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以色列的水资源开发及管理

1、概况

 

以色列地处地中海的东海岸,南北长约420公里,东西平均约60公里。实际控制面积约为2.5万平方公里。降雨在全国内的分配是十分不均匀的。北部的年降雨达到700 ~ 1200毫米。约旦河西岸的坡地年降雨为500 ~ 700毫米,东岸的坡地年降雨为100 ~ 500毫米。南方为250 ~ 25mm。以色列的降雨集中在11月至4月内,最大降雨在1月,其余月份均为干旱季节。多年平均水资源量为13亿方,最大为27亿方,最小为6亿方,标准差为250

地下水占以色列水资源量的63%。大多数地下水水质很好全国范围内对地下水的开采由国家统一实施。

基内列特湖(又称加利利海、太巴列湖)是以色列唯一的地表水水源地。其流域有2730平方公里,湖面面积为170平方公里,库容为43亿方。流入地中海的多年平均雨洪量为1.5亿方。此外,800~1200万方洪水流入约旦河河谷,1000~1200万方流入Arava河谷。多年间洪水的变化量是很大的。丰水年径流达几亿方/年,枯水年很多河道都是枯竭的。即使在湿润年,形成径流的时间也很短,通常只用几天。洪水径流的经济开发潜力是有限的,有时只有多年平均的一半,甚至更少,而且水质也很差。经计算,流入地中海流域、可被开采的洪水径流为0.7~1亿方/年,目前尚有3~6千万方/年未被开发。Arava峡可被开采的洪水径流为1千万方/年,尚有6百万方/年未被开发。不包括基内列特湖、约旦河上峡谷、Yarmuk河,总的洪水可开采量为1 ~ 2亿方/年,尚有7 ~ 9千万方/年未被开发。由于在沿海地带建取水、调节池、配水系统的成本是相当高的。此外,由于有些年的来水是十分有限的,开发洪水径流的成本甚至要超过海水淡化的成本。

根据统计分析,以色列水资源可用总量(百万方)列表如下:

 

1995

2000

2010

2020

2040

海水淡化

0

41

118

273

526

再生水

214

284

451

593

806

自然水

1568

1576

1590

1605

1605

   

1783

1900

2159

2471

2937

 

2 水资源开发的主要问题

2.1 水资源在时空上的分布极不合理

80%的水资源分布在特拉维夫的北部,20%分布在其南部;但35%的灌溉土地分布在特拉维夫的北部,65%分布在其南部。水源地主要在海拔0-210的地方,而用水大多分布在海拔100的地带。这种时空分布的严重不合理,要求国家必须修建蓄水调节工程和长距离输水工程。由此诞生了MEKOROT水务公司,全面负责水资源工程的规划与设计。

2.2 供需矛盾加大

    由于以色列的经济发展、人口的增加以及生活水平的提高,水资源的需求量增加了很多,给水资源可利用量本身十分匮乏的以色列带来了更为严峻的局面,使以色列不得不提高用水的效率,并积极开发新的水资源。

以色列水资源需求量(百万方)

  

1995

2000

2010

2020

2040

再生水灌溉

200

220

370

490

680

净水灌溉

970

920

770

650

460

生活+工业

600

730

990

1300

1760

    

1770

1900

2160

2470

2940

 

2.3 水环境恶化

在人口最稠密的沿海平原地区。多施用化肥、农药。地表与地下水之间的土层沉积了大量的污染物。人类对地下水的过度开采,导致海水入侵,地下水的硝含量也超出了饮用水的标准。此外,工业及生活废水的入渗已经造成当地的污染问题。在山区,人口数量比较低,农业及工业也比较少。但由于其特有的地貌状况,特别是未处理的生活废水,使污染迅速蔓延。由于污水渗入饮水井,也会造成传染疾病的蔓延。污水处理系统在山区还是缺少的,而固体垃圾几乎没有处置。 

