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1、环评爱好者论坛-国外地下水管理实例研究国外地下水管理实例研究一、地下水管理实例1:美国亚利桑那州地下水管理(一)自然地理概况亚利桑那州位于美国西南部，东接新墨西哥州，南与墨西哥共和国毗连，西隔科罗拉 多河与加利福尼亚州相望，西北界内华达州，北接犹他州，总面积约29.5万km2。亚利桑那州属于亚热带大陆性干旱、半干旱气候。该州近二分之一的地区年均降水量 不足250 mm,且降水量空间分部极其不均。东南部沙漠地区的年降水量不足80 mm,怀特 山脉霍利(Hawley)湖地区的年降水量可达960 mm,州府菲尼克斯(Phoenix, 乂称凤凰 城)的年均降雨量约为180 mm,图森市(Tucson)
2、区的年降雨量约为250 mm。总体而言, 该州气候炎热，年均气温为14-32,夏季的白天气温一般在38c以上。根据地形，亚利桑那州可分为三个不同地区：北部为科罗拉多高原，中部为山地、丘 陵，南部为丘陵、盆地(如图10-5-1所示)。北部科罗拉多高原区的地层为沉积岩。由 于长期的侵蚀作用，该区峡谷众多、台地丛生。尽管科罗拉多高原地区的大部分用水为地 下水，但位于该区的几个地下水盆地的供水潜力并不大。北部高原地区的主要地表水源为 小科罗拉多河和科罗拉多河；中部丘陵呈狭长条带状，高低不平，但海拔较高。该地区广 泛分布有坚硬的基岩，地下水资源非常有限。该地区的地表水源均为希拉(Gila)河的支 流，主
3、要为菲尼克斯地区供水：南部盆地、丘陵地区有许多近似平行分布的山岭，其间为 宽广的冲积河谷。这些冲积河谷地区的含水层厚度可达数千米，地下水资源储量相当丰富。 南部地区的地表水主要来自希拉河的支流。图10-5-1亚利桑那州水资源分布状况(二)供水目前，亚利桑那州每年的总用水量约为86亿m3。地下水作为该州重要的供水水源， 年开采量约占年总供水量的50%左右，其余近一半的供水来白科罗拉多河调水及其它地表 水。农业用水是该州目前的第一用水大户，约占年需水总量的70%左右。据预测，未来农 业用水所占的比例仍将持续下降。亚利桑那州自1903年开始实施盐河工程(SRP),引水至菲尼克斯中部地区。作为一 项多
4、目标的联邦开垦工程，其目前的引水量己超过12亿m3/a,灌溉面积约10万公顷。中央亚利桑那调水工程（CAP）是该州最重要的供水系统。根据科罗拉多河分水协议, 亚利桑那州每年可从科罗拉多河取用约34. 5亿m3的水。通过实施该项调水工程，亚利桑 那州每年从科罗拉多河向中部和南部地区引水17. 5亿m3。1985年，菲尼克斯地区实现 通水。至1992年，中央亚利桑那调水工程开始向图森供水。由于亚利桑那州位于科罗拉 多河最下游，在枯水年份的用水最易受到影响。为提高供水保证率，中央亚利桑那工程与 盐河工程可实现联合调度管理。目前，尽管城市污水回用量在城市地区的总需水量中所占比例并不大，但是许多地区 已
5、经投资建设了先进的污水处理和回用系统。目前，经过处理的再生水主要用于草坪灌溉 和含水层回补。随城市化的发展，可利用的污水量将进一步增加，其在满足未来供水需求 中所起的作用也将大幅提高。在某些地区，处理后的污水甚至最终有可能成为饮用水。（三）地下水开发及其问题亚利桑那州的地下水开采始于20世纪初期。自30年代起，地下水开采量逐渐增加 （如图10-5-2所示）。40年代与50年代，地下水开采量急剧增加。至60年代初，开采 量达到62亿m3/a。1975年，地下水开采总量达到66亿m3 （包括矿坑排水）。70年代末, 地下水开采量总体上呈现逐渐回落的趋势。据统计资料，全州1990年的地下水开采量约
