在处理不同利益相关者的诉求时：在考虑淡水供应情况的同时，对莱茵-默兹三角洲主要航道的底面进行改造

《Environmental Challenges》：Trading off dissimilar stakeholder interests: Changing the bed level of the main shipping channel of the Rhine-Meuse Delta while considering freshwater availability

港口通航能力与淡水供应的权衡分析，提出多目标优化框架，量化荷兰莱茵-马斯-斯海德 Delta 河口区域不同床面高度下的利益冲突，2022年干旱数据验证模型有效性，形成帕累托前沿，为政策制定提供直观工具。

　　在面对全球气候变化和经济社会发展的背景下，许多河口区域正在经历日益严重的压力。这种压力不仅改变了自然环境，也加剧了不同利益相关方之间的矛盾。在这些河口系统中，一个显著的冲突在于港口通行能力与淡水资源可用性之间的权衡。随着全球贸易的增长和大型船舶需求的增加，港口需要更深的航道来确保大型船舶的安全通行。然而，航道加深会加剧咸水入侵，这会直接影响淡水资源的供应，尤其是在干旱年份，这种影响尤为明显。在荷兰的莱茵-默兹三角洲（Rhine-Meuse Delta, RMD）中，这种权衡尤为突出，因为该地区不仅是重要的经济中心，也是众多居民的家园，他们依赖于淡水用于饮用、农业和工业。因此，如何在保障港口运作的同时，维持淡水资源的可用性，成为政策制定者和决策者面临的关键挑战。

莱茵-默兹三角洲的水文和水动力系统高度复杂，其管理需要考虑多个目标，包括水安全、淡水储存、内陆航运以及生态价值的保护。该系统中的主要河流，莱茵河和默兹河，为三角洲提供了大量淡水资源。其中，莱茵河的平均流量为2160立方米每秒，而默兹河仅为290立方米每秒。在正常条件下，这种淡水供应能够维持三角洲的运作，但当发生干旱时，淡水供应可能会受到严重影响。例如，在2022年的严重干旱中，莱茵河在洛比茨（Lobith）的流量降至1000立方米每秒以下，最低仅为679立方米每秒。这种低流量不仅影响了淡水供应，还导致了咸水入侵，使得三角洲的某些内陆淡水取水点面临严重的水质恶化问题。

为了应对这种挑战，荷兰的水管理机构采取了一系列措施，包括在三角洲内部建立淡水输送网络，以应对干旱期间的水资源短缺。然而，这些措施往往伴随着高昂的成本和复杂的操作，因此，如何在成本与效益之间找到平衡，成为政策制定的关键。在这一背景下，研究者们开发了一种综合框架，旨在量化不同利益相关方之间的权衡，从而为政策制定提供科学依据。该框架通过一系列模型，将物理环境的变化转化为对不同利益相关方的绩效指标，并通过多目标优化方法，生成一个帕累托前沿，以展示不同设计参数下的综合影响。

本研究的案例聚焦于莱茵-默兹三角洲的主航道——新水道（Nieuwe Waterweg, NWW），其设计的床面变化对港口和淡水供应系统的影响。通过使用一个经过验证的水动力模型（OSR模型），研究者们模拟了不同床面变化对水文和水动力条件的影响。这些影响被进一步用于评估港口通行能力和淡水供应的绩效指标。对于港口，研究者们使用了基于船舶等待时间的指标，这反映了港口的运作效率和竞争力。而对于淡水供应系统，研究者们开发了一个包括存储容量的绩效指标，以衡量淡水供应的可靠性。

研究结果表明，随着床面的降低，港口的通行能力会显著下降，尤其是在船舶吃水较深的情况下。这会导致船舶等待时间的增加，进而影响港口的效率。同时，床面降低也有助于改善淡水供应的可靠性，减少咸水入侵对内陆取水点的影响。然而，这种改善并非完全，尤其是在某些水文条件较为敏感的区域，如北部的霍兰德斯·伊瑟尔（Hollandsche IJssel）和莱克（Lek）支流，床面变化对淡水供应的影响更为显著。

研究还发现，尽管某些水板（water board）的淡水供应在床面变化后有所改善，但其他水板仍然面临严重的淡水短缺问题。这表明，不同利益相关方对床面变化的敏感性存在差异，需要综合考虑。此外，研究者们还讨论了如何通过其他措施，如增加淡水存储容量、提高最大取水率、减少淡水需求以及将取水点转移至盐水影响较小的区域，来增强淡水供应系统的韧性。

在政策和决策过程中，帕累托前沿提供了一个直观的可视化工具，使得决策者能够更好地理解不同设计方案之间的权衡。通过这种框架，政策制定者可以更清晰地识别哪些设计方案能够更好地平衡不同利益相关方的需求。此外，研究还探讨了如何通过引入价值函数和权重，将帕累托前沿转化为更符合实际决策需求的绩效评估工具。

尽管本研究主要聚焦于莱茵-默兹三角洲的案例，但其提出的框架具有广泛的适用性，可以用于其他类似的河口系统。例如，在某些地区，开放部分水闸以减少咸水入侵，同时保障淡水供应和生态价值，这种决策同样需要权衡。因此，本研究不仅为莱茵-默兹三角洲的管理提供了科学依据，也为其他河口地区的政策制定和决策支持提供了参考。

在当前全球气候变化和经济社会发展的背景下，河口系统的管理面临越来越多的挑战。因此，开发一种能够量化不同利益相关方之间权衡的框架，对于制定有效的政策和决策至关重要。本研究通过实际案例，展示了这一框架的可行性和有效性，并强调了其在多学科决策支持系统中的潜在价值。未来的研究可以进一步扩展这一框架，以考虑更多利益相关方和更复杂的决策因素，从而提高其在实际应用中的适应性和可靠性。