美国水资源普查Word下载.docx

1、 随着水资源问题日益受到人们普遍关注，为回答全国到底拥有多少淡水资源以及供求量是增加还是下降、美国是否拥有足够的淡水资源满足未来人与环境的需求等重大问题，美国地质调查局（USGS）作为负责对美国自然资源（包括水资源和生态资源）进行科学评估的联邦机构，受命组织启动了全国性水资源普查，以摸清水资源家底，掌握水资源变化趋势。二、水资源普查提出的经过 1978年，美国水资源委员会对全国水资源进行全面评估。时隔三十多年，美国的水资源状况以及人们的需求已经发生了巨大的变化。为此，2002年，根据国会的要求，USGS发布题为关于水资源可用性与用途全国性评估的意见（1223号文件），概述了全国性评估工作的大致

2、框架，提出采用 21 个水资源区域作为研究单位开展调查。2005年，USGS 在五大湖流域启动了水资源可用量的试点研究，主要了解流域水资源的动态信息，包括地下及地表水的流量和产量，并说明水资源使用数据对于确定水资源可用量的重要性。2006年，美国国家科技委员会（NSTC）执行主席Whitney, Gene在费城年会上指出，面对地区性干旱以及越来越多因水资源供应引发的冲突，美国人还并不清楚拥有多少水资源，也不清楚需要的水资源量有多大，需要一次全国性的水资源普查。如果不了解地下水和地表水资源供应情况及其随时间推移而发生的变化，水资源管理者就无法确定供应量是否能充分满足未来几十年内的基本需求。虽然有

3、当地、地区及全国性机构对可用水资源量和水质监控情况做持续调查，但美国仍缺乏对主要流域淡水供应和需求的全面认识。正如国家要了解当前人口、经济活动、农业、能源与公共健康方面的信息一样，了解一段时间内的淡水资源状态也有着重要意义。联邦机构可与州、地区及当地水资源机构一起合作，拟定一整套全国性方案，以开展全国水资源普查，也就是说，开展一次对全国地表、地下水及水资源质量的定期盘点。这一普查需要开发并实施一系列数据收集、数据通讯及数据可用性标准和协议，用于所有全国性地表水、地下水及水质测量和监控系统。普查中将利用现有水资源监控网络进行全国统一计量，并将开发一套方案，确定美国地表及地下水监控最高需求中的地区

4、性及全国性优先级。2007年，美国地质调查局发布了题为“直面明日挑战”的十年科学战略（20072017）（1309期），提出六大战略性科学方向之一就是美国水资源普查“美国未来所需淡水资源的定量研究、预测和保障”。报告详细阐述了水资源普查的战略方向、具体行动以及对未来的展望等内容。同年，美国国家科技委员会发布了题为“维持美国可供水量与水质的联邦科技战略”的报告，将水资源普查作为应对挑战的科技战略之一，指出：“美国亟需马上进行一次水资源普查，以说明全国各地的水资源即时状况及历时趋势”。用最简单的话来说，其指导理念就是“不能定量就无法管理”。了解全国当前的水资源“财产”及利用率，对于实现有效管理意义

5、重大。三、水资源普查的目标 公众和决策者需要了解及时而准确的水资源方面的各种信息，以解决水资源问题或者说可能存在的“困境”，这些信息包括有关现在与将来人类、经济和环境得以健康发展所需淡水资源的数量和质量。因此，美国水资源普查计划，重点是全面地、科学地认识人和环境所需淡水资源的状况与趋势，满足人们对这些信息的需求。主要目标如下：一是摸清美国淡水资源的现状以及变化情况；二是更为准确的判断未来人类、环境及野生动植物的用水需求；三是识别可用淡水资源与水的自然存蓄与运动、水利工程、水的使用以及调配之间的联系；四是鉴别通常不认为是资源的水资源，但又存在为人类和环境提供所需淡水资源的可能；五是预测由于土地使