3 解决水资源紧缺的主要措施

3.1 工程措施

3.1.1  建立、完善国家的供水体系

    以色列的地表水、地下水及基内列特湖3大水源由国家输水工程(National Water Carrier)连接在一起。这项工程的规划、设计起源于40年代,有过很多的方案和建议。1956年政府决定修建该工程后,方案又经过了更为详细的论证,19646月正式施工。工程由35公里的明渠、86公里长108的管道、8个大型泵站及涵洞、倒虹吸、有压管道等水利工程组成。目前,国家水务公司正在设计将该工程延至到国家的南方,输送淡化的海水、向NEGEV输送再生水。工程的最初目的是解决灌溉。现在工程输水只用50%用于灌溉,50%用于生活。到2010年,灌溉只能占20%。这“3源”国家供水系统在水资源的多年调节、跨地区调节方面发挥了重要的作用,是以色列的生命线。

 

3.1.2  地表水及地下水的联调

    以色列的早期农业灌溉基本来源于地下水。随着工业的发展,人口数量的增加,地下水的可开垦量已经不能满足需要,因此,只能靠大面积的超采地下水来维持发展和水量上的平衡。另外一方面是工业和生活的废水不经处理,直接排入大海。这些做法最初在经济上都是很合算的,但由于这种做法最终导致海水入侵,地下水水质恶化,地下水不足以在水量、水质两方面满足发展的需求,经济发展受到了严重影响。现在,以色列已经将几乎全部的工业和生活废水全部处理(集中的或分散的),回灌到地下,有效地缓解了海水入侵,水质下降的问题。

    以色列除了利用再生水、雨洪回灌地下外,其重要的措施是利用国家输水工程向地下补水。因为以色列的雨季发生在冬季,一般没有灌溉用水。将基内列特湖的水通过管线输到沿海地区并回灌地下水,可以有效缓解地下水的亏缺;将基内列特湖的水面蒸发转为地下水的蒸发,实际上基本消除了蒸发损耗。同时,可以通过土壤的沙石进行过滤,进一步改善水质。

3.1.3  开发、利用再生水

以色列的污水处理工作是从50年代初期开始的,其处理过程为:城市污水的收集 传输到处理中心 处理 季节性储存 输到用户 使用及安全处置。其最初的处理目的是缓解大量抽取地下水造成的海水入侵的问题。但随着水资源的极度短缺,污水资源化成为缓解水危机的重要手段。

Dan地区污水利用工程、Kison多源项目是最主要的再生水利用工程,现在都在运行中。未来再生水利用的推广工作将主要考虑新项目、现有项目的扩容、提高再生水的水质使之可以灌溉更多品种的作物。到2010年,再生水的利用量将由现在的2亿方/年增加到3.7亿方/年。预计将有一些小区可以处理自己的污水,使之用于灌溉。目前1亿方的再生水将提高处理标准,使之不受任何使用的限制。到2040年,再生水的利用量将增加8.7亿方,从而保证人口增加对粮食的需求,满足环境及娱乐的需求。

跨地区输水成本

 

水量(百万方)

成本(US$/m3

北部

46

0.10

中区

108

0.09

南部

71

0.20

再生水主要用于作物灌溉、公园及娱乐旅游、河道开垦、安全海水排放

 

3.1.4、海水淡化

30年前以色列已经开始海水淡化工作。70年代能量的消耗成本很高,转而开发低成本的技术。多效蒸馏工厂在Eilat修建,用于海水脱盐。用反渗透及电解的方法脱盐的一些工厂在Negev修建并运行。

海水淡化成本

美元/

基建折旧

0.17

能量损耗

0.26

运行维护费

0.20

总成本

0.63

备注

 

如果将淡化后的水联结到国家供水系统,每方成本应增加3美分。

目前,以色列用于微咸水淡化的处理措施以反渗透最为经济。Eilat海水淡化厂已经关闭,代之以用反渗透技术处理微咸水的工厂。该工厂的设计处理能力为700/天,现在已经扩建至2.1万方/天。在Negev的各种定居点中,有20多个脱盐小厂。

