Инновационное и устойчивое управление водными ресурсами на общинном уровне

Глобальная программа по водным ресурсам (ГПВР) Швейцарского управления по развитию и сотрудничеству (ШУРС) и ее партнеры прилагают усилия для решения глобальных проблем, связанных с управлением водными ресурсами, посредством многочисленных проектов и мероприятий. В начале XXI века эти усилия направлены на повышение безопасности водоснабжения в глобальном масштабе в рамках Повестки дня в области устойчивого развития на период до 2030 года. В частности, они направлены на поддержку достижения Цели в области устойчивого развития 6, касающейся воды (ЦУР 6), и решения сопутствующих задач, а также ЦУР, связанных с водой, в которых говорится об изменении климата, здоровье, голоде, энергии и т.д.

Спрос на пресную воду растет, так же как и конкуренция в отношении этого ограниченного ресурса на местном, национальном и трансграничном уровнях, что ведет к стрессу, вызванному недостатком воды по всему миру. В докладах о глобальных рисках Всемирного экономического форума вода систематически помещается во главе перечня глобальных рисков в связи с угрозой благосостоянию и безопасности общества. Глубокие знания о водных ресурсах и наличие данных о качестве и количестве воды имеют крайне важное значение для гидрологического обслуживания и выработки политики и принятия решений на основе фактических данных. Данные, информация и знания более высокого качества могут значительно повысить эффективность защиты окружающей среды. Они также играют ключевую роль для выработки необходимых правовых и финансовых рамок для международного сотрудничества по вопросам воды и гидродипломатии.

Последние инновационные и технологические изменения предлагают возможности для улучшения планирования и проектирования устойчивых и эффективных проектов по мониторингу водных ресурсов. За последние несколько десятилетий инновационные разработки стали одним из движущих факторов изменений в обществе, т. к. большое число граждан, не обладающих специальными знаниями, приняли новые технологии и интегрировали их в свою повседневную жизнь. Сегодня у смартфонов больше вычислительной мощности, чем у первых суперкомпьютеров, современные машины оснащены многочисленными датчиками, мобильный Интернет доступен практически повсюду, где живут люди. Часть стратегии ГПВР заключается в том, чтобы максимально использовать распространенность таких технологий для служения важному делу управления водными ресурсами.

Смартфоны, например, коренным образом изменили представление о том, как можно осуществлять сбор данных о воде, а также роль, которую граждане могут сыграть в содействии осуществлению мониторинга водных ресурсов на местном уровне. Простое нажатие на значок приложения на смартфоне позволяет пользователям произвести измерения уровня и расхода воды на малых и средних реках и поделиться данными со всем миром. Эти приложения на смартфонах позволяют собрать потенциально огромный объем дополнительных данных, пригодных для определенных целей. Эти данные могут приобретать еще большую ценность, если существующие механизмы сбора данных о воде, их хранения и обеспечения доступа к ним будут продолжать развиваться, чтобы обеспечить более качественную интеграцию всех этих нетрадиционных, инновационных источников данных.

В данной статье описывается часть работы на международном уровне, которую ГПВР выполняет для содействия инновациям в отношении данных о воде. Здесь также поясняется, каким образом эта работа привела ГПВР к активной поддержке недавно созданного Глобального центра поддержки гидрометрии (ГидроХаб) ВМО. 

«На глобальном уровне происходит революция в области данных, информации и компьютерных технологий. Водохозяйственный сектор должен быть еще более активным и инициативным в развитии инновационных подходов, чтобы учесть интересы всех людей и максимально эффективно использовать новейшие технологии. Это необходимо для того, чтобы поддержать достижение Цели устойчивого развития 6, которая должна быть ориентирована и обусловлена потребностями пользователей».