6、用、土地覆盖、天然和人工建造的基础设施、用水和气候等方面的变化而可能对可用水资源量、水质、水域生态系统健康造成的后果。USGS 的目标是为各利益相关方提供技术信息和工具，让他们能够针对所面临的问题，对水资源可用性加以评估。管理水资源供应的职责应由州及地方政府承担，但是所有各州都需要了解水利系统方面的知识。因此，需要提供跨越管辖界限、无缝接合的全国水利资源可用性数据库。四、水资源普查的重点 USGS确定了水资源普查四个方面的重点：（一）重点内容：水量、水质与水资源的利用 普查的重点内容包括：存在于地表水、地下水、雪水、冰水以及水资源基础设施中淡水资源的量与质；满足人类和环境用途的淡水资源的量与质

7、；由于气候、土地利用及覆被变化、人类和环境对水资源需求的变化而引起的淡水资源的量质变化。为了解并量化水资源的整个循环利用情况，采用严格的统计学方法来统计所有的信息。水资源利用将通过以下三种方式进行评估：一是整合全国、各州及个人的关于人口、住房、气候、农业及经济信息的数据库；二是为地区间用户关于数据的设定、获取方法以及传输数据等建立统计联系；三是利用这些建立好的联系，评估某一地区的用水（或需水）状况。USGS将与来自各级政府、工业、农业、水资源供应商，以及在此领域有丰富经验可供分享的利益集团等，共同谋划设法整合此类信息。同时，为了解水资源利用情况，还设计了主要的水文指标。水文指标展示了水循环中的

8、基本组成模块，获得这些指标的相关信息及其内在趋势，将有助于了解可用水资源的状况。这些指标包括：降雨量、土壤水分蒸发蒸腾损失总量、积雪地带、冰川、大湖及水库中的水资源储量、地下水水位指数、地下水补给比率、地下水储量变化、溪水河水径流参数、溪水河水底流参数、水源的总回收水量、流域间的引调水量、消耗性使用量、回流量、生态水流特征、用于现有需求的受损地表及地下水供应量等。USGS将统一规定信息的提交时间与格式，并且致力于提供大量流域中的点对点信息，以方便用户获取任一范围内的相关水文指标和水循环趋势。此次普查还将包括水质监测，以便管理者了解发生水质变化的时间和地点，将对从水源地到下游河段、湖泊、水库、河

9、口及海岸区的污染物活动进行评估。全国水资源普查将监测网络与模型相结合，能够对未监测地点的水质状况进行估计，从而实现普查的最终目的。（二）重点范围：21个水资源区域 水资源普查将重点调查美国的21个水资源区域，包括这些区域的流域、所关联的蓄水层（由USGS定义，1982年），以及近海淡水资源区域。对各区域水资源的供求变化，都要进行调查，从而确定：水资源的分布位置、淡水资源的储量及质量、水资源使用量、淡水资源的供应是稳定的、增长的还是下降的。来自于各县、各州、各区以及联邦政府的强大协助（例如“水资源合作计划”），将确保各地的需求以及全国水资源普查的目标得到满足和实现。新的科学技术可用于认识美国当前

10、及未来水资源的需求以及确定可用水资源量。这些技术将建立在对水资源循环的各个组成部分进行严谨而系统地量化研究的基础之上。USGS的监测网络和研究团体将为美国的主要流域和蓄水层建立起权威的、安全有效的有关淡水资源供求方面的数据库。研究工作要做到更好地认识各流域和蓄水层的特征，包括有多少水资源可以储存和调配。水资源普查还要求，在绘制和描述美国主要蓄水层和流域系统（特别是在有断层岩和石灰岩的沿海地区和区域）的地质和地球构造时，要有所改进。要研究出对水资源利用情况进行预测的非直接方法，当直接方法不可行或不可用时，可用它对人类和环境在未来的水资源利用情况做具有现实意义的预测。（三）重点关注：所有主要流域及