由于经济原因,海水淡化厂规模很小,对全国水资源的解决没有起很大的作用。但是,仍与以色列电力公司谈判,争取建立更多的脱盐工厂。目前,以色列政府投资数亿美元,在特拉维夫修建一座年处理量为1亿方的海水淡化厂。由于海水淡化具有较好的发展前景,政府有大量的研发投入。随着科学技术的进步,海水淡化已经、也必将是解决以色列水资源问题的重要方法。

3.1.5  微咸水及雨洪利用

雨洪的利用将从2000年的5千万方/年增加到2020年的7千万方/年。微咸水存在于地下水,主要在南方、约旦河裂隙峡谷。计划微咸水的利用将由1.45亿方/年增至2020年的1.65亿方/年,一部分脱盐为生活用。大部分微咸水被用于灌溉耐盐的作物。在南方,微咸水将被开发用于工业。

3.2 行政解决的方式

3.2.1、行政管理与执行

    以色列由水务委员会(Water Commission)集中管理全国水务。水务委员会依1959年水法成立,是以色列全国负责水利事物的最高权利机构,曾隶属农业部,2001年已隶属基础设施部。水务委员会在水资源保护、生产、供水、防治污染等方面具有很强的行为能力,还负责与水有关的所有规划、管理及监察,向水法院提供涉及水事案件的解决意见,会同环境部、卫生部制定有关水质标准。水委员会的主要处室及职责如下:

计划处  负责水资源的战略规划及体制建设。准备规划工程的各种实施意见,监督、核准及转移规划项目到详细设计阶段。

水文中心  为规划、取水许可确定水文数据库,日常监测,记录并处理水位、流量及水质;发行水文年鉴;监督采取措施保护水质、保持水资源量;从事水文调查。

配水及取水许可处  根据水文年度、需水量、水质及可供水量,颁发年度取水许可证;根据取水许可,监督水的消耗;收集、整理取水、用水数据;总体上讲,实施水法及各种规章、条例。

有效用水处  共有5个科,即灌溉效率科:开展研究并指导节水设施及方法的开发,包括自动控制系统,目的是减少单位作物面积及单位作物产量的耗水量;建议、检查改善灌水效率的方案。城市水利科:鼓励开发生活节水设备、确定渗漏及防止办法,准确计量及记录装置;调查城市耗水,查定浪费水用户,刊发城市耗水年报。工业用水科:指导降低水耗及工厂污染物扩散的规划、设备开发;鼓励使用循环水;制定各类工业过程的耗水及水价,确定不同工厂的配水量。水污染防治科:控制旨在降低由化肥、油、生活废水及工业废水造成的水源污染。农业再生水利用科:激励并指导再生水在农业部门的利用,防止未处理污水对水源的污染。

司法处  负责执行实施水法的所有事务,监督水法的实施,起草合同,征收污染税。

经济处  负责依靠缴税、补贴等措施修改水价,考虑水开发中的经济措施。

雨洪及垦田处  这是水务委员会及农业部共同管理的处。处理所有与防洪、排涝、垦田有关的事务。

其他涉水的行政部门有:农业部-以最低可能价格向农民提供足够量的水,财政部-水实体的财务预算,环境部-污染防治,卫生部-饮用水的卫生质量,内务部-监督地方的水市政设施,还有外交部、国防部等。

涉及水务事业的机构有梅考罗特(MEKOROT)水务有限公司。它是1937年成立的国立公有的供水公司。通过各种系统向全国提供65%的供水,自己建设,自己维护。还要负责人工回灌地下水、人工增雨、再生水利用、海水淡化的规划与设计、遥控管理技术等。最近,梅考罗特公司与政府签定了一项《成本协议》,据此可以更多地按经济的方式运营。

TAHAL公司  以色列水规划公司是为各级水利部门提供规划的官方水利规划机构。也可以按咨询的方式,向水务委员会提供水资源方面的专家。最近在私有化的大趋势下,TAHAL公司已经按独立咨询机构、公司方式运营。

