Som med börsen, klimatförändringen kräver en mångsidig portfölj av lösningar. Kaliforniens regering Gavin Newsom undertecknade nyligen en verkställighetsorder för att utveckla en övergripande strategi för att göra statens vattensystem klimatbeständigt. Ordern kräver en bred portfölj av samarbetsstrategier för att hantera föråldrad vatteninfrastruktur, osäkert dricksvatten, översvämningsrisker och utarmade grundvattentankar.

I en relaterad studie som publicerades tidigare i år, Stanford -forskarna Newsha Ajami och Patricia (Gonzales) Whitby undersökte effektiva strategier för att öka problem med vattenbrist. Ajami är chef för Urban Water Policy på Stanford's Water in the West -programmet och en hydrolog specialiserad på hållbar vattenresurshantering. Whitby är nyligen doktorand. examen från Stanfords civil- och miljötekniska avdelning och för närvarande vatteningenjör på miljökonsultföretaget Brown och Caldwell. Nedan, de diskuterar sin forskning och hur en diversifierad vattenportfölj kan möta Kaliforniens vattenbehov in i framtiden.

Hur minskar en diversifierad vattenportfölj riskerna med vattenförsörjning?

Ajami:Att utveckla en vattenförsörjningsportfölj innebär att man går bort från beroendet av en vattenkälla som importerat vatten eller grundvatten för att utveckla ett antal andra vattenkällor genom att införliva lokala och regionala lösningar, inklusive bevarande och effektivitet, vattenåtervinning och återanvändning, skörd och avsaltning av regnvatten och dagvatten. Den gyllene regeln i en investeringsportfölj är att ha en diversifiering som förhindrar kortsiktiga och långsiktiga risker. Samma regel gäller för en diversifierad vattenportfölj. För att minimera risken för kortsiktiga och långsiktiga utmaningar och störningar på grund av att infrastrukturen eller klimatpåverkan misslyckas, inklusive intensifierade torka och översvämningar, Det är viktigt att lita på mer än en försörjningskälla och utveckla en vattenportfölj som består av flera vattenalternativ för att öka systematisk flexibilitet och motståndskraft. Vid utvecklingen av en sådan portfölj, verktyg och regioner bör inte bara fokusera på antalet källor utan också behöva tänka på kapaciteten för varje leverans. Vårt team har utvecklat ett vattenberoendeindex som kan hjälpa till att mäta dessa mål både på nyttan och på regional nivå.

Whitby:En vattenförsörjningsportfölj är kombinationen av vattenförsörjningskällor som är tillgängliga för ett verktyg. Diversifiering innebär att vi inte lägger alla våra ägg i en korg, så om något händer med en av leveranserna som ett avbrott i den fysiska infrastrukturen eller ett problem med vattenkvaliteten eller en minskning på grund av torka, vi har fortfarande en portfölj med andra alternativ. Diversifiering av vattenförsörjningen bör driva olika typer av vattenkällor så att varje försörjning har olika risker och också olika styrkor. Till exempel, återanvändning av vatten anses vanligtvis vara en robust tillförsel som är motståndskraftig mot torka. Liknande, diversifiering innebär inte bara att ha många olika vattenkällor tillgängliga, men också utnyttja dessa källor för att minska stressen på de mer traditionella förnödenheterna.

Vilka viktiga prioriteringar skulle du förvänta dig att Kaliforniens vattenresistensportfölj fokuserar på?

Ajami:En portfölj med vattenresistens kan se olika ut från region till region eftersom Kalifornien står inför olika utmaningar, möjligheter, risker och begränsningar i hela staten. Det är viktigt för regionerna att identifiera värdet och riskerna med befintliga och potentiella vattenförsörjningsalternativ och fokusera på projekt som inte bara förbättrar tillgången till rent vatten utan också ger bredare miljö- och samhällsnytta som grön infrastruktur. I mycket urbaniserade regioner, lösningar som återanvändning på plats fungerar bra, medan samhällen med lägre densitet kan hitta en centraliserad återvinningsanläggning som en bättre lösning. Staten måste känna igen dessa parametrar och ge regioner breda riktlinjer samtidigt som de möjliggör och uppmuntrar utveckling av regionala samarbetsstrategier. En modell som liknar Renewable Energy Portfolio kommer att tänka på, där regionala och en rikstäckande vattendiversifieringsportföljmål sätts upp och sedan stimuleras.