11、蓄水层水量收支结构及其模型 美国水资源普查所关注的一个重点就是全国所有主要流域及蓄水层的水量收支结构及其模型。水量收支要求更好地了解和测量进入流域或蓄水层的水资源变化、水资源存量以及流出该流域或蓄水层的水资源量。水量收支模型将用来预测水资源量可能发生的变化，包括流入某流域或蓄水层的水资源量（在更潮湿或更干燥的气候条件下，或者在流域与蓄水层之间人类利用水资源的方式发生变化的情况下），或者水资源使用量（用于人类、环境和野生动植物所需）。确定对蓄水层的水资源进行何种级别的补给，需更好地了解水资源从地表到地下的运动过程，即所谓的补给过程，为此要求更好地了解水资源下面的地质构造特征以及地表土壤的渗透性。

12、在流入河流被排走之前，水资源能够在地表停留多久，或者地表的降水进入地下并对蓄水层进行补给的可能性有多大，这些问题同样是土地覆被和使用类型的一个功能。这些过程，结合各种地球化学方面的特点，当水资源在某个流域或蓄水层流动时，同样是确定在水补给和排放变化中所涉及的水资源的质量。因此，通过对环境因素、水资源需求进行科学地量化研究，以及定期对土地覆被和使用方式等因素的变化情况进行确定，水资源普查将能更好地认识到环境对水资源的需求与土地覆被和使用之间的联系。任何用于既定目的的可用水资源的数量都直接与对其质量的要求相关联。流域和蓄水层所储存的水资源可能不适合于人类饮用，但可能适用于其它用途，例如灌溉、工业生

13、产、发电厂冷却，或者环境用水。非饮用水作为水资源的一个组成部分，在过去很大程度上被人们忽略，但在水资源普查中，将会被包括在内。当USGS的科学家们分析数据并提高对美国水资源各组成部分与淡水资源需求之间联系的认识后，美国水资源普查报告的各个部分将会得到仔细推敲，以确保美国的所有可用水资源均被包含在内，而且有关人类和环境所需淡水资源的数量与质量方面的状况和趋势也将得到清晰的展示。（四）重点研究：以区域为最小评估单位开展相关研究 在有些地区，对水资源的竞争已引起全国性关注和担忧。有时，竞争利益是各种不同的人类需求饮用水、灌溉用水、能源用水、工业流程用水或其他用水需求。在另外一些情况下，是人类需求与水

14、生生态系统需求之间的竞争。国家需要对这些区域进行评估，以全面考察其各区的决策者更好地对人类、野生动植物和环境所需的可用水资源量和水质进行预测。对美国淡水资源供应的最终认识将为决策者提供解决有关环境和人类水资源决策“困境”所需的工具。USGS可提供量化的、科学的关于水资源数量和质量的可靠信息（比如何时何地需要水资源），这些信息将使决策者能够灵活地应对来自各方面的挑战，包括：干旱、人口的变化、农业工业及能源生产需求的变化（以维持健康的环境）、外来物种和原生物种使用水资源的精确对比、美国水资源质量的变化、对目前不作为资源的水资源（比如咸水、再使用水、沿海地区近海岸淡水蓄水层）的思考。六、水资源普查的

15、战略行动 美国水资源普查系统包括自然和人类水资源循环的所有环节：降水、积雪、土壤湿度、地下水补给和存储、河流径流、水库蓄水、蒸发、用水以及水利工程基础设施等。目前一些准备工作已经开展，各机构也已经开始统一行动。一是对美国的自然风景区和不断变化的环境，更加详细地说明它们对生态系统的需求，包括水资源的数量、质量、时机，以及物种个体、群体和生态系统功能对自然生存环境的要求。二是对于水资源量、水质和使用的状况与趋势，在时间系列上扩展数据收集的能力，包括生物区对水资源使用需求数据的收集，并以更加有用的形式使全国的公众和决策者都能获得这些信息。三是连续地、系统地发布这些知识，并将美国土地覆被与使用的变化绘

