地下水评价与管理：全球化的机遇和挑战

地下水评价与管理：全球化的机遇和挑战Karen G. Villholth 魏 国 强 译 ；冯 翠 娥 、李 烨 校 译在 当 前 和 未 来 一 段 时 间 内 ，人 类 对 淡 水 资 源 的 需 求 量 将 增 加 ，淡 水 资 源 对人 类 生 活 的 重 要 性 达 到 了 空 前 的 高 度 ，无 计 划 用 水 和 水 资 源 衰 竭 带 来 了 一 系列 问 题 ，在 发 展 中 国 家 尤 其 如 此 ，这 就 需 要 加 大 工 作 力 度 ，以 解 决 水 资 源 的 不平 衡 问 题 。但 是 ，在 发 展 中 国 家 ，政 府 对 此 很 少 干 涉 。在 这 些 国 家 和 国 际 机 构中 ，缺 乏 对 地 下 水 资 源 及 其 管 理 方 面 的 知 识 、意 识 和 理 解 。本 文 重 点 介 绍 了 水资 源 问 题 比 较 突 出 地 区 的 联 系 和 发 展 趋 势 ，例 如 水 污 染 、城 市 化 及 地 下 水 管 理中 的 社 会 经 济 因 素 等 。全 球 化 为 促 进 必 要 知 识 的 获 得 及 其 应 用 提 供 了 良 好 的机 遇 ，应 该 进 行 进 一 步 的 研 究 和 发 展 。这 样 做 的 益 处 包 括 ：理 念 和 方 法 的 集 中增 长 ；知 识 的 共 享 ；地 区 交 互 式 网 络 的 形 成 。国 际 发 展 与 研 究 机 构 居 于 很 有 利的 位 置 ，他 们 可 以 促 进 全 球 化 的 进 程 ，应 当 与 “当 地 ”任 务 联 合 进 行 ，例 如 局 域网 建 设 、野 外 调 查 、能 力 建 设 及 倡 议 活 动 。一 、 概 述地 下 水 的 分 布 特 点 、 规 模 及 其 自 然 特 性 在 全 球 范 围 内 变 化 很 大 ， 因 此 在 不 同 的 地 区 ，地 下 水 对 人 类 和 自 然 界 的 重 要 性 也 就 不 尽 相 同 。 如 果 将 全 球 看 作 一 个 整 体 ， 在 不 同 的 气候 带 、 在 经 济 发 展 水 平 不 同 的 国 家 和 地 区 ， 地 下 水 在 为 人 类 活 动 供 水 方 面 起 着 重 要 的 作用 （ Shah 2004） 。世 界 水 评 估 计 划 （ WWAP） 在 世 界 水 资 源 发 展 报 告 中 指 出 ： “1950 1975 年 间 在很 多 工 业 化 国 家 ， 及 1970 1990 年 间 在 发 展 中 国 家 的 很 多 地 区 ， 地 下 水 开 采 规 模 迅 速 扩大 。 要 系 统 地 统 计 开 采 量 和 用 水 量 是 不 可 能 的 ， 据 估 计 ， 全 球 地 下 水 所 提 供 的 水 量 占 当前 饮 用 水 的 50%， 占 工 业 用 水 的 40%， 占 灌 溉 用 水 的 20%。 地 下 水 的 社 会 意 义 不 能 单 纯用 开 采 量 来 衡 量 。 与 地 表 水 相 比 ， 地 下 水 带 来 的 经 济 效 益 更 大 ， 这 是 因 为 地 下 水 开 采 比较 方 便 、 安 全 程 度 较 高 、 而 且 水 质 较 好 ， 几 乎 不 需 要 处 理 ”（ UN/WWAP2003） 。 地 下 水约 占 全 球 用 水 量 的 四 分 之 一 （ Shah 2004） 。印 度 在 发 展 中 国 家 中 是 个 特 例 ， 它 的 人 口 占 世 界 总 人 口 的 15%， 但 养 活 这 些 人 的 水资 源 量 和 土 地 面 积 分 别 只 占 全 球 总 量 的 6%和 2.5%（ Zektser and Everett 2004） 。 在 农 村地 区 ， 地 下 水 占 生 活 用 水 的 80%。 此 外 ， 现 在 估 计 每 年 有 1900 2600 万 口 机 井 和 管 井抽 出 约 244km3 的 地 下 水 用 于 灌 溉 （ 相 当 于 全 球 地 下 水 每 年 开 采 量 估 计 值 的 四 分 之 一 ）（ Burke and Moench 2000; Foster et al.2000） 。 Shah 等 人 （ 2003） 估 计 ， 55 60%的 印 度人 （ 约 6.2 亿 ） 直 接 或 间 接 的 依 靠 地 下 水 生 活 。 在 过 去 的 50 年 里 ， 农 民 的 地 下 水 投 资 约为 120 亿 美 元 ， 而 公 共 部 门 用 于 地 表 水 灌 溉 的 投 资 为 200 亿 美 元 。 前 者 所 产 生 的 经 济 效益 远 远 大 于 后 者 （ Shah et al. 2003） 。地 下 水 的 过 量 开 采 和 衰 竭 所 带 来 一 系 列 问 题 ， 包 括 水 位 下 降 、 水 井 干 枯 （ 季 节 性 的 ）、 抽 水 成 本 提 高 、 地 面 沉 降 、 湿 地 减 少 、 泉 及 河 流 流 量 降 低 、 咸 水 入 侵 、 土 地 盐 渍 化 、自 然 毒 素 （ 例 如 氟 化 物 和 砷 ） 以 及 点 源 和 非 点 源 人 类 排 放 废 弃 物 的 淋 滤 引 起 的 地 下 水 水质 恶 化 （ Moench and Dixit 2004; Richardson et al. 2004; FAO2003; Llamas and Custodio 2003; Moench et al. 2003; Morris et al. 2003; Burke and Moench 2000; Shah et al. 2000） 。