排水局  各区的排水委员会是水务委员会的派出机构。其中最重要的是基内列特湖管理局,负责污水、固体废弃物处理等污染防治工作。

地区农田水利协会  改善当地供水条件,提高当地雨洪利用率,节约能量,降低工程及运行费。

以色列水设备中心  由水务委员会与以色列标准局合管,旨在为农业及生活用水提供高质量的配水设施改善开发条件。

内务部水与污水局  由内务部与水务委员会共管,负责水与城市污水的管理工作。

灌溉及农田土壤服务中心  负责土壤及灌溉蓄水量的测定等工作。

以色列水工协会  由农民及联合会自发组成。负责灌溉技术推广、技术培训、灌溉设备厂商及合同商的控制。

以色列水联合会  由农业部、水务委员会、公共代表、政府代表等2732成员组成。负责处理、协调供配水事务。

3.2.2、立法

1959年颁布实施的《以色列水法》是完整水法规体系的基础。以色列政府十分清楚水资源奇缺的严重性以及开发的必要性。

以色列的水资源归国家所有,由国家管理,必须满足人民的生活用水及国家发展的需求。这一点在水法的开始就十分明确的。水法对水资源有明确的定义:它包括-泉水、溪流、河水、湖水及其它径流、积流,而不管这些水是地上的还是地下的,也不管是自然的还是调节的、再生的,也不管这些水是以什么形态存在,同时,也包括排水和污水。每人都拥有受水、用水的权利。这个权利只是依赖于使用的,如:生活、工业、农业、手工业、商业、服务业,一旦停止使用,对水的权利也将停止。水污染是被禁止的,否则,要被罚款或被判刑。发生污染事件后,水务委员有权采取各种措施制止污染。他可以要求被告停止污染活动,并限期改正。如果被告不能采取有效措施的话,水利委员则自行治理,但对污染者处以罚款。水务委员可以在水源地附近设立保护区。没有水务委员的批准,任何在保护区内的活动、建筑都是被禁止的。

水务委员还可以运用其它两项法规:《打井取水控制法》及《水计量法》。

《打井取水控制法》于1955年施行。它规定所有打井取水都必须得到水务委员的许可。如果水务委员感到新打井会造成地下水的盐化,或地下水的枯竭,或降低生活用水水量,水务委员有权依照法律拒发打井许可证。该法还赋予地方法院有权关闭未经水利委员许可的各类机井。

《水计量法》要求所有的取水和供水都必须安装计量装置。

3.2.3  规划 

以色列的水资源的有效利用得益于科学的规划。1988年制定的《指导计划》具有很大的代表性。该计划规定:为了在更大程度上利用好水资源,要通过减少沿海地带的取水井增加该地区的含水量。为此,大城镇的供水将从Yarkon-Taninim的含水层或基内列特湖解决。 

耗水量

价格(US$/m3

8   //

0.65

8~15  //

1.00

15  //

1.40

花园(0.6/m2/年,最大500m2

0.65

3.2.4  建立完善的水价价格体系

耗水/配水定额

价格(US$/m3

<  50%

0.18

50%~80%

0.22

>  80%

0.29

      为了防止供水部门的对价格的垄断,同时,也是为了用经济的手段更好地调节各用水部门之间的利益,以色列的法律要求全国统一水价。并设立“水费调节基金”,以减少全国各地水费差异。各城市市政向国家供水公司支付0.35US$/m3的费用,每个家庭向市政支付的生活用水水价标准如上表。为了鼓励农业生产,国家供水公司向农业供水的价格如左表。其价格是供水成本的1/2 ~ 2/3。为了实施“替换工程”,即鼓励农业大量使用再生水,并将节约的农业用水用于生活与工业,以色列制定了鼓励农民根据种植农作物的情况积极使用再生水的价格政策。从经济学角度来看,再生水的使用价格为实施“替换工程”打下了基础。剩下的则是如何在心理学上应用再生水了。

再生水的价格

A”级 高质量、无限制用水

B”级 次质量、有限制用水

使用季节