K.G.维尔霍思;L. D.拉加索里亚;李庆
【摘 要】在斯里兰卡的所有用水类型中,地下水的作用正在日益凸显.探寻了斯里兰卡在地质和水文地质条件变化情况下的地下水水量和质量问题.基于地下水文献资料和对相关历史、政策推动事件的概述,简要讨论了与地下水有关的社会经济、健康及政策议题,突出斯里兰卡管理地下水资源所面临的挑战,以及目前在制度、研究和公众意识方面的局限.最后,提出了若干观点及建议、及时果断地保护与管理地下水资源的可能性,从而确保地下水安全充足,为斯里兰卡社会的现在和将来创造一个健康的环境.
【期刊名称】《水利水电快报》
【年(卷),期】2011(032)004
【总页数】5页(P33-36,38)
【关键词】海啸;地下水资源;地下水管理;斯里兰卡
【作 者】K.G.维尔霍思;L. D.拉加索里亚;李庆
【作者单位】
【正文语种】中 文
【中图分类】云南旅游网红打卡地TV213.4
斯里兰卡国土面积为 65610km2,是印度东南面的一个岛国。目前人口约2130万,年增长率为0.4%。该国的大多数海岸线地区都是浅滩,而在多数中部地区是平坦和波状的丘陵地,中南部则变为高地,那里坐落着2525m的最高峰皮杜鲁塔拉格勒(Mt.Pithruthalagala)。斯里兰卡属热带气候,低地的月平均气温为26℃至29℃,到高地则变为13℃至21℃。年均降雨量为 800～5000mm,而降雨明显受热带季风的支配,导致1 a笼罩在湿季和旱季中(时间和周期依地区而定),其中湿季暴雨频繁。该国主要经历2个季风季节:西南季风在5～9月间为西南地区带来更多雨水,而东北季风在 9月～次年2月间为广大东北干旱地区带来更多降雨。年人均有效淡水资源约为2592 m3,高于年人均1000m3的国家缺水指标。尽管水量总体上相对充足,但也遇到了与水有关的问题,特别是干旱(偶尔有洪水)。造成干旱的主要原因是降水不均
衡,还有大量地表径流的蒸发损失,硬岩区地下与地表水库储水条件差,日益增加的气候变化压力以及人类活动等。据世界卫生组织(WHO)和联合国儿童基金会(UNICEF)统计,79%的人口(城镇的 98%,乡村的74%)改善了饮用水条件,91%的人口(98%的城镇,89%的乡村)改善了卫生条件。
斯里兰卡有僧伽罗 (Sinhalese)和泰米尔(Tamils)2个主要民族,公元前这2个民族就已共同生活,并促进了先进的农田水利文明。农业发源于公元前2000年的北部偏远干旱地区。而后,通过古都周围精妙的人造池塘(水库的当地称法)的水力网络,使地表水成为灌溉的主要水源。地下水作为饮用水和生活用水,从风化裂隙含水层和砂土含水层中抽取。这一文明由于政治动荡、洪水、严重干旱、和疟疾传染、饥荒,在10世纪末便面临瓦解。随后,泰米尔人向岛的北部和东部迁移,僧伽罗人向中、南部地区迁移。 在英国统治时期,重新颁布了灌溉法令,采用了地下水灌溉耕作,提高了主要作物水稻、烟草、小米的产量。直到1948年国家独立后,才制定了包括灌溉新的土地、水力发电、防洪等多目标的土地开发计划。斯里兰卡独立后的水改革重点在于地表水灌溉,这为当地社区带来了快速效益,也促使土地主要用于农业生产。
尽管农业在国家 GDP中占比较小(16.5%),耕地从1950年的138.9万 hm2逐渐增加至2007年的165.6万 hm2。传统观念认为粮食应该自给自足,所以应优先发展农业。现在,绝大多数农田种植水稻、茶、橡胶和椰子等 4种主要作物。
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1 地下水条件
1.1 地质概况
从地质学和物理学角度来看,斯里兰卡被认为是印度向南的延伸,在最近的地质年代才从印度大陆分离。一条被称为保克海峡(Palk Strait)的宽 64～137 km窄而浅的海峡(最深10m)将两国分开,所以斯里兰卡的地质条件在某种程度上与印度大陆南部相似。
9/10的国土为前寒武纪变质岩,北部和西北部海岸地区主要为第三纪中新世石灰岩,西北、南部和东部海岸地区为第四纪地层。在西北部,有2处侏罗纪小盆地切入前寒武纪基底断层。前寒武纪地层分为高地系和维杰彦(Vijayan)复合体2个部分,自西南向东北、穿越岛的中部呈宽带状分布。高地系以间带状变质沉积物和紫苏花岗片岩为特征。Vijayan复合体由一组不同的片岩和花岗岩构成,呈线状褶皱,分为东西2个区域。巨大的前寒武纪晶体构造的2/3处