虽 然 人 们 对 这 方 面 的 认 识 越 来 越 多 ， 在 理 解 全 球 地 下 水 资 源 及 其 应 用 和 全 球 范 围 内水 资 源 管 理 的 重 要 性 方 面 仍 然 存 在 大 片 的 空 白 （ Moench et al. 2003） 。一 般 而 言 ， 发 展 中 国 家 面 临 的 问 题 明 显 比 工 业 化 国 家 要 严 重 ， 因 为 发 展 中 国 家 地 下水 开 发 的 速 率 较 快 ， 而 其 经 济 、 技 术 及 制 度 能 力 有 限 ， 不 足 以 控 制 地 下 水 资 源 的 开 发 ，因 此 ， 他 们 在 法 规 调 整 和 应 急 处 理 方 面 还 缺 乏 广 泛 的 政 治 认 可 和 社 会 支 持 。本 文 的 目 的 是 总 结 地 下 水 利 用 和 管 理 方 面 的 发 展 趋 势 和 相 关 问 题 ， 尤 其 关 注 发 展 中国 家 。 本 文 试 图 找 到 实 现 全 球 地 下 水 长 期 可 持 续 利 用 和 管 理 的 障 碍 以 及 实 现 途 径 和 方 法 。提 出 应 发 挥 国 际 水 资 源 研 究 机 构 的 作 用 ， 国 际 组 织 应 通 过 有 秩 序 的 共 同 努 力 ， 实 现 全 球水 资 源 的 可 持 续 利 用 。二 、 地 下 水 应 用 的 全 球 化 趋 势 及 相 关 问 题1、 “可 持 续 利 用 ”与 “过 量 开 采 ”世 界 上 的 地 下 水 资 源 储 存 总 量 很 大 ， 大 约 98%的 液 态 淡 水 储 存 在 地 下 含 水 层 中（ UN/WWAP 2003） 。 但 在 全 球 范 围 内 ， 特 别 是 在 局 部 地 区 范 围 内 ， 已 知 可 利 用 的 地 下 水量 很 少 ， 可 开 采 量 更 少 。 随 着 水 资 源 变 得 越 来 越 贫 乏 ， 这 个 问 题 也 变 得 越 来 越 明 朗 了 ，因 此 ， 管 理 者 们 希 望 根 据 某 些 标 准 来 定 义 和 实 现 “可 持 续 利 用 ”， 而 避 免 “过 量 开 采 ”。现 实 情 况 是 ， 由 于 地 下 水 系 统 的 复 杂 性 、 隐 蔽 性 和 各 向 异 性 ， 要 精 确 绘 制 出 全 球 范围 内 的 地 下 水 资 源 分 布 图 是 不 可 能 的 。 无 论 如 何 ， 企 图 开 采 利 用 所 有 的 地 下 水 资 源 也 是行 不 通 的 ， 反 而 会 带 来 很 多 不 可 修 复 的 问 题 ： 大 量 的 海 水 入 侵 ， 淡 水 湖 泊 、 河 流 和 泉 水位 的 下 降 ， 大 范 围 的 污 染 和 （ 或 者 ） 地 层 固 结 及 地 面 沉 降 。 据 估 计 ， 每 年 有 8.2%的 可恢 复 性 地 下 水 被 人 类 开 采 利 用 （ Shah 2004） ， 虽 然 这 个 数 据 看 上 去 不 算 大 ， 但 它 涵 盖 了全 球 地 下 水 的 补 给 变 化 ， 基 本 反 映 了 降 雨 量 和 含 水 层 之 间 的 差 值 。问 题 是 ： 在 某 一 个 具 体 的 地 区 ， 长 期 （ 例 如 一 代 或 两 代 人 ） 可 行 的 地 下 水 可 持 续 的开 采 量 是 多 少 ？ 这 里 需 要 注 意 的 主 要 问 题 是 ： 地 下 水 的 开 采 总 是 会 影 响 到 水 均 衡 ， 进 而影 响 到 水 循 环 经 过 地 区 的 水 资 源 可 用 性 ； 地 下 水 开 采 将 会 降 低 地 下 水 位 ， 从 而 影 响 可 利用 资 源 ， 使 流 入 量 在 半 稳 定 状 态 、 长 期 过 程 中 ， 与 流 出 量 达 到 平 衡 。仅 根 据 可 利 用 地 下 水 资 源 的 定 量 评 价 及 其 补 给 速 率 ， 是 不 能 回 答 这 个 问 题 的 ， 还 需要 广 泛 分 析 各 种 用 水 需 求 ， 权 衡 某 一 开 采 方 案 的 积 极 和 消 极 影 响 （ 技 术 、 社 会 经 济 及 环境 方 面 ） 。 因 此 ， “可 持 续 利 用 ”和 “过 量 开 采 ”的 概 念 并 不 适 用 于 提 出 确 切 的 界 限 值 超 过 某 个 值 的 地 下 水 利 用 为 非 持 续 性 的 （ Custodio 2002） 。 合 理 的 地 下 水 管 理 应 该 是多 学 科 的 协 调 作 用 ， 这 就 增 加 了 问 题 的 复 杂 性 。也 不 能 完 全 抛 弃 “可 持 续 利 用 ”和 “地 下 水 过 量 开 采 ”这 两 个 概 念 ， 虽 然 它 们 缺 乏先 进 性 ， 但 是 它 们 却 向 公 众 和 政 府 传 达 了 清 晰 的 信 息 ， 或 许 可 以 促 进 交 流 ， 以 便 于 明 确地 下 水 紧 张 形 势 给 社 会 带 来 的 负 面 影 响 。