I en ny studie har vårt team utvecklat en cap-and-trade-målbaserad handelsmodell som gör det möjligt för en region att nå sina vattendiversifieringsportföljmål genom att arbeta tillsammans och dra fördel av regionala möjligheter att utveckla en mångsidig uppsättning vattenlösningar. Sådana innovativa systemnivålösningar kan hjälpa vattenföretag att samordna sina insatser, övervinna fragmentering och dela både finansiella och vattenresurser samtidigt som de gradvis anpassar sin affärsmodell.

Vilken roll spelar klimatförändringarna i framtidsplaneringen?

Ajami:Klimatförändringen förstärker många av våra nuvarande vattenutmaningar. Intensiverade torka och översvämningar visar begränsningarna i vår traditionella infrastrukturmodell som dammar och avloppsreningsverk. Förändringen i vår hydrologiska cykel innebär att de konventionella sätten vi hanterade våra komplexa vattensystem inte fungerar. Den nya normalen ser väldigt annorlunda ut, som nederbördsmönster har förändrats, och vi får mer regn än snö. På grund av högre temperaturer, snö smälter tidigare och snabbare än tidigare, beröva oss från vår naturreservoar som brukade rymma mycket av vår sommarförsörjning. Havsnivåhöjningen hotar våra kustvattenbassänger och avloppsreningsverk. Ökade skogsbränder, särskilt i gränssnittet mellan stads- och vildmark, påverkar vattenkvaliteten. Övergripande klimatförändringar avbryter våra vattensystem. Detta innebär att klimatförändringarna måste stå i centrum i varje infrastrukturplaneringsprocess. Vår infrastrukturmodell från 2000 -talet borde se väldigt annorlunda ut än vår 1900 -talsmodell, med fler naturbaserade lösningar som kan öka vårt systems motståndskraft och flexibilitet.

Kan denna order också hjälpa till att fixa Kaliforniens föråldrade dricksvatteninfrastruktur?

Ajami:Absolut! Att byta ut och reparera vår åldrande infrastruktur kräver ett helhetsgrepp och det bör också innefatta förändring och uppgradering av vår finansiering och finansiella modell. Om du tittar på din energi- eller telefonräkning finns det en rad som ger finansiering för att säkerställa tillgång till telekommunikation och energiinfrastruktur för landsbygden och låginkomstsamhällen. Denna modell ger långsiktigt hållbar och stabil finansiering som är avgörande. Det är precis vad vi behöver inom vattensektorn och det vi inte har. Regeringen Newsom har verkligen identifierat tillgång till rent vatten som en av hans administrations stora frågor. Hans team har verkligen försökt hitta resurser för att få det att hända-vilket är ett bra första steg-men jag tror att det behövs en modell som liknar energi- och telekommunikationssektorer för att garantera långsiktiga hållbara och motståndskraftiga lösningar för varje samhälle i Kalifornien.

Whitby:Definitivt. Åldersinfrastruktur är en av de riskfaktorer som påverkar våra vattensystem idag. En hel del vatten går förlorad i systemläckage innan det ens når kunder. Incitament att diversifiera och stärka våra vattenportföljer ger en möjlighet att inte bara eftermontera och bygga ut infrastruktur, men också för att återuppfinna och befästa vårt vattensystem för nästa sekel.

Baserat på din forskning, vilka faktorer är nödvändiga för ett framgångsrikt genomförande av en statligt omfattande portfölj?

Ajami:Uppmuntra regionalt samarbete, systemtänkande och innovation, särskilt inom vattenstyrning och affärsmodeller, är väsentliga element i alla statliga vattenstrategier. Som svar på några av våra statliga vattenutmaningar, samhällen runt om i Kalifornien har börjat omfamna alternativa vattenlösningar och diversifiera sin vattenportfölj genom att införa strategier för hantering av efterfrågesidor, till exempel återanvändning av vatten, bland annat dagvatten- och regnvattenavverkning och avsaltning. Dessa nya vattenkällor stör långsamt top-down modellen för vattensektorn och inför mer flexibilitet och motståndskraft mot lokala vattensystem, särskilt under torka och andra naturkatastrofer. Men dessa insatser samordnas inte ofta, och deras genomförande lider av våra föråldrade och fragmenterade styrmodeller som måste störas och ändras.

Whitby:Samarbete och innovation. Samarbete eftersom våra vattensystem i sig är mycket fragmenterade med jurisdiktioner som inte alltid överlappar kommuner, län eller andra organ som tillsynsmyndigheter och markanvändare. Att arbeta tillsammans kan öppna dörrar för att identifiera möjligheter som är både lokalt inriktade och regionalt relevanta. Innovation måste ske inte bara på teknologisidan utan också i form av kreativ styrning och finansieringsmekanismer för att möjliggöra nödvändiga förändringar.