通過安娜Nordseth
美國陸軍工程兵團(USACE)在美國大陸擁有和經營著500多個水庫。這些水庫為航運、防洪、供水、水力發電和娛樂提供了一種利用河流的手段。今天，該兵團的許多水庫已經有幾十年的曆史了，而且受到不斷變化的環境和社會壓力的影響，威脅到它們正常運行的能力。
為了更好地了解兵團水庫的狀況，馬丁·多伊爾而且勞倫·帕特森他是杜克大學尼古拉斯環境政策解決方案研究所水政策項目主任和高級政策助理，與USACE合作開展了一項研究beplay官网体大規模的分析公司擁有和經營的水庫。
Patterson說:“美國大多數主要的水庫都是在50到100年前設計和建造的，以滿足當時以及未來預期的需求。”“今天的現實包括氣候變暖、人口遷移、水資源效率和能源來源方麵的技術進步，以及新的政策和法規，如《瀕危物種法》。所有這些都會影響水庫中的水量和時間。”
道爾和帕特森的調查集中在三個核心問題上:
- 與水庫設計時相比，現在的情況發生了多大的變化?
- 水塘是否達到指定的管理目標?
- 當情況發生變化，水庫無法滿足其管理目標時，有什麼選擇?
這個為期五年的項目的成果包括四個交互式工具，可視化數據中心，以探索這些關鍵問題，以及五份出版物，提供洞察提高兵團油藏管理的機會和挑戰，以持續可持續發展。Beplay全站app
建設水資源數據基礎設施
為了開始解決他們關於油藏條件和管理目標的問題，Doyle和Patterson首先需要收集全國各地的油藏曆史數據。
該兵團收集了自大壩建設以來水庫運行的各個方麵的數據。然而，usace的結構——36個區各自獨立決策——導致了數據格式、標準化和術語方麵的巨大差異。
盡管2013年的一項行政命令要求所有新數據都以機器可讀的格式存儲，並向公眾開放和訪問，但很多曆史數據仍然是機器不可讀的格式。道爾和帕特森寫道:“直到20世紀90年代，互聯網才開始商業化運營，當時98%的水庫已經建成。”
通過編製數據的過程，Patterson和Doyle了解到，各地區之間的數據可用性和可獲得性存在很大差異。這種變化對研究人員和油藏管理人員來說是一個巨大的挑戰，他們既要了解隨時間變化的趨勢，又要及時應對問題。
Doyle和Patterson收集了來自各個地區的水庫數據，創建了一個由兵團管理的標準化水資源數據庫，並強調了他們在這一過程中發現的挑戰和機遇。這種標準化的數據基礎設施允許跨地區的大規模分析，允許對大規模趨勢進行評估，並使管理人員能夠及時做出管理決策。
油藏設計與現狀的比較
試運行一個新水庫需要大量的規劃。每個大壩的設計都是基於當前和預期的環境、社會和監管因素。然而，即使是最周密的計劃也可能無法預測重大變化，如氣候變化和《瀕危物種法》等新法規的出台。
考慮到這一點，Patterson和Doyle試圖了解從水庫最初設計之初，全國的情況發生了多大的變化。他們對9個油藏進行了案例研究，通過查看油藏設計文件，比較了油藏設計時的條件和當前的條件。他們發現，事實上，一些水庫的運行條件與它們最初的設計非常不同，特別是在沉降率和供水需求方麵。
許多設計文件預測，未來看起來將與當時的條件大致相同。相反，接下來的幾十年帶來了氣溫升高、降水頻率和強度的變化、新的法規以及城市環境中的人口激增。
水庫管理人員可以通過更新水控製計劃來適應不斷變化的條件。例如，北卡羅來納州的一個水庫最近更新了其操作，以改善下遊的環境條件，更密切地反映自然水流。然而，更重要的變化可能需要重新分配——一個更正式的、有約束力的法律過程，需要利益相關者的投入——以充分適應。
Patterson解釋說:“隨著情況的變化，圍繞Corps油藏管理的爭議和訴訟可能會繼續下去。“這凸顯了通過持續不斷的數據收集和分析，清晰記錄不斷變化的條件的重要性，有助於及時調整油藏作業，從而最大限度地減少爭議。”
在變化的世界中實現經營目標
道爾和帕特森接下來想知道的是，水庫是否達到了每日的運行目標，每個水庫的存水量是否正確，以實現其指定的用途。對於經常或大量偏離其運行目標的水庫，需要進一步評估，以避免對依賴它們的人們造成負麵影響。
該公司隻運營了美國6%的水庫，但這些水庫的蓄水量占了水庫總蓄水量的近40%。USACE的許多水庫都有40多年的曆史，自建設以來，它們要麼經曆了重大的環境變化，要麼需要滿足不同的社會需求。
使用Patterson and Doyle的標準化水數據庫和交互式數據工具，用戶可以評估水庫水位偏離目標的時間、頻率、持續時間和幅度。
Patterson和Doyle的分析表明，大多數油藏都能持續達到運營目標。然而，13%的油藏經常出現嚴重偏離目標的情況。
帕特森說:“大多數水庫難以實現管理目標的原因是西南部缺水，該地區溫度較高，降雨量少，人口快速增長。”
在現行政策下適應不斷變化的條件
水庫是為了存續而建的。該油藏的物理結構是固定的，需要付出巨大、昂貴的努力來改變。然而，操作協議可以修改，以改變水庫的水量和水向下遊釋放的速度。
在了解到一些水庫未能達到運營目標後，Doyle和Patterson將注意力轉移到評估允許或阻止水庫管理調整的政策上。
Patterson說:“水庫的運營必須響應不斷變化的條件，如氣候、水需求、法規和沉積。”政策必須允許水庫運營商快速應對短期緊急情況，同時平衡所需的適當程序，以確保長期的操作變化不會造成不可預見的環境或社會後果。”
與水數據收集和管理的方法一樣，水兵團各區和師在麵對不斷變化的需求時采用了不同的策略來調整業務。這種權力下放的決策導致了一種較非正式的管理形式的緩慢發展。
Patterson表示:“更新水控製計劃或重新分配油藏容量的過程非常繁瑣且成本高昂，許多油藏無法及時適應不斷變化的條件。“在此期間，儲層可能更多地依賴於自由裁量和臨時撤離。”
適應不斷變化的需求的模式因區域而異。例如，由於人口增長，西南分區的用水需求大幅增加，有資源正式重新分配水庫存儲。
重新分配儲層容量需要一份徹底分析可能的短期和長期後果的影響報告。這一過程對於供水是必要的，因為兵團正在與地方政府簽署具有法律約束力的文件，以承包水庫的蓄水空間。
展望未來，該公司麵臨的主要挑戰將是平衡適應性的、短期的地方響應能力和長期的集中規劃，以確保水庫未來的可持續性。