Пио Веннубст, заместитель директора Швейцарского управления по развитию и сотрудничеству

Выступление на конференции АкваХакинг-2016 в Монреале 

Проект иМоМо

Последние достижения в области инновационных технологий — от недорогих датчиков и технических средства связи до интеграции аппаратного и программного обеспечения — приносят целый новый набор возможностей в сферу гидрологического мониторинга. Они позволяют привлекать к мониторингу воды новых участников, при этом происходит сдвиг с ориентации на технических экспертов к вовлечению неспециалистов, включая местные общины.

Отзывы, полученные от местных общин, помогают производителям приборов разрабатывать технические средства с учетом условий конкретных мест и существующего уклада, что упрощает их обслуживание. В сочетании с традиционными подходами к мониторингу воды, которые в настоящее время применяются национальными гидрологическими службами, такие инновационные подходы обладают потенциалом, позволяющим найти решения для некоторых проблем, с которыми приходится сталкиваться существующим сетям мониторинга.

Используя возможности, предоставленные благодаря инновациям, ГПВР начиная с 2012 г. вместе с консорциумом швейцарских и международных партнеров приступила к реализации инициативы «Инновационное путешествие». Она направлена на то, чтобы культивировать методы инновационного мониторинга и моделирования (иМоМо), которые содействуют развитию новых источников данных. Эти новые источники дополняют используемые в настоящее время сети наблюдений, находящиеся в ведении национальных гидрометеорологических служб, и таким образом заполняют многолетние пробелы. При наличии возможности эти новые источники данных должны разрабатываться экспертами в области данных и приборов совместно с общинами конечных пользователей в различных секторах. Два нижеследующих примера экспериментальных проектов иМоМо показывают, как это может работать.

Экспериментальный проект в Казахстане и Кыргызстане

Река Чу, протекающая в северной части Кыргызстана и южной части Казахстана, страдает как от загрязнения воды, так и от ее нехватки. Для управления водными ресурсами в Центральной Азии используется жестко структурированный и высокотехнологичный административно-командный подход, унаследованный от Союза Советских Социалистических Республик (СССР). Однако после распада СССР бóльшая часть инфраструктуры не модернизировалась. Это препятствует потоку информации и обмену ею между различными заинтересованными сторонами на местном, национальном и региональном уровне.

Опираясь на существующие процедуры и протоколы для обмена данными, группа по проекту совместно с заинтересованными сторонами из Казахстана и Кыргызстана развернула технологии иМоМо с целью увеличения охвата и улучшения управления и обмена цифровыми данными. К этим данным относятся в том числе данные, полученные с помощью нетрадиционных методов сбора данных, такие как данные «краудсорсинга» и ученых-любителей, с целью более эффективного и сбалансированного мониторинга и управления водными ресурсами, но при этом с соблюдением международных стандартов и национальных норм.

Ключевые достижения проекта:

• Мониторинг данных и обмен данными: отчетность об использовании воды ассоциациями водопользователей и в водохозяйственных районах улучшена на местном уровне. Это достигнуто благодаря переносным и недорогим автоматическим датчикам, причем все они подключены через мобильную телефонную сеть к сетевой базе данных, доступной через Интернет.
• Развитие процедур: как на национальном, так и на трансграничном уровне созданы возможности для регулярного обмена данными между заинтересованными сторонами, работающими в бассейне реки Чу. Партнеры на добровольной основе обмениваются гидрологическими данными текущих наблюдений, а также историческими статистическими данными, которые служат основой для управления водными ресурсами, прогнозирования и информационного обслуживания, связанного с климатом.
• Укрепление потенциала для управления гидрологическими данными и моделирования: гидрометеорологические службы укрепились благодаря системам управления, которые позволили полностью преобразовать в цифровую форму обмен оперативными гидрологическими данными, осуществлять автоматическую подготовку гидрологических бюллетеней и прогнозировать речной сток с различной заблаговременностью.

Экспериментальный проект в Танзании

Водосборный бассейн реки Теми является суббасейном реки Пангани на северо-востоке Танзании. Рост населения в регионе повысил спрос на воду для питья, орошения и водопоя скота. Вызванная этим нехватка воды оказывает серьезное негативное влияние на экосистемы в нижнем течении рек, производство гидроэлектроэнергии и благосостояние в местных общинах.

