蒙古有管理的含水层补给：政策建议和试点应用的经验教训

亚行简报 蒙古的管理含水层补给：政策建议和试点应用的经验教训 关键点 •使用有管理的含水层补给（MAR）故意补充含水层有可能减轻蒙古对地下水的严重依赖的影响，因为不断增长的水需求超过了自然补给。•亚洲开发银行支持的试点项目，特别是Baganuur项目，已经证明了MAR增强蒙古地下水资源的潜力。•需要解决几个技术、财务和体制方面的制约因素确保成功管理含水层补给。建议包括采取结构化的实施方法，在国家和地方各级政府之间达成明确和一致的授权流程，并发展当地专家在国际MAR实践中的能力。 明远范 主要水资源专家农业，食品，自然和农村发展部门办公室部门小组亚洲开发银行 SUMMARY 地下水在满足蒙古的用水需求方面发挥着关键作用，由于极端气候条件，地下水约占总用水量的90%。 限制地表水资源的可用性。管理含水层补给（MAR）-有意将水补给到含水层以进行后续恢复或环境效益-在解决该国对地下水的严重依赖方面具有巨大潜力，例如对水的需求增加和自然补给有限。尽管该国的MAR研究和经验有限，但探索补给过程和扩大MAR计划可以有助于改善水治理。因此，亚洲开发银行（ADB）支持开发三个MAR试点项目，以评估MAR在各种环境中的适用性和有效性。在试点项目中，Bagar取得了可喜的成果，证明了MAR在增加地下水资源方面的潜力。建议进行MAR试点的另一个阶段，以进一步促进对各种MAR方案的理解和评估。 注:本政策简介基于合资企业IECM集团为TA编制的顾问报告9440-MON：实施创新方法以改善水治理。特别感谢EelcoVanBeek，他撰写了有关管理式含水层补给的技术报告，并感谢以下同行审稿人的宝贵意见：高级水专家（气候变化）AlessioGiardino，气候变化和气候变化中的气候变化复原力和环境集群（CCRE）亚行可持续发展部；以及亚行部门集团内农业，食品，自然和农村发展部门办公室（SG-AFNR）的水资源专家MarieL'Hostis。亚行工作人员顾问ChristianFischer；SG-AFNR的JesusaDelaCruz帮助改进了此政策摘要。SG-AFNR主任ThomasPanella也审查了此摘要。 ISBN 978 - 92 - 9270 - 372 - 1 (打印)ISBN 978 - 92 - 9270 - 373 - 8 (电子)ISSN 2071 - 7202 (打印)ISSN 2218 - 2675 (electronic) PublicationStock No. BRF230405 - 2DOI: http: / / dx. doi. org / 10.22617 / BRF230405 - 2 但是，为了确保在蒙古成功实施MAR项目，需要解决几个技术，财务和体制方面的问题。提出了三项政策建议：（i）通过在国家或地方各级的分层顺序或通过基于 在过去的十年中，由于开发和地下水位下降而造成的地表负荷已导致该地区每年下沉10毫米。3 技术可行性标准的自下而上的筛选；（ii）通过环境和旅游部与其他相关机构之间的合作，使MAR授权流程保持一致；（iii）由于目前在MAR的监测，建模和设计方面的能力很低，因此在国际MAR实践中为当地专家提供了能力发展。 戈壁地区的采矿业每年使用约3860万立方米的地下水。4然而，在南部戈壁地区，浅层含水层的补给很少（每年约0.5-1.0毫米），提取的大部分水是化石地下水，年龄在1,000至35,000年之间。 蒙古对地下水的需求正在增加。运营拟建的大型铜，金，煤矿和工业园区需要大量的地下水供应。 在高增长的情况下，现有的地下水储量都没有足够的产量来弥补2050年的水缺口，因此需要多种来源的组合。5 1.地下水在蒙古水资源管理中的作用 地下水对蒙古非常重要。包括多年冻土，季节性冰冻和干旱在内的极端气候条件限制了地表水资源的使用，而地表水资源在一年中长达7个月无法使用。虽然在短暂的夏季，地表水是首选水源，但在一年中的大部分时间里，地下水是家庭，畜牧业和工业用途的主要水源。地下水供应蒙古约90％的总用水量，包括99％的饮用水，尽管该国许多地区的地下水资源的质量和可用性有限。 2.蒙古管理含水层补给的潜力含水层——含有水的可渗透地质层——通过雨水渗入土壤和岩石或通过溪流渗透自然补充。无意的、未经管理的和受管理的人类活动可以增加含水层的补给。6管理活动的一种形式，管理含水层补给（MAR）是有意向含水层补给水，随后将其用于所有类型的用途。 气候变化加剧了蒙古的水资源压力。较高的温度和增加的蒸发增加了土壤干燥，并加剧了水文循环。干旱、洪水和dzuds（严冬）预计会更频繁地发生，对人口和牲畜构成威胁。1 MAR项目中使用了各种含水层补给技术，具体取决于应用和物理设置（图1）。MAR类型可分为三大类： 干旱的河流，湖泊和池塘证明了地表水稀缺的威胁。