6、为40亿m3,其中近15亿m3属于超采的地下水量。由此可见，长期以来，亚利桑那州的 地下水一直处于明显超采状态。图10-5-2 1915-1990年亚利桑那州地下水开采量由于过度开采地下水，地下水位持续下降。据统计，每年的水位平均下降幅度为1-3 m,有些地区甚至超过6 m。在主要超采区，地下水水位的降幅超过70 m。由于地下水水 位不断下降，亚利桑那州中部地区的钻井和抽水费用持续增加，水质日趋恶化，地裂健和 地面沉降等不良环境地质问题日渐严峻。在几个地下水超采较为严重的地区，由于地面沉 降及地裂缝等问题的出现，道路、建筑物基础和其它建筑设施损坏现象严重，造成重大的 经济损失。早在20世纪40
7、年代，亚利桑那州的某些地区已经出现了地下水位下降过快的问题。 当时，亚利桑那州政府已经意识到了这一问题的严重性，并于1948年出台了第一部地 下水水法。该部法律规定，在地下水资源极度匮乏的地区（地下水开采量无法满足正常灌 溉用水需求的地区），禁止开凿旨在扩大灌溉面积的新井。但是，由于未能禁止开凿其它 用途的新井，加上缺乏监管力度和有效的措施，地下水严重超采的势头并未得到遏制。到 70年代末期，地下水的大量超采已经引发了严重的地面沉降问题。地下水超采所引发的不良问题，同时也引起了美国政府的高度重视。美国内务部指出，除非亚利桑那州采取有效 的措施来减少地下水的开采，否则国会不予批准中央亚利桑那州调
8、水工程计划。（四）地下水管理地下水管理法地下水管理法的 通过对亚利桑那州有（3）通过发展供水中建立了一套综合的为有效解决地下水过量开采问题，亚利桑那州于1980年颁布了 （GMC）,该法对人口密集区的地下水管理进行了严格的规定。该部 主要目标是：（1）控制该州许多地区严重的地下水超采局势；（2） 限的地下水资源实施最高效的分配，满足该州不断变化的用水需求; 工程，增加该州的地下水储备。为实现上述目标，地下水管理法 管理体制，并授权亚利桑那州水资源部（ADWR）负责执行地下水管理法中的规定。1 .管理分区鉴于亚利桑那州不同区域水文地质条件的差异以及现有开采程度的不同，为了便于地 下水资源的有效管
9、理，加强地下水严重超采区的管理力度，预防非严重超采区出现过度开 采地下水的情况，该部法律将亚利桑那州划分为三个等级不同的管理区：有效管理区 （AMA）、非农业灌溉扩张区（INA）及全州普通管理区（如图10-5-3所示）。其中，全 州普通管理区内的规定相对较少，主要关于钻井许可、开采并登记注册、新居民区的供水 通告以及不同盆地之间地下水的运移等内容的规定和约束：尽管非农业灌溉扩张区内的地 下水超采问题没有效管理区严重，但为了防止区内地下水位的进一步下降，不允许在现有 农业灌溉土地面积的基础上，增加新的农业面积。在非农业灌溉扩张区内，对于非灌溉用 水没有过多的限制；有效管理区属于地下水超采问题最为
10、严重的地区。因此，为了加强地 下水开发的监管力度，控制不良环境问题的进一步恶化，针对有效管理区地下水开发和利 用所制定了最为严格的管理制度。最初，亚利桑那州共划分出菲尼克斯、皮诺尔（Pinal）、普雷斯科特（Prescott） 和图森共计4个有效管理区。1994年乂通过立法增设了一个新的有效管理区一圣克鲁斯 （Santa Cruz） o其中普雷斯科特管理区位于中部丘陵地区，其余4个有效管理区均位于 南部地区。法律规定，如果以后有进一步的需要，有效管理区和非农业扩张区的数量还可 以再增加。据统计数据，亚利桑那州5个有效管理区总面积约占全州总面积的23斩 人口接近全 州总人口的80%,总用水量约占
11、该州总用水量的50%,地下水超采量占全州总超采量的70%o 1998年，5个有效管理区的总需水量约45. 9亿m3,其中农业用水占53%。1998年的地下 水超采量约7. 7亿m3。图10-5-3地下水管理分区2 .安全开采量地下水管理法中引入了 “安全开采量”的概念，即与地下水系统每年所获得的补 给量相当的地下水年开采量。地下水管理法规定，至2025年，除了皮诺尔外，其余4 个有效管理区的管理目标是将地下水的开采量控制在安全开采量以内。农业是皮诺尔地区 最主要的经济产业，该有效管理区的管理目标是：尽可能地保持农业经济的持续发展，同 时考虑未来非农业生产的地下水用水需求。考虑到长期以来地面沉降对基础设施的破坏影 响，尤其是感谢您的阅读，祝您生活愉快。