2012年8月7日 星期二

地下水資源 - 坐食山崩


前連子提到過, 地球上的淡水資料非常稀罕, 但地下水的資源卻是相當豐富, 比地面上的淡水還 要多十倍!

人類利用地下水已經有幾千年的歷史, 不論中外, 人類都懂得挖掘水井來獲得地下水源。在以 前, 挖井取水是一個自然的、解決用水問題的簡單方法, 時到現代社會, 開井已非靠人工挖掘, 而是用鑽機鑽井, 即所謂開「科學井」, 最深可以鑽到2,000米。用此種方法來汲取地下水, 就 尤如採礦一樣: 先探明水源, 再來大規模鑽井取水。

世界各地, 在那些遠離河流溪澗等可靠的天然水源、而又沒有足夠雨量的亁旱地方, 以科學井 來取得穩定和足夠的用水供應, 幾乎是唯一的方法。但開井「採水」與「採礦」最大的分別, 就是礦藏在被開採了之後就沒有了, 而地下水則有一個「自我補充」的機制。補充的過程, 就 如原本地下水的存在原因一樣: 在絕大部份的地方, 是雨水由地面滲入泥土, 或是如澳洲的大自 流盆地, 水是從一千公里之外、通過地底下的透水層滲過來的。

隨著城市的擴大, 很多地面原本是泥土的, 都會被各種建築物, 及柏油公路面所覆蓋。那些人工 建築都是不透水的, 雨水無法從地面滲入泥土中去補充地下水, 只可以從地面排走, 增加了城市 雨水排洪的負荷, 亦增加了河道的流量, 加大對兩邊河岸的沖刷侵蝕, 更造成水位上升, 增加了 河道氾濫的風險。同時, 城市擴大, 人口增加, 用水量相應提升, 在此消彼長的情況下, 地下水的 水位, 會大幅下降而難以恢復。在一些內陸城市, 地下水是個極其寶貴的重要資源, 必須要有效 的管理, 使其供應可長期持續。

天然的地下水補充速度, 遠不如人類抽取地下水的快, 所以地下水位只會續漸降低。為了加快 補充地下水, 可以在適當的地方, 例如土質較鬆軟、容易透水的地方, 挖掘人工湖, 盡量將用不 完的雨水引入其中, 一則可作水庫貯水之用, 另則可以讓人工湖中的水滲入泥土中, 去補充地下 水。

有人可能會問, 這麼麻煩, 為何不直接使用人工湖中的水來耕作呢? 問題不在於光是補充地下 水, 而且是因為地下水位降低, 泥土中的礦物質就會沉澱出來, 形成礦物鹽, 造成泥土鹽碱化, 以至不能再 耕作。這種情況, 近年在印度很多內陸地方都有發生, 由於人口增加, 糧食需求上升, 農民擴大耕地, 大量抽取地下水。為了預防土地鹽碱化, 在印度已經有超過一百個那種用作補充地下水的人工湖了。

在世界上最大的自流盆地, 澳洲的大自流盆地,情況就很不同。在其範圍裡的地面上,都是人 口稀少的地方, 大量抽取地下水, 除了是農作之外, 更大量的是用在採礦工程上。政府嚴格現定, 所有由採礦工程所產生的污水, 都必須原地處理後才可排放進預先掘好的人工湖, 一則可作循環使用水, 另則可以有限度的補充地下水。

不過, 澳洲的大自流盆地面積超過一百七十萬平方公里, 但並不就是一個超級地下水庫那麼簡 單, 而是在不同的地方, 有不同的地質構造。在地面上的地勢, 近東北部比較高, 在西南部份則 比較低, 水向低流, 是個無法刻服的自然規律, 有科學家曾經設想, 以人工方法把水泵回地下, 但 前題是所在的地質必須是鬆軟而容易透水, 否則雖然以壓力泵水, 水卻滲流不到其他地方, 只會 被迫回流, 達不到預期的效果。

還記得在七十年代初期, 中國的上海市, 亦曾經因為過度抽取地下水, 而引至地面沉降, 當時曾 經嘗試在適當的地點, 以人工回灌法, 把水泵回地下, 一度有效阻止沉降惡化。

香港真幸運, 不愁水源, 亦不憂諸多後患。

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