于干旱区,并未蕴藏丰富的地下水资源和能用于生产的水量。高地系岩石交叠为一系列长而平行的褶皱,断层带和走向山脊清晰可见,这种结构特征和互嵌地形促进了传统和现代地下水勘探技术的发展。然而,因为 Vijayan复合体没有清晰连续的平行褶皱,所以对该地区地下水的勘探受限。风化严重的构造岩层较浅,平均深度为10m,风化较强的地区深度可达 35m。
1.2 含水层类型
已经确定了以下 6类含水层:①浅层无压喀斯特含水层;②深层承压砂岩和中新世石灰岩含水层;③浅层第四纪无压海岸砂土含水层;④不同深度的冲积含水层;⑤硬岩区的浅层风化含水层;⑥承压或半承压红土(砖红壤)含水层。这是由上述地质条件决定的,即多种多样的水文地质条件、总体雨情和地貌很大程度上影响了地形、水文环境、土地用途和地下水的使用选择。
1.3 地下水的使用
目前,斯里兰卡广泛地使用地下水。这是由于认识到地下水提供了相对稳定的水源,或作为地表水的可靠补充,尤其对于旱季和更长干旱期的灌溉而言。成熟的勘探方法、先进的钻探技
术、现今更廉价的水泵、政府或非政府组织(NGO)投资或资助计划,已经使地下水成为地表水一种相对便宜的替代或补给水源。由于人口增长、变化无常的降雨妨碍了稳定使用地表水,以及地表水源逐渐被污染,在过去的二三十年中,地下水得到显著开发。
据统计,斯里兰卡约有72%的农村人口(约占总人口79%)和22%的城镇人口的生活用水为地下水,共占总人口的 60%。科伦坡(Colombo)和康迪(Kandy)两大主要城市的大部分是依赖地表水,但某些中心城镇是依靠地下水源。300个城镇和乡村的供水系统中,约有1/3取自浅层和深层的地下水源,这不包含1600万 m3私人水井的水量。在无供水系统地区,私人水井(多数为浅层)抽取的地下水量(约 4亿 m3/a)和用户数量(1100万人或过半人口)都很惊人。通过管道系统用于工业的地下水量总体上少于生活用水。许多公司有自己的水井,这些水井有可能登记过,但多数没有计量水量。包括用途最大的灌溉用地下水,全国每年抽取的地下水量估计达150亿 m3。 多数工业,尤其是在科伦坡大都市和西南沿海地区,通过自营井来利用深层地下水源。另外,人们从西北沿海地区的深层石灰岩或冲积含水层(80～150m)中抽取大量地下水用于虾养殖业,当地的淡水或低盐度地下水由咸水泻湖和河口补给。红土地层中的泉水也是许多地区重要的生活水源。
传统上,地下水通过深度不过5m的开口浅井抽取。这些水井至今仍散落在乡村和近郊地区的家庭宅院中,通过竹篮、滑轮等简易手工方式打水。这种取水方式适用于岩溶含水层、滨河含水层和风化构造中的浅层及无压含水层。
在更深的含水层和承压含水层地区,目前是采用机械钻井,安装小口径导管并配备机械手动泵。这种管井正越来越多安装在以往开口井分布的区域,它们多数由与国家供水机构相关的钻探公司安装。
铁力天气预报现在,用于农业的地下水从开口井和管井抽取。为加强抽取,特别采用机械化的柴油泵或电泵。这种用于灌溉的农业井通常靠近农田,一般不作他用。在有浅风化含水层的中部低地,大量抽取地下水用于灌溉,那里的农业井往往浅而大,能储存足够的地下水。
2 地下水利用面临的挑战
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2.1 水 量曲阜孔府孔庙孔林门票
目前地下水开采和利用所面临的挑战是在一些地区存在超采,以及由于人为污染物进入含水层或地球成因固有的污染物造成水源污染。
由于人类集中定居、高度灌溉和繁荣的旅游业,海岸砂土含水层也面临着取水压力,但目前还没有盐水入侵的记录。曾观察到东北部近岸水井的盐度有季节性的变化,但并未持续增加,也未见西岸卡尔皮蒂耶(Kalpitiya)半岛的浅层含水层因大量农业利用而出现盐化的报道。
在硬岩地区,尤其是北部中心和西北低地区域,地下水资源面临很大压力。其原因归咎于农业发展,即自20世纪 80年代中期开始补贴地下水灌溉或地表 -地下水结合灌溉,补贴主要针对小规模、旱季和高价值非稻田的耕作。水位下降、水量减少、水井恢复缓慢、水井和自然水流干涸、水井间的串扰等迹象表明,这种模式是短暂的,不能持续和推广。在以提高用水效率为目标的资助计划的帮助下,农场主们正逐步采用微灌技术。农业井在过去20a内从无到有,直至增加至5万多个。农业井在该地区密度达每百公顷27个,而估计的安全限度为每百公顷 8个。干旱地区估计有55%的农场主使用地下水。农业井资助计划和私人投资农业井开发一样,使土地产量显著增加,并提高了周边其他农场主的收入。但这种收益的可持续性尚不确定。
