2018-05-15 02:31:03新京报
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“减少超采 让地下水库保持抗旱功能”

2018-05-15 02:31:03新京报

今年3月22日“世界水日”时,一位水利领域的专家在接受科技日报采访时说,华北平原从上世纪70年代开始大规模打井抗旱,地下水开采逐渐常态化。目前,华北平原每年超采地下水约100亿立方米,超过全国平原区地下水超采量的60%,其中河北省地下水超采最为严重。不仅如此,上述专家还提到,近年来我国东北地区水稻种植面积迅速增加,导致用水需求激增,地下水超采的问题在东北也已经初见端倪。


金士博与水利部水规总院和中国地质环境监测院的专家一起在邯郸市馆陶考察地下水抽水计量设备。受访者供图

  在近期的一次演讲中,瑞士苏黎世联邦理工学院教授金士博的观点引发了不少人对地下水的关注。演讲中,他这样描述华北平原的地下水超采问题:严重到甚至可以从卫星上监测到。

  这一说法不无背景。根据水利部网站发布的官方信息,河北省政府去年11月下发《关于公布地下水超采区、禁止开采区和限制开采区范围的通知》,其中就提到,河北省地下水超采区范围面积共69693.3平方千米。

  今年3月22日“世界水日”时,一位水利领域的专家在接受科技日报采访时说,华北平原从上世纪70年代开始大规模打井抗旱,地下水开采逐渐常态化。目前,华北平原每年超采地下水约100亿立方米,超过全国平原区地下水超采量的60%,其中河北省地下水超采最为严重。

  不仅如此,上述专家还提到,近年来我国东北地区水稻种植面积迅速增加,导致用水需求激增,地下水超采的问题在东北也已经初见端倪。

  作为地下水专家,金士博自1979年起开始关注中国环境问题并专注地下水研究。2014年至今,他参与了两个中瑞双方合作的地下水项目,一个位于甘肃的黑河中游张掖地区,另一个在河北省邯郸馆陶县。项目致力于通过监测抽水量和地下水位数据,来预测应该采取何种措施达到地下水平衡。目前,项目第一期工作已经完成。

  在接受新京报记者专访时,金士博说:“就像银行存款一样,有了存款,发生不好的事情时我们可以把钱拿出来用,这笔存款用了后还要继续储存,这样才能持续下去。我希望的状态是不要把地下水用到枯竭,而是减少超采,再通过补给达到一个平衡,这样地下水库就会保持抗旱的功能。”

  此外,金士博希望能够简化项目方法,通过培训将理念和经验传播出去,为其他人设计项目和继续研究地下水提供借鉴。

  黑河中游超采问题得到有效解决

  新京报:从2014年起,你在中国做两个地下水项目,能否介绍具体做什么?

  金士博:收集数据是第一位的,主要是抽水量、地表水量和地下水位情况,还有降雨量等气象数据,这些是数据库的基本内容。以此我们利用模型模拟水位变化并进行预测,如果在现有措施下地下水位还在下降,那我们就要算减少多少抽水量才能达到平衡,算出抽水量的定额然后开始实施,看效果如何,一年一年地观察。

  从2014年到现在是项目第一期,我们把这个系统建立起来了,就是实时在线监测、模拟、提供决策支持,接下来就是根据方案,通过经济手段比如收取水费让农民减少抽水量。现在在黑河中游,农民灌溉之前要去刷卡买水,每次抽水的量从卡上扣除,卡上没水就不能再抽了。

  新京报:项目进展如何?

  金士博:黑河当地的基础比较好,在项目开始之前我们在国内的合作伙伴已经在当地做了很多数据收集分析工作,当地水务局也做了准备工作,比如安装智能水表、制订法规收取水费。加上我们的方案,项目开展下来抽水量确实减少了,地下水位从以前每年下降0.4米减到现在的0.2米,而且还在减少,这样下去基本可以解决黑河中游超采的问题。

  黑河做得好,我们想直接拿到华北平原来,但是不行。黑河流域多是大农场,安装智能表经济合算,而且更合理地调配地表水就可以解决超采问题;华北平原情况不一样,因为每口井灌溉的地少,安装智能表不划算,也没有足够的地表水可以弥补超采的量。我认为超采问题的全面解决需要通过减少粮食种植来达到。

  跟农民玩“节约用水”种地游戏

  新京报:你每年到中国3到4次,这期间主要做些什么?