2、 地 下 水 发 展 的 类 型 和 趋 势发 展 中 国 家 的 地 下 水 开 发 很 可 能 会 继 续 增 长 。 这 主 要 是 因 为 发 展 中 国 家 相 对 较 高 的人 口 增 长 速 率 以 及 缓 慢 进 步 的 工 业 化 进 程 和 社 会 福 利 ， 最 终 导 致 了 人 均 用 水 量 的 提 高 。最 主 要 的 耗 水 产 业 是 农 业 、 城 市 及 工 业 用 水 的 增 长 ， 现 在 是 这 样 ， 将 来 也 如 此 。这 里 总 结 的 普 遍 性 可 能 不 一 定 完 全 正 确 ， 因 为 各 个 发 展 中 国 家 和 地 区 的 具 体 情 况 存在 着 差 别 。 其 中 ， 差 别 最 大 的 地 区 可 能 是 亚 洲 与 非 洲 ， 亚 洲 （ 特 别 是 印 度 和 中 国 东 北 部的 华 北 平 原 ） 的 发 展 速 度 较 快 ， 而 非 洲 ， 尤 其 是 撒 哈 拉 沙 漠 以 南 的 非 洲 地 区 发 展 速 度 较慢 ， 其 资 源 、 人 口 或 经 济 条 件 限 制 了 当 地 的 发 展 。 不 过 ， 后 面 的 分 析 可 能 有 缺 陷 ， 存 在不 确 定 性 ， 这 是 由 于 缺 乏 全 面 的 数 据 和 资 料 造 成 的 （ Giordano， 出 版 中 ） 。当 前 ， 很 多 发 展 中 国 家 的 地 下 水 利 用 都 存 在 不 协 调 开 发 和 分 配 不 合 理 问 题 ： 农 村 和城 市 用 水 者 之 间 、 小 型 和 大 型 用 水 者 之 间 、 工 业 和 农 业 用 水 者 之 间 。 部 分 原 因 是 由 水 资源 本 身 的 特 性 所 决 定 的 。 地 下 水 分 布 广 泛 而 且 在 时 间 和 空 间 上 比 较 稳 定 ， 这 使 得 地 下 水成 为 一 种 可 靠 且 易 获 得 的 资 源 ， 容 易 为 个 人 、 各 地 按 需 开 采 。 然 而 ， 地 下 水 的 “公 用 存储 区 ”特 点 也 使 其 形 势 和 协 调 控 制 变 得 更 加 复 杂 （ Custodio 2002） 。地 下 水 利 用 量 的 急 剧 增 长 主 要 受 到 市 场 的 调 控 和 经 济 的 驱 动 ， 因 为 地 下 水 的 开 采 成本 比 较 合 理 ， 而 且 大 多 数 国 家 都 掌 握 了 所 需 要 的 技 术 。 在 发 展 中 国 家 ， 地 下 水 开 发 过 程中 另 一 个 显 著 的 问 题 是 ： 主 要 利 用 地 下 水 资 源 来 发 展 小 型 的 灌 溉 农 业 ， 大 部 分 低 收 入 人群 的 生 活 因 此 得 以 保 证 ， 而 地 下 水 衰 竭 和 管 理 措 施 的 缺 乏 对 贫 困 人 口 造 成 了 严 重 问 题（ Mukherji and Shah 2002） 。 原 因 在 于 ， 当 水 井 干 枯 或 者 遭 到 污 染 时 ， 富 裕 的 地 下 水 用 户有 能 力 找 到 替 代 水 源 ， 而 贫 困 的 地 下 水 用 户 则 对 此 无 能 为 力 。3、 地 下 水 管 理 中 缺 少 的 环 节地 下 水 管 理 中 有 四 个 重 要 的 环 节 。 在 地 下 水 发 展 的 低 级 阶 段 ， 这 四 个 环 节 还 不 很 明显 ， 但 是 随 着 对 地 下 水 的 利 用 和 依 赖 性 增 强 ， 这 些 环 节 显 得 越 来 越 清 晰 ， 在 实 际 的 分 析和 管 理 过 程 中 不 能 将 其 割 裂 开 来 。第 一 个 环 节 是 地 下 水 和 地 表 水 之 间 的 关 系 。 在 世 界 上 大 多 数 地 区 ， 早 期 的 地 下 水 开采 都 与 地 表 水 有 重 要 联 系 ， 即 地 表 水 和 地 下 水 可 以 互 相 转 换 ， 例 如 ， 通 过 沼 泽 、 泉 、 河流 、 湖 泊 等 互 相 转 变 。 因 为 地 下 水 集 中 利 用 的 主 要 影 响 经 常 以 地 表 水 和 地 下 水 联 系 的 减少 导 致 生 态 系 统 恶 化 为 表 征 ， 这 一 环 节 才 被 发 现 。 然 而 ， 在 发 展 中 国 家 ， 这 一 认 知 必 须转 化 为 管 理 政 策 （ Sophocleous 2003; Llamas 1998） 。 很 多 发 达 国 家 有 相 关 法 律 保 护 河 流流 量 有 时 称 为 环 境 流 量 ， 该 法 律 具 有 限 制 地 下 水 开 采 和 强 制 对 地 表 水 和 地 下 水 进 行联 合 管 理 的 作 用 。第 二 个 环 节 是 地 下 水 水 量 和 水 质 之 间 的 关 系 。 