一個新的大規(guī)模水文經(jīng)濟模型將允許研究人員研究整個大陸的水系統(tǒng)，研究供水的可持續(xù)性以及水管理對能源和農(nóng)業(yè)部門的影響。由IIASA水資源計劃開發(fā)的新的大規(guī)模水文經(jīng)濟模型將使研究人員能夠研究整個大陸的水系統(tǒng)，研究供水的可持續(xù)性以及水管理對能源和農(nóng)業(yè)部門的影響。水文經(jīng)濟模型正日益成為流域水資源規(guī)劃的重要工具。領(lǐng)導開發(fā)大陸尺度水文經(jīng)濟優(yōu)化(ECHO)模型的IIASA研究員Taher Kahil解釋說，水文經(jīng)濟模型很少用于大于盆地的尺度，特別是在大陸尺度上。ECHO是首批整合水文，環(huán)境，經(jīng)濟和制度方面的大型模型之一。

隨著全球人口的增長和氣候變化進一步加劇了對水資源系統(tǒng)以及能源和土地系統(tǒng)的壓力，即所謂的水 - 能 - 土地關(guān)系，政策制定者需要在適應管理實踐時更好地了解情況。確?？沙掷m(xù)性

“ECHO可用于模擬各種水資源管理干預措施，包括提高效率，資源提取，水庫儲存，跨流域轉(zhuǎn)移和非常規(guī)水資源等。該模型應為政策制定者提供有關(guān)最佳組合的有用信息。 Kahil說，管理干預措施可以解決水資源短缺問題以及這些干預措施之間的權(quán)衡和協(xié)同作用。

研究人員表示，ECHO的一個重要優(yōu)勢是它可以在多個空間尺度上考慮當?shù)氐乃暮图夹g(shù)限制，以及區(qū)域和全球政策，克服在較小空間尺度上嘗試過的其他模型的局限性。

“鑒于當?shù)貤l件限制了供水系統(tǒng)，這一點越來越必要，而國際貿(mào)易和跨界協(xié)議等一些政策干預措施只能在更大的空間尺度上進行評估，”Kahil說。“此外，鑒于管理，政策和投資決策是在地區(qū)和地方層面做出的，大規(guī)模確定的解決方案需要在區(qū)域范圍內(nèi)得到驗證。”

模型本身是一個自下而上的優(yōu)化模型，具有各種可能的輸出。中間模型生成輸入數(shù)據(jù)，包括不同水系統(tǒng)之間的聯(lián)系，水的可用性和未來的氣候變化及其影響。還包括用水管理選項，如地下水抽水，海水淡化，水庫使用和廢水回收，以及每個選項的電力消耗以及相關(guān)的成本和性能。還考慮了使用水的發(fā)電技術(shù)。

研究人員將該模型應用于非洲作為案例研究，作為更廣泛的水，能源和食品研究的一部分(全球環(huán)境基金資助)。選擇非洲大陸的原因是水需求快速增長，缺乏基礎設施，這使得ECHO模型的能力和綜合水文經(jīng)濟模型框架的效益得以展現(xiàn)。Kahil和該團隊審查了2050年的一些不同情景。他們獲得的結(jié)果與先前關(guān)于水管理成本和適應非洲全球變化的調(diào)查結(jié)果一致。然而，該模型還評估了對水資源管理的必要投資以及各種社會經(jīng)濟和氣候變化適應的經(jīng)濟影響。

ECHO發(fā)展的下一步是將建模框架應用于世界各地的所有盆地和地下水含水層，并用它來研究具有挑戰(zhàn)性的全球與水有關(guān)的問題，包括地下水枯竭。該模型還將考慮水質(zhì)和相關(guān)的適應性選擇，以解決全球水資源短缺問題。

ECHO還將用于正在進行的城市可持續(xù)環(huán)境食物 - 水能源(FUSE)項目，這是IIASA，美國斯坦福大學，德國亥姆霍茲環(huán)境研究中心和奧地利發(fā)展研究基金會的共同努力。該項目將研究政策和治理，以應對強調(diào)城市食物 - 水 - 能源系統(tǒng)中稀缺資源的競爭，特別是在約旦的安曼，約旦和印度浦那。在這里，該模型將應用于特大城市，為城市居民尋找可持續(xù)的解決方案。

“ECHO是一種建模工具，可用于應對對人類社會至關(guān)重要的具有挑戰(zhàn)性的問題，例如對比社會經(jīng)濟和氣候情景對供水可持續(xù)性的影響，以及水管理對能源和食品部門的影響以及反之亦然。這些見解可以指導更好的管理政策的設計和更有效地利用稀缺資源，“水資源項目副主任和該研究的共同作者之一Yoshihide Wada說