斯坦福水资源专家为加州干旱带来希望

  • 发布时间:2021-11-02 18:27:41
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尽管最近加州中部和北部都下雨了,但干旱仍然给该州蒙上了长长的阴影。多年缺水的后果是可怕的:为数百万人提供服务的水库和大片农田正在消失,水电大坝面临断电的危险,野生鲑鱼正面临大规模灭绝。上周,州长加文纽森扩大了与干旱相关的紧急状态。

下面,斯坦福水资源专家Newsha Ajami、Rosemary Knight、Felicia Marcus和Barton “Buzz” Thompson讨论了从以往干旱中吸取的教训、基础设施投资的必要性以及在这个干旱时代带来希望的原因。

Ajami 是斯坦福大学西部水资源项目的城市水政策主任,他开创了将数据科学、工程和政策整合到水管理解决方案中的新方法。Knight 是斯坦福大学地球、能源与环境科学学院 (Stanford Earth)的地球物理学教授,他开创了使用地球物理和遥感技术分析地下水的先河。Marcus 是西部水资源的 William C. Landreth 客座研究员,是一名律师和水政策专家,曾在联邦、州和地方层面研究与水相关的管理和政策问题。自然资源法罗伯特 E. 天堂教授汤普森主持了一项合作工作帮助圣华金谷的不同利益群体共同应对干旱和长期水资源挑战。

从 2012-16 年干旱中汲取的哪些经验教训可以帮助我们提高抵御能力?

Knight:2012-16 年的干旱让我们意识到在一个时间尺度上监测我们地下水系统的变化是多么重要,这样我们就可以进行适应性的、尽可能接近实时的管理。卫星数据可用性的激增带来了开发新方法的潜力。我们最近的研究表明,该方法有潜力为区域水资源管理者提供干旱期间地下水位变化的可靠估计。

汤普森:我们了解到水市场在降低干旱成本方面的重要性。在上一次干旱中,农民与农民之间的水交易使生产力最高的农田能够获得生产作物所需的水,并使农民保持工作。

加州是否比往年更好地应对干旱?如果是这样,如何?

Ajami:了解不同客户的用水量是提高节约和效率的第一步。幸运的是,现在有更多的家庭接受计量,新的多户住宅楼的每个单元都需要安装分表,到 2025 年所有住宅都必须安装水表。 现在所有主要供水公司都必须报告其每月的用水量和漏水情况.这提供了对全州用水和损失的更广泛了解,并有助于实现更好的系统级效率。

Knight:我们现在已经制定了可持续地下水管理法案,该法案要求当地水务机构收集所需的数据,以更好地了解他们所在地区的地下水资源状况以及过度抽水的负面后果。

汤普森:我们还有很长的路要走。大城市总体状况良好,因为它们的供水多样化并减少了需求。但是,许多处于不利地位的农村社区仍然依赖于在干旱中可能会干涸的浅井。农民们正面临着地表供应急剧减少的问题,与此同时,国家要求他们减少地下水的使用。我们仍然没有采取及时和充分的措施来保护环境免受干旱影响。

加州可能会开始强制限水。这在过去有多成功?政策制定者如何提高遵守的可能性?

Ajami:我们的研究表明,在该州最近一次于 2016 年结束的严重干旱期间,许多加利福尼亚人遵守了自愿和强制性用水限制。我们在自愿阶段减少了 20% 的用水量,在强制性限制期间又减少了 20-30%。我们还发现,在大多数情况下,用水量永久减少,这可能是由于结构变化,例如更换固定装置、电器或景观美化。

马库斯:消息传递是关键。一旦您了解了在夏末,尤其是在干旱时期,让草坪保持人工绿荫会浪费多少水,我们大多数人都会记得。此外,水务机构,尤其是南加州的水务机构,提供了超过 50 亿美元的回扣,将草坪改造成耐旱景观,公众对此反应非常好。

哪些投资将使该州能够应对干旱并创造更可持续的供水?

Knight:我们需要从地表获取更多的水来补充地下水系统。为此,我们需要投资研究以评估潜在地点。这方面的一个例子是斯坦福大学领导的整合地下地球物理成像的项目,这使我们能够绘制出可以将水从地表移动的沙子和砾石的“快速路径”,并使用地球化学模型来预测水质.最近签署的参议院第 170 号法案拨款 6000 万美元用于洪泛区恢复项目,其中一部分用于支持此类地球物理成像。

汤普森:如果我必须选择三个投资领域,它们将是地下水储存项目、废水回收和雨水收集。总之,这些将使我们能够延伸、多样化和扩大我们的供水。

基于自然的解决方案在支持水恢复力方面可以发挥什么作用?

马库斯:基于自然的解决方案的美妙之处在于,在许多情况下,它们在面对气候变化时比灰色基础设施更具弹性。因此,例如,我们可以让水消散并扩散到洪泛区,补充地下水,同时提供生态效益和绿色空间,而不是建造可能在破坏时造成破坏和混乱的防洪墙和防洪堤。另一个例子是恢复山地草甸以保留更多的水,并随着时间的推移慢慢释放,以弥补我们将经历的温度升高带来的积雪损失。在加州市区,洛杉矶县清洁、安全用水计划等项目每年将产生 3 亿美元的多效益绿化项目,用于收集雨水用于补给、水质处理和急需的城市绿化。

Ajami 还担任过湾区地区水质控制委员会的州长任命,目前是旧金山公用事业委员会的副主席。骑士也是乔治·L.·哈林顿教授的地球,能源与环境科学斯坦福大学的学校,并与高级研究员斯坦福大学伍兹环境研究所。Marcus 还担任奥巴马政府任命的环境合作委员会 - 联合公共咨询委员会成员,是水政策小组的创始成员,并担任加利福尼亚州水资源控制委员会主席。汤普森还是斯坦福森林环境研究所的创始成员佩里·麦卡蒂 (Perry L. McCarty) 主任和高级研究员,以及斯坦福大学西部水资源项目的教职主任。

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