尽 管 造 成 地 下 水 污 染 的 主 要 原 因 是 不良 用 地 、 集 约 耕 作 、 工 业 及 生 活 垃 圾 处 理 不 当 和 随 意 排 放 ， 但 人 们 也 逐 渐 认 识 到 ， 地 下水 流 量 和 水 位 的 改 变 在 本 质 上 会 改 变 地 下 水 的 化 学 组 成 ， 当 地 下 水 用 于 某 一 特 定 用 途 时会 产 生 有 害 影 响 。 诸 如 此 类 的 例 子 包 括 ： 在 滨 海 含 水 层 集 中 开 采 地 下 水 引 起 海 水 入 侵 、因 为 地 下 水 位 降 低 导 致 氧 气 进 入 本 来 厌 氧 的 环 境 ， 致 使 某 些 有 害 物 质 （ 锰 、 铁 、 硒 、 硫化 物 ） 释 放 出 来 （ Morris et al. 2003） 。此 外 ， 地 下 水 系 统 中 的 很 多 污 染 问 题 并 不 是 直 接 造 成 的 ， 而 是 来 源 于 地 下 水 的 二 次污 染 。 例 如 ， 当 含 水 层 受 到 有 机 污 染 后 （ 来 自 垃 圾 填 埋 场 、 地 表 垃 圾 的 淋 滤 或 废 水 灌 溉 ）， 其 污 染 羽 根 据 不 同 的 氧 化 还 原 环 境 释 放 出 可 溶 性 有 毒 、 有 害 成 分 ， 例 如 砷 、 铁 和 锰（ Morris et al. 2003） 。 有 意 或 无 意 的 释 放 到 含 水 层 环 境 中 的 某 些 化 学 成 分 ， 例 如 杀 虫 剂和 汽 油 产 品 ， 在 含 水 层 中 可 能 会 变 化 、 降 解 ， 其 产 物 对 环 境 和 人 类 健 康 的 危 害 比 其 初 始成 分 更 严 重 （ Morris et al. 2003） 。 这 些 相 关 因 素 和 过 程 很 复 杂 ， 虽 然 普 遍 的 机 理 和 因 果效 应 方 面 的 知 识 已 为 人 类 所 知 ， 但 是 ， 了 解 特 殊 的 现 场 情 况 和 特 殊 的 化 学 物 质 的 性 质 仍然 是 必 要 的 。 这 个 领 域 需 要 认 真 研 究 ， 因 为 有 很 多 东 西 还 不 清 楚 ， 人 们 还 不 能 根 据 含 水层 的 特 性 、 流 量 和 地 下 水 位 的 变 化 及 污 染 源 情 况 来 预 测 和 防 止 对 地 下 水 质 的 影 响 ， 即 便在 发 展 中 国 家 ， 有 毒 化 学 物 质 的 种 类 也 很 多 。 同 时 ， 需 要 将 研 究 结 果 公 诸 于 众 ， 发 达 地区 可 以 将 其 训 练 和 能 力 建 设 方 面 的 经 验 传 授 给 欠 发 达 地 区 ， 因 为 这 两 种 地 区 在 地 下 水 污染 和 防 治 方 面 的 知 识 相 差 甚 远 。第 三 个 环 节 是 农 村 和 城 市 之 间 的 关 系 。 城 市 的 人 口 增 长 速 度 比 农 村 快 ， 两 者 之 间 的相 互 影 响 和 相 互 依 赖 也 更 加 明 显 。 例 如 ， 中 国 一 些 大 城 市 的 家 庭 用 水 和 工 业 用 水 迫 切 需要 优 先 满 足 ， 而 这 会 影 响 到 附 近 、 上 游 农 村 地 区 及 城 市 周 围 地 区 的 农 业 用 水 。因 为 城 市 人 口 比 较 集 中 ， 城 市 用 水 的 一 个 特 点 就 是 单 位 面 积 需 水 量 较 大 ， 另 一 个 特点 是 消 耗 性 用 水 较 少 ， 大 量 的 城 市 用 水 可 以 通 过 某 些 途 径 回 归 到 地 下 水 系 统 中 ， 但 在 发展 中 国 家 的 大 多 数 城 市 中 ， 这 部 分 水 都 用 于 对 水 质 要 求 不 高 的 其 它 用 途 了 。 城 市 的 扩 大必 然 导 致 需 水 量 增 加 ， 无 论 是 地 表 水 还 是 地 下 水 ， 这 就 需 要 从 附 近 的 地 下 水 源 地 或 者 远处 的 地 表 水 库 进 行 调 水 ， 而 这 些 水 量 本 来 是 用 于 农 村 地 区 的 。 结 果 ， 城 市 周 围 地 区 或 下游 的 农 村 地 区 得 到 的 水 都 是 废 水 ， 其 成 本 和 收 益 情 况 很 模 糊 ， 因 为 那 时 农 村 需 要 解 决 水质 问 题 和 供 水 问 题 。 不 同 规 模 的 灌 溉 农 业 都 依 赖 于 水 资 源 ， 在 世 界 范 围 内 都 不 可 忽 视 ，而 且 需 要 关 注 农 村 城 市 、 地 表 水 地 下 水 、 水 量 水 质 之 间 错 综 复 杂 的 关 系 （ Foster and Chilton 2004; Morris et al. 2003） 。总 之 ， 城 市 的 地 下 水 问 题 非 常 复 杂 ， 而 且 因 发 展 阶 段 、 可 用 水 资 源 量 和 地 下 环 境 的不 同 而 各 不 相 同 。 下 面 的 例 子 可 以 证 明 这 一 点 ： 大 城 市 的 地 下 水 位 总 体 来 说 可 能 是 下 降的 ， 同 时 因 为 过 量 开 采 可 能 导 致 地 下 水 污 染 和 地 面 沉 降 ， 但 在 其 它 城 市 这 种 趋 势 可 能 完全 相 反 ， 因 为 它 们 不 再 利 用 当 地 的 地 下 水 而 是 从 别 的 地 区 引 入 地 表 水 ， 在 输 水 过 程 中 水量 流 失 进 入 含 水 层 ， 使 地 下 水 位 升 高 （ Morris et al. 2003; Foster et al. 1998） 。