  金士博:我们项目有两个团队,瑞士团队和中方团队,在华北平原主要是水利部方面,在黑河是中科院和当地水务局,国家地调局在两个地区跟我们都有合作。日常工作是当地在做,我们主要做数据分析、建立模型、提供决策工具和进行技术指导。我每次到中国来讨论工作的进展,同时做培训和调查。

  中国就像一个大的实验室,各地情况都不一样,比瑞士更接近发展中国家的情况,又可以很快实现管理措施。我们可以看看如何把学到的经验运用到其他国家。

  我们在华北平原提出以电折水的方法,提出概念是容易的,但是还要看怎么贯彻下去。有了计量手段,收取水费也并没那么容易,不能收太多,农民的收入本来就很少;收少了又起不到节水压采的作用。

  新京报:你之前在演讲中提到,一个包了几千亩地的农民是少数主动愿意跟你们合作的,为什么?

  金士博:这个农民种植1000多亩地,灌溉用水量大,他使用节水灌溉,省下来的就比较多。但是在华北平原人均地少,小农户经营节省下来就几块钱,很多人就不在乎了。主要还是算经济账。

  新京报:当地的农民有什么反馈?

  金士博:我问他们知不知道地下水位的情况,他们会回忆自己小时候河流是怎样的、那时怎么抽水,他们有这样直观的感受。有的农民完全懂,也觉得现在超采太严重了,应该采取措施,但这种人不是多数。

  我们跟农民玩一个“节约用水”的游戏,类似于《大富翁》。他们可以选择种什么农作物、采取什么灌溉方式,有一个条件是如果地下水抽干了,大家都输。从中可以看出很多人的想法,当地下水位很低的时候,他们就会小心地选择农作物减少灌溉量;但有的人就是抽特别多的水,不管其他人。

  希望适量减少超采地区粮食种植

  新京报:你们在黑河和馆陶县开展的项目,能否推广复制?

  金士博:我们已经在黑河开了一个中亚地区的培训班,有20多位学员参加,历时大概半个月,讲项目的整体设计、创新技术和开发出来的工具。因为中亚地区与黑河中游情况比较相似,对他们来说可以借鉴,看看怎么运用到自己的地方。

  完全照搬这两个项目到别的地区是不可能的,另外毕竟我们做的是比较精细化管理的体系,一个地下水模型就要搞一年。要扩大到其他地区我们要简化方法。概括下来就是,种什么、种多少、需要多少水,要把抽水量减下去需要怎么调整种植结构和用什么手段来监测效果。我们设计了几个在线工具,灌溉计算器、地下水游戏和一个决策支持系统,可以计算怎么优化调整利用地表水、地下水。

  华北平原这么大,光靠我们做不完,我们计划在项目二期做一些培训,把经验和理念传播出去,让别人在设计项目或继续做时有一个比较好的起点。

  新京报:在你看来,在地下水超采治理过程中政府如何发挥更大的作用?

  金士博:我们希望能适量减少超采地区的粮食种植,但这不一定能被纳入政府的决策。另一方面,现在粮食种植有补贴,在欧洲也是这样,但是可以考虑如何补贴。比如在瑞士,补贴是和要求结合在一起的,政府要求农民必须少用化肥,同时保护风景和稀有植物,就是在补贴的同时给农民一个任务。

  新京报:在之前的演讲中,你提到华北平原的地下水超采问题甚至可以从卫星上监测到。这是如何做到的?

  金士博:GRACE包含两个卫星,可以观测地球重力场变化,重力大时两个卫星比较接近,重力小就离得远。卫星是2002年发射的,测到从2002年到2013年间华北平原这个区域的重力是减小了。重力怎么会减小?必须是质量减少了,那就是地下水。喜马拉雅山的重力减少也非常明显,因为冰川融化质量会减少。

  新京报记者 王梦遥

编辑:艾峥

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