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1、国外大城市水资源开发、水源涵养地建设及启示 一引言 城市是人类文明的聚集地。从自然科学的角度看,城市的各个部分都在按各自的自然规律运行,这就是城市系统。然而,城市也让人类远离了自然,使人类产生了可以不与自然和谐共处的非分之想,甚至酝酿了人类征服自然的欲望。尤其自工业革命以来,城市成为了人类超越自然、崇拜技术至上的角斗场,更成为了摧毁自然生态系统的超级屠宰场。由于城市的发展违背了城市系统的客观规律,因而出现了大城市病和城市群不可持续发展的局面。诚然,人类建设城市、发展城市,肯定需要向自然界索取资源,其中主要的无外乎土地、水、能源以及用于建造城市的建筑材
2、料、维持城市生活所需要的食物和生产所需的矿产资源,以及保持城市运行的交通、信息系统。但在以上所有资源中,土地和水是城市可持续发展的基本资源和最根本的限制性因素。 在快速城镇化浪潮的推动下,人们为了城市的发展而开拓城市水源,筑水坝,修水库,长距离调水,建设大型污水处理厂,中水利用和回灌等等,均是为了突破城市生态系统的极限。本文将以伦敦、纽约、东京、洛杉矶、柏林为参照,通过梳理其水资源的开发过程和开发模式,找寻其经验和教训。 二伦敦水源污染与水源涵养地建设 伦敦所在地区年降水量为590毫米,全年降雨量的三分之二被蒸发或植物生长使用,可利用水量相当于英国
3、平均水平的55%。伦敦也是第一个世界城市,承载着巨量的人口,人均可用水资源量低于许多地中海和非洲国家。 1.水源污染过程 可以说,没有泰晤士河,就没有伦敦。泰晤士河发源于英格兰西南部的科茨沃尔德希尔斯,途经牛津、伦敦等沿河的10多座城市而到达伊普斯维奇市注入北海。泰晤士河全长402公里,流域面积为1.3万平方公里,是英格兰最大的河流。然而,有了全流域的水资源,并不意味着就解决了大城市的水源问题。19世纪前,泰晤士河河水清澈,鱼虾成群,是举世闻名的鮭鱼产地,也是水禽栖息的天然场所。但自工业革命以来,伦敦吸引了大量的工业和人口,生活污水和大量工业废水未经
4、处理便任意排入泰晤士河,使泰晤士河遭到严重污染,1832-1886年间,泰晤士河沿岸爆发了多次大规模的霍乱以及取水水源污染事件。1858年,泰晤士河河水发生奇臭。1880年,泰晤士河的鮭鱼开始绝迹。1950年代,泰晤士河成为无生物区,河水黑臭。 2.水源地选择和水源设施建设 泰晤士河流域分布有白堊纪石灰岩、海绿石沙岩和鱼卵石地区三个含水层,并且自然形成了一个整体的流域水大循环系统,成为英格兰东南部地区重要的水源区,同时也为泰晤士河提供了涓涓不息的枯水流量以维持干燥夏季河流不至于断流。这一得天独厚的自然优势,使整个泰晤士河流域的雨水均汇集至此,使整个大
5、伦敦地区的地下水资源也比其它地区丰富。为了解决伦敦水源问题,伦敦首先在泰晤士河和利河的上游建设了水源涵养区。今天,伦敦约70%的水源取自位于泰晤士河上游的这个水源涵养区。 目前,伦敦日供水量264万立方米,泰晤士河已经成为伦敦最重要的水源地,伦敦三分之二以上的供水来自这里。伦敦现有自来水厂94个,其总供水量的51.3%取自泰晤士河,8.1%取自利河,另有40.6%来自地下水。第三十届夏季奥运会期间,科学家称伦敦的自来水质量已跻身全英国最佳行列。 泰晤士河除受潮水影响的河段外,其他河段的水质均已达到饮用水的水质标准。 三纽约水权之争和水源涵养地建设
6、 尽管哈得逊河与东河流经纽约,但因濒临大西洋,河水偏咸,而且河上船只往来频繁,污染较多,水质不好,所以纽约从建城开始就挖井取水。到19世纪中叶,井水已无法满足需要,纽约遂开始设法从城外引水。尤其1835年的灾难性大火后,纽约开始在克罗顿河(Croton)流域维斯切斯特(onoLake),获得了更多的水源。 (2)严重的生态危机 洛杉矶引水渠截断了本应从内华达山脉流入欧文斯湖的河流,同时还在欧文斯谷地大量开采地下水,这使这一跨区域调水工程制造了巨大的生态环境危机。该工程完成10年后,早在冰川纪就已存在,曾经碧波万顷、水草丰盛、葱郁富饶、生机盎然,被称为
7、加利福尼亚的瑞士的欧文斯谷地彻底干涸,大批植被枯死,变成了一块严重的沙碱化的荒原。 在水渠延伸到摩诺湖不到12年的时间里,湖水水位下降20米,盐碱度急剧上升,湖中鱼虾大幅减少,导致每年150万只候鸟和超过200万只长年在此生活的水鸟大批饿死。在炎热的夏季,赤裸的湖床地面气温超过65℃,整个湖区成为生命的禁区。每遇狂风吹过,掀起湖床的碱土形成碱尘暴,年产生碱尘达400万吨,使方圆数百平方公里的居民无法正常呼吸。洛杉矶引水渠建成80年后,大洛杉矶地区成长为人口近千万的世界级大都市区,而寸草不生的欧文斯湖则成为美国最大的单个沙尘暴源头。 (3)修复中的欧文
8、斯河谷的生态环境 最近,洛杉矶水电管理局采取了一系列措施来减少欧文斯河谷水资源