第 四 个 环 节 是 地 下 水 资 源 的 物 理 特 性 过 程 与 社 会 经 济 因 素 之 间 的 关 系 ， 后 者 可 以 支配 人 类 的 决 策 ： 如 何 充 分 利 用 地 下 水 资 源 并 最 终 克 服 过 量 开 采 和 资 源 退 化 带 来 的 负 面 影响 。 要 认 识 到 人 为 （ 制 度 ） 因 素 和 物 理 因 素 之 间 的 关 系 ， 其 实 际 的 和 潜 在 的 驱 动 力 可 以指 导 人 们 开 发 地 下 水 资 源 。 科 学 家 和 社 会 经 济 实 体 应 该 合 作 开 发 共 同 语 言 、 综 合 工 具 和方 法 、 专 门 的 多 学 科 工 程 和 数 据 库 。三 、 全 球 化 及 其 对 地 下 水 管 理 的 影 响这 里 所 说 的 全 球 化 是 指 ： 全 球 链 接 、 信 息 交 流 的 扩 大 ， 市 场 的 综 合 ， 技 术 和 社 会 生活 的 全 球 化 以 及 全 球 意 识 的 增 长 ， 最 终 实 现 全 世 界 人 类 社 会 的 巩 固 。总 体 来 说 ， 地 下 水 的 发 展 历 史 略 滞 后 于 地 表 水 （ 发 展 中 国 家 在 过 去 的 半 个 世 纪 里 发展 迅 速 ， 主 要 是 因 为 开 采 技 术 的 进 步 ） ， 地 下 水 的 管 理 方 式 及 相 关 问 题 的 处 理 方 式 也 与地 表 水 不 同 。 与 地 表 水 相 比 ， 可 能 包 括 下 列 几 个 方 面 ：地 下 水 问 题 的 解 决 方 式 在 全 球 范 围 内 更 加 趋 于 一 致 ， 但 不 一 定 相 似 ；会 有 越 来 越 多 的 人 关 注 地 下 水 问 题 ， 决 策 者 在 解 决 问 题 时 将 面 临 更 大 的 压 力 ；地 下 水 问 题 的 提 出 更 加 敏 感 和 紧 迫 ；国 际 团 体 （ 这 里 指 国 际 组 织 ， 像 联 合 国 （ UN） 、 国 际 研 究 与 咨 询 机 构 、 国 际 发展 银 行 等 机 构 ） 的 合 作 ， 在 制 定 可 行 性 协 作 方 案 过 程 中 将 发 挥 重 要 的 作 用 。全 球 化 的 一 般 特 征 是 ， 可 以 提 高 信 息 交 流 的 数 量 和 速 度 ， 为 世 界 问 题 和 焦 点 地 区 提供 建 议 （ 贫 穷 、 饥 饿 、 营 养 不 良 、 气 候 变 化 、 世 界 贸 易 的 不 公 正 、 对 基 本 供 水 缺 乏 安 全感 ） ， 促 进 不 同 地 区 间 的 网 络 联 系 与 合 作 。地 下 水 利 用 及 其 相 关 的 问 题 已 经 纳 入 到 全 球 化 进 程 之 中 。 其 影 响 表 现 在 全 球 环 境 倡议 组 织 的 增 加 和 对 世 界 地 下 水 问 题 解 决 的 促 进 。 这 些 倡 议 组 织 包 括 ： 世 界 银 行 和 全 球 水伙 伴 下 辖 的 地 下 水 管 理 咨 询 小 组 （ GW-MATE） ， 成 立 于 2000 年 ； 由 联 合 国 教 科 文 组 织（ UNESCO） 和 世 界 气 象 组 织 （ WMO） 联 合 资 助 的 国 际 地 下 水 资 源 评 估 中 心 （ IGRAC） ，成 立 于 2003 年 初 ； 与 联 合 国 教 科 文 组 织 和 国 际 水 文 地 质 学 家 协 会 （ IAH， 成 立 于 1956年 ） 有 关 的 各 种 工 作 组 和 财 团 。这 些 倡 议 组 织 活 动 的 目 的 就 是 对 全 球 范 围 内 的 水 文 地 质 条 件 和 含 水 层 特 征 、 地 下 水资 源 的 状 态 和 开 发 、 地 下 水 评 价 与 管 理 的 手 段 和 方 法 、 合 理 利 用 和 管 理 地 下 水 的 约 束 条件 和 潜 力 等 方 面 的 数 据 和 资 料 加 以 收 集 和 传 播 。 此 外 ， 这 些 倡 议 组 织 也 是 全 球 范 围 内 的研 究 者 、 实 践 者 、 利 益 主 体 、 及 其 它 利 益 相 关 者 之 间 的 网 络 核 心 。 毫 无 疑 问 ， 它 们 所 有的 工 作 都 是 通 过 全 球 媒 体 终 端 （ 互 联 网 ） 进 行 的 。IGRAC 的 宗 旨 是 “促 进 地 下 水 知 识 在 全 球 范 围 内 的 交 流 ， 以 增 强 地 下 水 资 源 的 评 价 、开 发 和 管 理 ”， 它 建 立 了 很 多 由 各 国 专 家 组 成 的 工 作 组 ， 为 地 下 水 可 开 采 资 源 评 价 制 定 方针 及 监 测 地 下 水 动 态 。 IGRAC 同 时 也 开 发 了 一 个 全 球 地 下 水 信 息 系 统 （ GGIS） ， 适 用于 各 种 类 型 的 利 益 主 体 。 