□李 璇 束龍倉

美國如何控制地下水開發(fā)利用

□李 璇 束龍倉

地下水開發(fā)利用基本情況

美國地下水開發(fā)利用歷史較長，19世紀(jì)60年代后期，加利福尼亞州中央谷地、芝加哥、南達(dá)科他州等地已開采地下水。美國啟動(dòng)西部開發(fā)以后，農(nóng)業(yè)和城市發(fā)展對地下水的需求不斷增加。南方地區(qū)主要用于農(nóng)業(yè)灌溉，北方則以其替代受污染的地表水作為生活用水。據(jù)美國用水評(píng)估報(bào)告，2010年地下水用水量為 1095.5億m3，約占總用水量的22.3%。

地下水用水量較大的地區(qū)

美國水資源總量較為豐富，人均占有量較多，從總體來看，東多西少。美國西部地區(qū)的水資源供需矛盾尤為突出，尤其是從德克薩斯到南達(dá)科他的廣大平原地區(qū)，地下水的開發(fā)利用程度較高。2010年美國地下水用水量排前五的州依次為加利福尼亞（以下簡稱加州）、阿肯色、德克薩斯、內(nèi)布拉斯加和愛達(dá)荷，五個(gè)州地下水用水量的總和占全國地下水用水量的46.9%。以上地區(qū)農(nóng)業(yè)較為發(fā)達(dá)，灌溉總面積占全國的53%，各州的地下水用水量起過一半用于業(yè)灌溉。長期以來，這些地區(qū)大量的水資源用于農(nóng)業(yè)灌溉，造成都地表水耗竭和地下水過量開采。

據(jù)現(xiàn)有資料，自1950年以來，加州的地下水用水量始終保持第一。加州位于美國西部，是美國第三大州，人口總數(shù)最多，經(jīng)濟(jì)規(guī)模最大，農(nóng)業(yè)最為發(fā)達(dá)，農(nóng)業(yè)用地占全州30%。2010年，其地下水用水量為175.5×108m3，占全州總用水量的33.4%；地下水用水量中有68.7%用于農(nóng)業(yè)灌溉，占全國灌溉所用地下水量的17.6%。2010年，加州農(nóng)業(yè)灌溉用水中有37.6%為地下水。與1980年相比，加州的耕地面積增加了7.2%,超過45.2%的耕地采用噴灌和微灌技術(shù)，用于灌溉的總用水量和地下水用水量分別減少45%和56.6%。節(jié)水意識(shí)的深化能帶來技術(shù)的革新，從而提高地下水的利用效率。由于地下水水質(zhì)較優(yōu)，因而在自供生活用水中地下水所占比例極高，約為83.3%。20世紀(jì)以來，為促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，美國墾務(wù)局興建了多個(gè)跨區(qū)域調(diào)水工程及蓄水工程，包括在加州境內(nèi)規(guī)模最大的中央河谷工程。水利工程的建設(shè)有效地解決了加州地區(qū)的水資源供需矛盾。此外，管理部門制定法律法規(guī)限制地下水的開發(fā)和利用，以確保地下水長期處于平衡狀態(tài)，為社會(huì)可持續(xù)發(fā)展提供了有力保障。

近年來，美國地下水用水量仍超過1000×108m3每年，地下水用水量占總用水量的比例約為20%，其中有60%左右用于農(nóng)業(yè)灌溉，三個(gè)指標(biāo)整體上均呈現(xiàn)減少趨勢。通過分析地下水用水量的三個(gè)主要影響因素：人口、人均GDP和有效灌溉面積，發(fā)現(xiàn)美國地下水用水量的首要影響因素為有效灌溉面積，次要影響因素是人口，而中國道要影響因素為有效灌溉面積，次要影響因素是人均GDP。

美國通過使用節(jié)水設(shè)備，推廣節(jié)水工藝，特別是革新灌溉技術(shù)，極大地提高了用水效率。調(diào)水工程的建設(shè)優(yōu)化了水資源配置，有效減少了地下水開采量。美國地下水庫ASR工程技術(shù)加強(qiáng)了水資源的調(diào)節(jié)，解決了水資源時(shí)空分配不均等問題。美國十分重視對地下水環(huán)境保護(hù)，通過提高用水成本，規(guī)范管理制度等政策控制了地下水資源的開發(fā)利用。

與以美國為代表的發(fā)達(dá)國家相比，中國等發(fā)展中國用水效率較低。今后，我國在開發(fā)利用地下水資源的過程中，應(yīng)注重優(yōu)化開采布局，進(jìn)一步加強(qiáng)水資源優(yōu)化配置，可將質(zhì)量較優(yōu)的地下水首先用作生活飲用水。通過人工回灌等方式控制地下水水位下降，緩解地面沉降和地裂縫等環(huán)境地質(zhì)問題的發(fā)展。應(yīng)加強(qiáng)地下水資源管理，全面建設(shè)地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測站網(wǎng)，完善相關(guān)的法律法規(guī)?！?/p>

2016-11-06

注：源自《水利文萃》2016年第9期第72頁。