В партнерстве с широким кругом местных заинтересованных сторон инициатива иМоМо сосредоточила внимание на помощи общинам и ассоциациям водопользователей в различных частях водосборного бассейна, а также местным организациям, занимающимся речными бассейнами, чтобы создать условия для принятия более эффективных решений, касающихся использования воды, путем повышения транспарентности в вопросах распределения воды и водообеспеченности. С помощью различных действий, таких как интеграция компонентов программ ного и аппаратного обеспечения, а также совершенствование аналитического программного обеспечения для поддержки принятия решений, проект принес пользу местным общинам и заинтересованным сторонам государственных структур. Основные результаты проекта:

• Центр обслуживания иМоМо: создание Центра в Управлении водных ресурсов реки Пангани позволило поддержать институциональное развитие и укрепление, а также информационно-просветительскую деятельность в рамках проекта.
• Оснащение пунктов наблюдения приборным оборудованием: в водосборном бассейне Теми, где раньше водомерные измерения не производились, сегодня растет число установленных официальных водомерных постов. Местные общины получают данные суточных измерений с оросительных каналов и канав, расположенных вне фермерских хозяйств, используя приложение для смартфона discharge.ch.
• Специализированная информация: зарегистрированные конечные пользователи получают информацию, такую как прогнозы погоды и актуальные рыночные цены на сельскохозяйственные товары, посредством СМС.
• Управление данными для рационального использования и планирования водных ресурсов: собранные данные хранятся с применением современных, безопасных и надежных методов для обоснованного использования и планирования водных ресурсов, а также для целей отчетности и обмена данными.
• Расширение масштабов: масштабы данного подхода успешно расширены, и он нашел применение в бассейне реки Руфиджи в Танзании. Организация, занимающаяся этим бассейном, использует технологию иМоМо discharge.ch для контроля за соблюдением требований при заборе крупными хозяйствами воды для орошения.

Усвоенные уроки

Успех подходов к сбору данных на общинном уровне часто зависит от следующих факторов:

1) мотивация и заинтересованность общин с самого начала и 2) техническое руководство экспертов. Вот несколько уроков, усвоенных по результатам экспериментальных проектов как в Танзании, так и Казахстане и Кыргызстане:

• Важность пригодности технологии к эксплуатации: успешное использование технологии зависит от местных потребностей и местной специфики. Требования местной специфики необходимо определять и учитывать в процессе разработки технологий.
• Вовлечение общин: важно вовлечь общины с самого начала и информировать их о потенциальных преимуществах более точной и своевременной информации об использовании воды и водообеспеченности. С течением времени это поможет породить чувство сопричастности и ответственности и улучшить устойчивое использование водных ресурсов. 

• Признание ценности прилагаемых усилий: чтобы обеспечить устойчивый мониторинг со стороны членов общины, необходимо выразить им признательность и обеспечить финансовые стимулы.
• Учет потребления воды и/или установление цен на воду: в некоторых случаях отсутствие стимула или желание избежать повышенных цен на воду приводит к включению ложной информации в отчетность и к вандализму. Использование цифровой технологии получения данных может в определенной степени решить эти проблемы, т. к. если измерения автоматически получают географическую и временнýю привязку, то совершать манипуляции становится труднее.  
• Недостаточно сложившийся или вполне сложившийся порядок осуществления гидрометеорологического мониторинга. Уклад, при котором практически отсутствуют традиции гидрометеорологического мониторинга и прочно установившийся производственный процесс, может получить пользу от инноваций на основе применения нетрадиционных технологий наблюдений. При укладе с богатыми гидрометеорологическими традициями инновации должны быть сконцентрированы на модернизации, т. е. на оцифровке всех существующих рабочих процессов, а не на введении нетрадиционных методов мониторинга.