该 系 统 是 在 互 联 网 上 进 入 地 下 水 信 息 和 知 识 页 面 的 交 互 式 的 、清 晰 的 入 口 （ IGRAC 2005） 。GW-MATE 的 目 的 是 ： a） 在 国 家 或 地 区 范 围 内 ， 支 持 和 加 强 世 界 银 行 和 全 球 水 伙 伴（ GWP） 的 地 下 水 项 目 ； b） 在 工 程 鉴 定 时 提 出 管 理 和 保 护 建 议 （ 包 括 关 键 的 管 理 功 能和 政 策 选 择 权 的 规 定 ） ； c） 促 进 管 理 体 系 的 落 实 （ 至 少 在 领 导 者 层 次 上 ） ， 包 括 动 员 利益 主 体 进 行 地 下 水 资 源 管 理 和 保 护 ； d） 考 虑 到 水 文 地 质 和 社 会 经 济 的 多 样 性 ， 对 全 球 经验 进 行 总 结 和 评 价 。 GW-MATE 也 涉 及 到 意 识 培 养 和 能 力 建 设 方 面 的 问 题 ， 针 对 地 下 水的 各 方 面 问 题 制 作 了 一 系 列 简 单 易 懂 的 宣 传 材 料 （ World Bank 2004） 。 GW-MATE 也 有助 于 水 文 地 质 期 刊 中 地 下 水 发 展 与 管 理 的 进 步 （ Kemper 2004） 。UNESCO 是 全 球 地 下 水 资 源 编 图 工 程 联 盟 ， 即 世 界 范 围 水 文 地 质 编 图 及 评 价 计 划（ WHYMAP） （ BGR 2004） 的 一 份 子 。 UNESCO 也 成 立 了 工 作 组 ， 共 制 定 了 九 条 地 下水 指 标 ， 具 体 内 容 见 于 世 界 水 资 源 开 发 报 告 （ WWDR） 第 二 版 ， 定 于 2006 年 出 版（ UNESCO 2003） 。其 它 过 渡 型 的 倡 议 组 织 活 动 还 包 括 农 业 方 面 地 下 水 管 理 的 综 合 评 价 ， 这 是 一 项 国 际性 研 究 ， 能 力 建 设 和 知 识 共 享 计 划 从 2000 年 持 续 到 2005 年 ， 由 国 际 农 业 研 究 咨 询 小 组（ CGIAR） 赞 助 ， 由 国 际 水 资 源 管 理 中 心 （ IWMI） 主 持 。 因 为 农 业 ， 尤 其 是 灌 溉 农 业是 世 界 水 资 源 的 主 要 用 户 估 计 69%的 人 类 用 水 都 用 于 农 业 （ FAO 2002） ， 随 着 农 业对 地 下 水 利 用 量 的 增 加 ， 经 过 全 面 评 价 所 得 出 的 分 析 结 果 表 明 ， 这 种 发 展 趋 势 的 结 果 是显 而 易 见 的 。 这 套 丛 书 中 的 其 中 一 卷 专 门 用 于 讨 论 农 业 利 用 地 下 水 的 问 题 ， 包 括 利 用 用途 、 经 济 和 社 会 影 响 、 管 理 过 程 中 的 约 束 和 可 能 性 等 ， 尤 其 注 意 高 度 依 赖 地 下 水 的 发 展中 国 家 （ Villholth 2005） 。全 球 化 的 一 个 表 现 是 遥 感 技 术 的 出 现 和 发 展 ， 遥 感 技 术 主 要 是 利 用 卫 星 技 术 获 得 空间 信 息 ， 但 其 覆 盖 面 积 较 大 ， 只 能 从 地 球 和 大 气 层 的 尺 度 上 收 集 数 据 和 信 息 。 据 估 计 ，到 2010 年 主 要 由 45 颗 卫 星 组 成 的 卫 星 系 统 每 天 可 以 发 送 520 亿 幅 遥 感 图 像 ， 涵 盖 陆 地 、海 洋 和 大 气 ， 比 2000 年 增 长 了 4 个 数 量 级 （ UN/WWAP 2003） 。 遥 感 的 应 用 潜 力 很 大 ，从 用 地 类 型 的 勘 查 和 规 划 到 气 候 变 化 的 研 究 ， 该 方 法 尤 其 适 用 于 发 展 中 国 家 ， 其 数 据 的获 得 比 较 困 难 。 在 过 去 的 20 年 里 ， 主 要 致 力 于 将 遥 感 用 于 环 境 和 水 资 源 的 研 究 和 管 理（ Bastiaanssen 1998） ， 其 中 包 括 地 下 水 （ Schultz and Engman 2000） 。 联 合 国 机 构 组 织 了一 个 专 家 组 来 评 估 上 述 所 有 可 能 有 用 的 数 据 的 相 关 性 （ UN/WWAP 2003） 。四 、 地 下 水 管 理 的 障 碍1、 问 题 的 提 出将 不 同 国 家 或 地 区 对 地 下 水 的 依 赖 程 度 和 对 资 源 开 采 的 控 制 程 度 加 以 对 比 ， 就 会 发现 对 地 下 水 的 依 赖 程 度 与 地 下 水 的 利 用 之 间 并 不 存 在 直 接 关 系 ， 决 定 性 因 素 与 制 度 上 的 、人 为 的 、 经 济 能 力 及 资 源 有 关 ， 国 家 由 此 可 以 面 对 各 种 问 题 和 地 下 水 中 潜 在 的 焦 点 和 既定 优 先 权 问 题 。 发 展 中 国 家 在 地 下 水 管 理 方 面 遇 到 的 挑 战 普 遍 较 大 ， 地 下 水 管 理 落 后 于地 下 水 开 发 ， 而 且 在 开 采 地 下 水 资 源 的 过 程 中 几 乎 很 少 加 以 控 制 。