和经济效益的潜在大坝决策。考虑到数据库的巨大规模(世界上同类数据库中最大的)，以及大量潜在的解决方案，我们使用机器学习方法来模拟许多权衡，并找到能够最大化总收益的解决方案。

团队的方法可以用来识别许多不同种类的决策,导致有效结果给定的资源和技术的限制,包括那些删除或修改特定大坝产生最大的增加鱼类的栖息地减少小水电、或大坝最大的改进违反安全饮用水供应的减少。“我们还发现，通过在更大的空间尺度上协调多个大坝决策，有可能改善某些标准之间的权衡，”Roy说。“这意味着，有很多机会可以找到双赢的解决方案，既可以通过有选择地拆除、修改甚至建造流域内的特定水坝来改善大坝基础设施、淡水生态系统和决策成本。”

连接这些点的跨学科研究。“我们跨学科研究方法的优势之一是，我们可以用一个综合的、定量的框架来研究许多不同的权衡取舍，”罗德岛大学(University of Rhode Island)环境经济学家Emi Uchida说。该小组还与各种利益攸关方(如部落社区、政府机构、保护组织)合作，以加强决策的科学基础。作者引用了多方利益相关者Penobscot河修复项目作为一个非常成功的例子，通过广泛的利益相关者参与，协调大坝的拆除和改造，极大地减少了冲突，有效地分配了资源，并与已有的大坝所有权和监管约束保持一致。

Roy说:“我们的模型可以通过提供理想的基础设施和生态系统的权衡，帮助确定获得更广泛利益相关者支持的具体决策。这可能鼓励资助者和实践者将这些决定变为现实。根据我们的研究，未来可能会有更多的决定重复Penobscot河修复项目的成功。