全力以赴,实现可持续的地下水供需管理

据预测,到2050年,全球用水需求将增加55%。图片来源:苏拉夫·米什拉(Sourav Mishra)
据预测,到2050年,全球用水需求将增加55%。图片来源:苏拉夫·米什拉(Sourav Mishra)

By Au Shion Yee, Lan N. Le

地下水保护是水资源管理的关键一环。保护宝贵的地下水资源需要再次引起我们的高度重视。

据经济合作与发展组织预测,到2050年,全球用水需求将增加55%。增幅如此之高,与城市化快速推进、经济高速增长的地区有莫大关系。今天,其中不少地区可被划归缺水地区。

天然水资源太长时间处于短缺状态的地区,通常会出现明显的资源被过度利用迹象,包括地面沉降、沉陷锥、沉洞或咸水入侵等,而水生生态系统、河岸生态系统、甚至陆地生态系统会随之逐渐消失。上述负面影响对环境和经济非常不利,而人类终将要为此买单。

通常,这是因为经过多年超采,地下含水层已然枯竭。世界农业和社会经济发展事业之所以能够取得一些最伟大的成就,地下水资源功不可没。具体而言,这类成就包括:养活了五亿人口的“印度粮仓”;农作物产值在世界上首屈一指的美国“加州农业带”;解决几百万人饮用水难题的“雅加达持续增长计划”。

许多含水层含有“化石水”。换言之,含水层中积蓄的水可能已有数百万年之久,在此期间从未补给过。一旦水资源消耗殆尽,含水层将永远干涸。沙特阿拉伯境内的含水层便是如此。21世纪初,通过利用“化石地下水”,沙特阿拉伯曾是世界上最大的小麦生产国之一。

然而,即使有自然回补,许多含水层也在以不可持续的速度走向枯竭。例如,在中华人民共和国(中国)北部、印度或中东地区,有些重要含水层的实际开采速度是可持续开采速度的5~20倍

地下水这种“看不见”却又十分珍贵的资源正变得日益枯竭。究其原因,地下水管理存在不足。许多发展中国家将地下水视为一种无需申请许可,所有人便能无限制使用的免费资源。因此,地下水的开采速度远远超过其自然回补速度。

许多含水层含有“化石水”。换言之,含水层中积蓄的水可能已有数百万年之久,在此期间从未补给过。

气候变化造成降水回补大幅减少,进一步加剧了地下水资源短缺状况。在许多国家,持续干旱导致地下水开采量增加。这属于人类面对气候灾害的自然反应。

受地下水超采的影响,多国政府试图鼓励倡导更可持续的管理方法,以补充、保护和涵养地下水资源。

相关管理方法包括:通过地下水回补等手段,补充地下水源供给;支持开发替代水源,如雨水、水资源智能化配置和提高灌溉技术的效率,从而减少地表水资源压力。

澳大利亚、西班牙和美国等国已明确了水权归属,对地下水开采规定了限制性条件,不断新增水资源市场,推进水资源高效利用。

谈到"含水层回补"这种适应策略,其理念相对较新,但多地实践已证明该技术切实可行。近些年来,北京市成功回补含水层,有效应对了地表水供应以及市政与工业用水需求的波动。不仅如此,北京市还恢复了多块湿地,使其成为调蓄洪水的天然缓冲区,同时也向公众开放了绿色空间。

要提高地下水配置及使用效率,往往需要对基础设施进行大量投资,如新开运河、铺设灌溉渠道或安装滴灌系统、配备遥感等先进监测工具等。此外,实施政策改革,明确规定地下水使用权,对地下水资源的有效管理和监测至关重要。

如果一个地区能够更可持续地管理地下水供需状况,可降低配置成本,使供水系统更加游刃有余地抵御洪涝灾害,同时支持脆弱生态系统的修复和重新焕发生机。

中国山东省实施的一个地下水保护项目收益良多,取得了切实的社会、经济和环境成果,包括通过扩大蓄水量(饮用水和洪水管理)来提升防汛抗旱能力,恢复了887公顷的重要湿地。

项目成功得益于将以下两点相结合:一是试点推行智能温室和地下水使用监测系统,充分利用创新技术的专业知识;二是实施长期的财务、环境和监管规划。

这些干预措施大获成功,关键在于山东省政府和地方政府坚持加强政府工作人员在项目管理流程、技术设计与实施、移民等保障政策监督和监测等方面的能力建设和培训。

地下水保护是水资源管理的关键一环。2022年“世界水日”的主题为“珍惜地下水,珍视隐藏的资源”,希望能够重新唤醒广大公众对宝贵地下水资源的保护意识。

作者:高级水资源专家余澳雄(Au Shion Yee)亚洲开发银行东亚局环境经济学家黎玉兰(Lan N. Le)