相 关 问 题 是 ： 问 题 真 正 的 范 围 是 什 么 ？ 为 什 么 现 在 能 做 的 工 作 很 有 限 ？ 要 改 变 这 种情 况 ， 实 现 地 下 水 资 源 的 合 理 、 可 持 续 利 用 和 管 理 ， 需 要 采 取 什 么 措 施 ？要 发 现 问 题 并 找 出 明 智 的 解 决 方 法 ， 就 必 须 认 真 分 析 当 前 的 障 碍 。 只 有 明 确 了 这 些障 碍 ， 才 可 能 做 出 重 大 改 革 。2、 当 前 阻 碍 地 下 水 保 护 的 方 针 政 策阻 碍 发 展 中 国 家 合 理 管 理 地 下 水 的 主 要 因 素 ， 或 者 说 基 本 因 素 在 于 其 根 深 蒂 固 的 优惠 政 策 ： 一 方 面 是 为 了 消 除 贫 困 ， 另 一 方 面 是 为 了 维 持 农 业 部 门 作 为 本 国 粮 食 需 求 的 基础 。 只 要 地 下 水 仍 然 是 维 持 大 多 数 人 口 生 计 的 主 要 因 素 ， 为 当 地 人 的 生 存 提 供 稳 定 的 作物 产 量 ， 那 么 ， 很 难 直 接 停 止 其 发 展 ， 特 别 是 在 可 选 水 源 几 乎 耗 尽 或 者 发 展 成 本 日 益 提高 且 倍 受 争 议 的 情 况 下 ， 例 如 大 型 的 跨 区 域 河 流 网 络 和 调 水 方 案 。其 它 阻 碍 地 下 水 有 效 管 理 的 因 素 包 括 法 律 和 规 章 框 架 的 缺 乏 或 无 效 、 技 术 和 制 度 能力 较 差 、 资 源 数 据 总 体 上 比 较 短 缺 。对 地 下 水 的 依 赖 会 导 致 地 下 水 的 衰 竭 ， 因 此 必 须 打 破 这 个 恶 性 循 环 。 这 一 观 点 可 能是 在 当 前 政 策 下 形 成 的 ， 有 些 人 认 为 （ Morris et al.2003） ， 目 前 的 经 济 发 展 水 平 无 力 保护 地 下 水 ， 必 须 牺 牲 一 部 分 环 境 利 益 来 发 展 经 济 ， 这 样 发 展 中 国 家 才 能 脱 离 贫 困 ， 但 同时 要 面 对 环 境 退 化 所 带 来 的 问 题 。五 、 实 现 地 下 水 可 持 续 利 用 和 管 理 的 要 求对 当 前 地 下 水 可 持 续 利 用 和 管 理 的 限 制 条 件 进 行 分 析 ， 其 结 果 可 以 归 结 为 以 下 四 个必 要 条 件 ， 可 以 改 变 目 前 令 人 沮 丧 的 局 面 ：1、 大 量 的 国 家 经 济 盈 余 可 以 提 高 总 体 生 活 水 平 ， 为 地 下 水 相 关 的 活 动 、 组 织 和 系 统提 供 经 济 支 持 ， 以 提 高 国 家 地 下 水 资 源 管 理 协 调 能 力 和 责 任 ；2、 合 理 管 理 地 下 水 资 源 的 方 法 和 选 择 权 方 面 的 知 识 和 信 息 ；3、 面 对 问 题 时 ， 国 家 的 政 治 意 志 、 义 务 和 韧 性 ；4、 重 大 的 、 有 害 的 、 影 响 面 广 的 地 下 水 事 件 （ 涉 及 各 个 部 门 和 不 同 的 用 水 者 ） 可 以推 动 地 下 水 保 护 和 地 下 水 开 发 平 衡 观 点 的 形 成 。对 于 第 1 点 ， 中 国 是 个 很 好 的 例 子 。 在 过 去 的 几 十 年 里 国 民 收 入 大 幅 度 提 高 ， 地 下水 开 采 的 管 理 和 审 批 制 度 也 随 之 建 立 起 来 （ Shah et al. 2004） 。 时 间 将 会 证 明 这 些 制 度 能否 坚 持 执 行 。对 于 第 4 点 ， 可 以 曼 谷 为 例 ， 在 20 世 纪 80 年 代 中 期 ， 该 市 地 下 水 位 持 续 下 降 ， 从而 引 起 了 海 水 入 侵 和 地 面 沉 降 ， 这 促 使 政 府 部 门 对 生 活 和 工 业 供 水 进 行 有 效 的 控 制 。 另一 个 例 子 是 以 色 列 ， 由 于 1986 年 和 1991 1992 年 间 的 严 重 干 旱 ， 该 国 政 府 通 过 游 说 强大 的 农 场 主 ， 成 功 的 将 农 业 用 水 暂 时 转 为 工 业 用 水 （ Morris et al. 2003） 。第 4 点 虽 然 不 能 预 先 规 划 ， 但 它 偶 尔 可 以 作 为 迅 速 反 应 的 直 接 动 机 和 催 化 剂 。 前 3点 受 到 第 4 点 的 影 响 ， 可 以 为 地 下 水 可 持 续 管 理 过 程 培 养 意 识 、 动 机 、 能 力 和 责 任 。六 、 全 球 化 回 顾 ： 如 何 从 中 获 益 ？1、 全 球 化 的 可 能 性对 上 一 节 提 出 的 4 条 先 决 条 件 进 行 修 订 ， 同 时 参 考 国 际 水 研 究 机 构 的 观 点 ， 就 会 发现 ， 国 际 研 究 机 构 的 主 要 作 用 与 上 述 的 第 2 条 联 系 密 切 ， 即 关 于 知 识 和 信 息 的 收 集 、 传播 、 应 用 和 共 享 。