作为一种有效的、环保的、经济的地下开发工程,地下水库工程在国外发展很快。对于该类型的地下开发工程,国外常用的提法是“含水层人工补给”或“含水层储存与回采(ASR--aquifer storage and recovery)”,而在我国则被称之为地下水库工程。
美国正在实施“含水层储存回采ASR工程计划”,到2002年7月,正在运行的ASR系统共有56个,而建成的系统则有100个以上。仅佛罗里达州南部,在墨西哥海湾沿岸已经修建了26个ASR工程,约有330口ASR井;下一步,该州将会在内陆湖Okeechobee周围修建ASR工程。如今,ASR工程是美国CERP(Comprehensive Everglades Restoration Plan——综合湿地恢复计划)的重要组成部分。美国国家研究理事会水科学与技术委员会和美国地质调查局水资源研究分委会,还把“含水层储存与回采ASR工程”作为“区域和全国尺度地下水系统调查”最优先资助领域之一。
瑞典、荷兰、德国、澳大利亚、日本、伊朗等国,都在实施地下水人工补给,以解决国内水资源短缺问题。瑞典、荷兰和德国的人工补给含水层工程,在总供水中所占的份额分别达到20%、15%和10%。20世纪50年代起,荷兰在沿海人口稠密的城市地区开展了大规模的地下水人工补给工程;到1990年,地下水人工补给量达到了1.8亿立方米/a。
我国也已经开始实施地下水库调蓄工程,如北京西郊、山东龙口、大连旅顺等地都已经修建了地下水库,积累了一些经验,但是尚未取得较大成效。处于永定河冲洪积扇中上部的北京西郊地下水库,是个多年调节型地下水库。该地下水库利用旧河道、平原水库、深井、废弃砂石坑进行回灌,取得了一定的效果,使得永定河河床地下水位上升2~3m。山东龙口黄水河地下水库,建成于1995年,是国内第一个设计功能较为完整的地下水库,通过修建拦河闸、地下坝及大量引渗设施,联合调蓄地表水与地下水;据估算,此工程每年可增加地下水1193.4万~5967.0万立方米(不同来源的资料,所提供的地下水增量很不一致,此值仅供参考),起到了阻断海水入侵的作用,同时也改善了库区的生态环境。
但是迄今为止,我国利用地下水库工程技术调蓄水资源的工作仅局限于个别地区,已经修建的地下水库报道较少,尚未形成示范工程。因此有必要充分理解其意义,总结国内外经验,有计划、分步骤、讲究实效地加以系统推广。
地下水库的优势 一是建设成本低,工程不占地、不移民,通过“一截一蓄”,达到蓄水功能; 二是工程更安全,和地面水库相比,地下水库没有垮坝的危险,对周边生态环境不会造成破坏; 三是综合效益显著,地下防渗墙工程的实施,能够有效阻断海水倒灌路径,起到防治海水侵染的作用,改善两城河入海口区域的生态环境,推动两城河口国家级湿地公园的建设;
通过拦蓄地表水、调节地下水,能够形成一座中型水库的储水量,一定程度上弥补我市水资源不足的问题。