16、制在地图上，以更好地理解土地覆被与使用的变化是如何同人类和环境对水资源的质量、数量和使用需求之间产生联系。利用在时间系列上的土地覆被与使用数据、气候数据、水资源使用数据以及水文数据，可以证明土地使用、土地使用活动、气候与水资源使用方面的变化已经使水资源的可用性和质量发生变化。这些研究将十分有助于确定有关未来决策如何影响水资源的预测模型。四是通过开发和运用包括地球物理学和遥感学在内的新技术，可以更好地了解整个美国在流域、地质构造以及地球化学构造方面的特征，包括蓄水层和流域的水资源储备能力以及保持能力。五是对目前的地下水和流域的模型进行优化，开发和利用新型的建模技术，以便更好地反映出生态系统的相互

17、作用，更好地表述其不确定性，并对水资源循环的变化进行预测，这样，自然资源管理者和决策者对他们管理水资源数量和质量的结果可运用经改良的工具进行预测。六是加强各地、各州、各区以及联邦政府之间的协助合作，为开展全国水资源普查制定跨部门的国家战略，设计和开展美国水资源普查，定期为这些机构、公民、社区、自然资源管理者以及决策者提供最新的、连续的信息，其内容波及全国范围内的人类和环境所需水资源的储备及使用情况，并为他们提供对潜在的土地和水资源使用方面的决策进行评估的预测模型。七是对现有的监测网络进行整合集成，提供全国统一的地表水、地下水和雪水数据，用水数据，以及技术设施数据。八是国家水质监测委员会设计了国

18、家水质监测网络，这是全国水资源普查的重要组成部分，水资源普查将对国家水质监测委员会的监测原则和设计方案进行补充和调整。九是针对全国范围内的水资源、用水以及水利基础设施制定并实施关于数据收集、数据交流以及数据可用性的标准和方案；十是针对全国地表水、地下水和雪水监测，用水，以及水利基础设施监测等方面的最迫切需求，确立地区和国家优先项目。此外，USGS 在五大湖流域的美国区域启动了一项水资源可用性的试点研究。该试点主要目的是了解该流域水资源的动态信息，包括地下及地表水的流量和存量，目前拥有多少水资源，水资源可用性如何变化，以及未来有多少水资源可供我们使用。该试点研究还希望说明水资源利用数据对于量化可

19、用水资源的重要程度。该项试点研究包括地表水流量和储量、水资源利用分析等内容。利用90年间收集的数据，分析径流量和降雨量趋势；根据不同水资源利用类型建立水资源消耗型利用因数；对水资源开发提供实时评估技术，并建立了水文样本模型和评估工具。七、下一步行动计划 USGS 将于 2009 年秋季发布一份实施计划，具体部署全国水资源普查的办法。在此计划中，USGS 将会涉及：一是把将现行计划和立法委任权归并到同一战略中。二是整合 USGS 与美国内政部现在进行的科学成果，为解决水资源可用性问题提供更多资源。三是设计回答问题的计划：美国是否拥有储量充足且质量合格、时间参数相吻合的水资源以满足人类和生态系统的

20、需求，这类水资源能否满足当前及未来需求等。全国水资源普查将利用和依赖各州和地方获取的数据和评价，以及其他计划取得的信息：一是全国水资源质量评估计划，旨在说明水质和水量之间的联系，以及限制水资源可用性的水质受损程度。二是地区性地下水可用性研究，该项目将提供一些关键信息，包括水资源储量的补充、产出和变化，地下水指标趋势，以及地下水与地表水之间的互动。三是全国水资源利用信息计划，旨在对全国范围内取用的水资源进行评估。四是全国合作地质制图计划，可提供有关蓄水层地质框架的信息。为此，全国水资源普查需要与其他机构和利益相关方的合作。USGS 将接触其他联邦、州及地区性机构，以建立合作关系。对于环境监管、水资源分配、水资源基础设施、农业、能源、气候与气象等有关部门，这一点尤其重要，另外还包括维护应用软件数据库的实体机构。未来几个月里，USGS 还将与各利益相关方进一步开发此实施计划。USGS 希望听取一些有用信息，以确定评估流程，了解资源管理机构最希望获得何种产品，想办法增强公众对水资源可用性这一社会问题的认识。