第 1 条 和 第 3 条 可 能 比 较 重 要 ， 至 少 是 不 能 忽 略 。 它 们 要 求 对 全 球 的 市 场 机 制 、 政策 、 更 广 泛 意 义 上 的 自 然 资 源 、 国 内 福 利 分 配 规 则 进 行 分 析 ， 这 部 分 内 容 不 属 于 本 文 的范 围 。 例 如 ， 水 资 源 开 发 和 管 理 中 的 伦 理 规 则 问 题 日 益 引 起 人 们 的 注 意 ， 阻 碍 了 水 资 源的 可 持 续 利 用 、 公 平 分 配 （ Llamas 2004; FCIHS 2002） 。要 求 在 全 球 或 地 方 范 围 内 强 化 地 下 水 信 息 交 流 与 当 前 全 球 化 的 特 征 是 一 致 的 ， 实 际上 ， 目 前 的 趋 势 恰 好 反 映 了 这 种 一 致 性 。 这 个 过 程 正 在 慢 慢 进 行 ， 这 里 需 要 特 别 强 调 的是 ， 地 下 水 管 理 的 全 球 化 还 有 很 大 的 利 用 空 间 。某 些 工 作 可 以 与 全 球 化 相 结 合 ， 共 同 促 进 地 下 水 方 面 的 知 识 在 全 球 范 围 内 的 进 一 步发 展 和 共 享 ， 且 可 以 依 靠 全 球 化 的 促 进 力 而 获 益 ， 包 括 下 列 内 容 ：（ 1） 在 全 球 范 围 内 论 证 、 共 享 和 传 播 当 前 地 下 水 环 境 和 趋 势 方 面 的 知 识 ；（ 2） 比 较 、 分 析 和 总 结 全 球 地 下 水 管 理 过 程 中 的 方 法 和 经 验 ， 既 包 含 发 展 中 国 家 也包 含 发 达 国 家 ；（ 3） 不 同 用 水 者 、 机 构 、 不 同 尺 度 在 地 下 水 方 面 的 意 识 、 能 力 建 设 、 责 任 和 规 范 的提 高 ；（ 4） 促 进 利 益 主 体 、 研 究 者 、 专 家 、 决 策 者 和 供 给 者 之 间 的 对 话 、 交 流 与 合 作 ；（ 5） 促 进 国 际 及 国 内 地 下 水 评 价 和 管 理 中 的 监 测 系 统 、 数 据 库 、 指 标 体 系 及 方 针 政策 的 发 展 ；（ 6） 地 下 水 问 题 的 学 科 间 （ 多 学 科 ） 的 科 学 协 作 、 专 有 名 词 、 方 法 和 技 术 的 促 进 ；（ 7） 遥 感 及 动 态 模 拟 工 具 的 开 发 和 运 用 ， 在 各 种 适 宜 范 围 和 复 杂 情 况 下 解 决 某 些 多目 标 问 题 ；（ 8） 完 善 和 支 持 国 际 组 织 对 全 球 地 下 淡 水 资 源 现 状 进 行 评 估 和 论 证 ；（ 9） 促 进 大 范 围 甚 至 全 球 范 围 内 的 开 发 进 度 和 地 下 水 利 用 及 过 量 开 采 的 影 响 评 价（ 例 如 ： 食 物 安 全 和 环 境 ） ， 在 该 过 程 中 对 传 统 参 数 的 考 虑 较 少 ， 例 如 实 际 水 量 、 因 为 地下 水 枯 竭 导 致 的 灌 溉 和 作 物 类 型 的 改 变 、 世 界 贸 易 政 策 等 。针 对 上 面 的 第 3 点 ， CGIAR 粮 食 和 水 挑 战 计 划 正 在 发 起 题 为 “亚 洲 地 下 水 管 理 ： 通过 在 印 度 恒 河 与 中 国 黄 河 流 域 的 实 践 研 究 进 行 能 力 建 设 ”的 大 型 工 程 。 该 工 程 由 IWMI牵 头 ， 主 要 研 究 这 两 个 面 积 广 大 、 人 口 众 多 、 主 要 利 用 地 下 水 的 亚 洲 地 区 在 当 前 制 度 下的 能 力 建 设 和 网 络 ， 所 采 用 的 方 法 主 要 是 创 新 性 的 、 交 互 式 的 传 播 技 术 。 通 过 直 接 对 管理 者 或 决 策 者 进 行 培 训 ， 我 们 发 现 研 究 结 果 和 知 识 的 领 会 、 传 播 效 率 得 到 了 提 高 。该 项 工 程 的 前 提 ， 是 采 用 下 列 方 法 ： a)科 学 研 究 更 贴 近 地 下 水 管 理 的 要 求 ； b)对 于新 观 点 和 体 制 的 理 解 ， “从 实 践 中 学 习 ”比 单 纯 的 讲 座 效 果 更 好 ； c)在 专 业 人 士 之 间 ，地 下 水 管 理 者 比 职 业 的 研 究 者 更 有 利 于 推 广 先 进 的 管 理 理 念 ； d)能 力 建 设 与 研 究 互 相 联系 ， 互 相 促 进 。目 前 正 在 布 置 相 关 的 研 究 工 作 ， 以 解 决 地 下 水 管 理 中 的 多 学 科 问 题 （ 物 理 与 技 术 、社 会 经 济 、 政 策 与 体 制 ） 及 亚 洲 不 同 地 区 间 的 地 下 水 管 理 问 题 。我 们 期 望 这 种 多 学 科 、 交 叉 地 区 的 方 法 能 够 ： a)促 进 交 叉 学 科 和 交 叉 地 区 的 学 习 交流 ， 同 时 可 以 进 行 政 策 比 较 研 究 ； b)培 养 视 野 更 广 阔