美国加利福尼亚州亟待新增蓄水设施
2018-03-25J.
[]J.
1 用水概述
随着美国大部分地区旱情的缓解,加利福尼亚州(简称加州)结束了这一轮历史性干旱。加州人民在此次抗旱过程中功不可没,他们自愿牺牲当地自然景观并调整生活习惯,以期来年能有足够的水资源供给。人们更换并安装节水型坐便器,用塑料草坪取代原有的草坪,修复漏水设施,将主要农业用地恢复休耕并且学习如何更有效地利用水资源。然而,加州的大多用水户已疲于应对干旱以及相应的强制性紧急用水限制。虽然城市居民在节水抗旱方面取得了一定的成果,但节水量仅占全州需水总量的2.5%。
加州各类平均用水占比如下:城市10%,农业40%,水生环境50%。虽然城市居民努力节约用水,但州及联邦监管机构几乎从未对占比高达50% 的水生环境用水予以保护;尤其在干旱时期,监管部门应当确定在何时以及以何种方式调整水生坏境的用水配额,以平衡城市和农业用水的社会经济影响。
为了应对下一次可能发生的干旱,很多有影响力的环保主义者坚持拆除已建大坝,反对新建或扩建地表蓄水设施。他们还要求对室内和户外灌溉实施长久且更有力的限制措施,并且主张大幅度削减农业用水。然而这些主张是极其缺乏远见的,完全忽视了为改善加州综合水系统所做出的努力。在加州水务部门工作了近30 a的老员工表示,这与加州增加蓄水设施的理念完全背道而驰。
限制景观建设、提高水费,亦或是降低人们的生活品质均不能从根本上解决干旱问题。减少繁琐、高成本且低效的规章制度,重新利用现有的储水设施,并增加地表蓄水设施建设才是解决问题的关键。
2 新增蓄水设施的必要性
2016年春,随着水流从位于加州北部沙士达(Shasta)山脉最大的奥罗维尔(Oroville)和福尔瑟姆(Folsom)水库汇入其溢洪道后,大量淡水涌入海洋,产生的水资源浪费令人心痛。储水设施的缺乏限制了加州北部和南部的农业生产以及当地居民生活。相关监管机构应考虑实施被称为“水银行”的计划,该计划能帮助储存冬季水流以供来年的夏、秋季使用。
加州现存的综合且复杂的供水系统建于20世纪60年代,设计中考虑了当时的社会需求、水文学以及人口数量状况。随着全球气候变暖,据保守估计,到2050年加州最大的冬季水库即谢拉(Sierra)积雪场将减少25%~ 40%;另外,人口数量将会比州级和联邦水利工程建设之初增加一倍多。1960年加州人口数量为1 587 万,现在约有3 600万人,预计到2050年人口将超过6 000万。事实上,加州人口比世界上许多国家的总人口还要多。
坝前水库对加州十分重要。这些大坝建于几十年前,专门设计有泄流孔口,用于满足环境、农业、城市和市政等多种需求。另外,不能忽视防洪的重要性。随着地球气温上升,冰雹可能会以降雨的形式更频繁地出现在谢拉内华达(Sierra Nevadas)山脉地区。雨水在汇入海洋之前无法被森林地表吸收从而迅速地穿过集水区,大坝会因此遭到损坏,引发洪水,对堤防系统造成巨大压力。这是由于加州没有足够设施储存过量的冬季水流。
在州长E.布朗提出为加州建立供水系统的愿景以及1962年时任美国总统J.F.肯尼迪在圣路易斯(San Luis)水库发表著名演讲后不久,全州人民就团结起来,共同为之努力。
肯尼迪总统说,水是人类最古老且最珍贵的自然资源。多年来,水资源问题备受争议,其解决方案太具复杂性。一些人甚至认为人类无法逃避干旱和洪水带来的种种负面影响。然而,不久后圣路易斯水库于1963年开建,1967年建成,满水位时可容纳约25亿m3的水。这是美国目前最大的离槽水库。
2014年,加州大多数选民投票支持发行水利债券,为将来水利事业的发展迈出了坚实的一步。水利债券将其中27亿美元用于支持建设地表水库,8.1亿美元用于改善水资源安全以及抗旱准备,并减少气候变化带来的影响。
几个众人熟知的地表蓄水项目被提上了议事日程:
(1)对在萨克拉门托(Sacramento)河上的沙斯塔(Shasta)坝进行加高。
(2)修建场地(Sites)水库以及坦珀伦斯(Temperance)坪坝。
(3)扩建洛斯巴克罗斯(Los Vaqueros)水库和圣路易斯水库。
目前正在考虑开发对整个区域乃至全州都具有公共效益的几个蓄水项目:
(1) 奥尔德(Alder)水库;
(2) 布雷根池塘(Blagen Pond)复原工程;
(3) 森特尼尔(Centennial)水库;
(4) 鲱鱼溪(Herring Creek)水库扩建;
(5) 谢拉松树(Sierra Pines)水库;
(6) 舒格松(Sugar Pine)坝加高;
(7) 图奥勒米(Tuolumne)县供水可靠性项目;
(8) 上草莓(Upper Strawberry)水库;
(9) 威尔逊(Wilson)湖治理;
(10) 梅多(Meadow)修复计划。
通过在丰水年使用地表水和干旱年使用地下水库,新增的地表蓄水有助于减少地下水的抽取以及萨克拉门托圣华金三角洲(the Sacramento San Joaquin Delta) 地区的沉降。萨克拉门托圣华金三角洲位于加州北部,是南美和北美西海岸最大的出海口。该三角洲是国家水陆运输系统的枢纽,是加州当前水资源争夺的焦点。
新建水库将为新城市以及市政、防汛抗旱、旅游业、娱乐业提供用水。修建的大坝前池可为濒危鱼类如迁徙钢头鳟和鲑鱼提供冷水。水力发电可帮助平衡风能和太阳能电网负荷。事实上,随着人口的增长,除非能满足于每日饮食或者依赖于第三世界国家的粮食供给来养活子孙后代,否则加利福尼亚州的水也应当用于粮食生产。
3 结 语
加州的水管道系统纵横交错,高至分水岭低至山谷再到海洋。实际上,加州这个供水系统共有三大支柱:水供应、水需求和自然环境。为实现用水资源平衡及稳定,三大支柱必须保持一致。在通过技术提高用水效率的同时,平衡农村、城市、农业、环境、娱乐和水力发电之间利益关系至关重要。若全州希望实现用水系统的平衡,需要修复并降低森林密度以减少流域发生灾难性火灾的风险;恢复从泥沙淤积造成的库容损失;改善流域生态环境以存蓄雪水;并建立足够的地表蓄水设施以供未来使用。