2蒙古的气候是这样的，大多数 •使用井进行地下注水。注入井经常用于MAR项目，其中(i)用于补给的目标含水层位于地表以下深处，(ii)含水层被限制，或(iii)地表和目标含水层之间存在不易修改的低渗透性地质层。注入井用于将处理过的雨水和废水渗透到含水层中，使用含水层作为注入水的额外处理过程。这些也被用来用含水层中的淡水置换微咸水，为淡水提供一个储存池，以后可用于灌溉和饮用水。堵塞是一个严重的问题，会影响渗透速度，它与注入水的质量密切相关。•水的表面或近表面扩散。地表水MAR涉及将水散布在陆地表面或将其蓄积在盆地中以进行渗透。在干旱地区，蓄水用于最大程度地减少蒸发，并且它们 夏季降水减少，导致夏季河流流量增加。然而，干燥的气候导致地表水储存的高蒸发损失。因此，地下水系统是临时储存水的理想选择。 地下水系统面临的一个主要挑战是储存枯竭，当排放(包括开采)超过补给时，就会发生储存枯竭。农业、采矿和城市供水会发生地下水过度流失。除了水资源短缺之外，地下水位下降导致的地面沉降也是一个问题。例如，在巴彦淖尔市， 蒙古的托管含水层补给 交替填充和排水以防止堵塞。7Spreadingbasinsaremostoftenusedforinsolidationofthirdtreatedwastewaterorstormwater(includingrainwater)intoshallowaquifers,andinsolidationoffreshwaterforstorageandlaterrecovery.Othertechniquesarerechargetrench,gallers, 在干旱的土地上，从而达到保护社区免受洪水侵袭和提供地下水渗透盆地的双重目的。 MAR项目在全球范围内实施，以增加供水，改善水质，保护或增加局部地下水位，管理盐水入侵并帮助减轻气候变化的影响。MAR可以通过临时储存和随后提取水来补充含水层或减少对不可持续地下水资源的依赖，从而支持含水层的可持续管理。通过故意补给，仔细注意水的质量和数量，确保任何用于补给的水对其他用水者和目的都有有利的影响。8 和浅井。土壤电导率以及含水层的位置和性质是设计这些项目的关键因素。 •增强自然补给过程。简化的通道修改，键线设计，键线犁，瓦迪（该山谷的河流通常是干燥的，除非下雨，这在北非和西亚的沙漠地区很常见）水坝，沙坝和河岸过滤是增强MAR自然过程以提高渗透率的方法。例如，河床通道改造通常是指（i）在河流系统内建造堤坝以阻止水流并促进渗透，（ii）拓宽通道以提供额外的渗透区域，以及（iii）修改流道床层以纳入更具渗透性的沉积层。鉴于。瓦迪大坝保留了强降雨事件造成的雨水 在蒙古，MAR可以捕获高强度，短时暴雨造成的间歇性陆上流量，否则这些流量会流失或蒸发。它还可以在由于高抽象而发生地下水枯竭的其他地区提供额外的补给。 亚行263号简报 3.在蒙古开发有管理的含水层补给试点项目 通过MAR项目增加地下水储存提供了几个优势，例如在需求点按需供水；通过限制高峰排放和在干旱时期供水来缓解极端事件（即洪水和干旱）；适应气候变化造成的日益严重的水资源压力；避免昂贵的基础设施，例如水坝，抽水 亚洲开发银行支持开发几个MAR试点项目，以评估MAR在阿尔泰乌武尔戈壁，Kherlen和Orkhon流域内各种环境中的适用性和有效性，以改善水安全。11在水文学家和流域管理局官员的检查任务之后，选定的三个试点地点是Baganuur stations,andpipelines;andreducedevaporationlossescomparedtodamstorage.Rechargingaquifferscanalsohelpmitigate地面沉降。9 inKherlenRiverBasin;MogodinOrkhon-ChuluutRiverBasin;andGurvantesinAltainUvurGobiRiverBasin(Figure2).Thesitesofthepilotsinthethreetargetriverbasedon 流域组织对九个潜在地点的建议。这些地点是在流域组织官员的水文学家视察团中评估的。 蒙古对MAR的其他研究和经验应探索补给过程并扩大MAR计划，以促进水安全和水资源的长期水治理。10 蒙古的托管含水层补给 在项目中，监测只能进行3个月（6月至8月），尽管这一时期的降雨明显高于长期平均水平。尽管就MAR计划的有效性得出任何结论还为时过早，但地表水测量表明，该计划在强降雨事件期间可有效捕获来自Nariin流的陆上流量。 为试点地点准备了初步设计；但是，经过现场评估，只有Baganuur被认为是MAR试点的合适地点。在Mogod现场，在测试孔的钻探过程中没有遇到适合MAR的含水层； Site was also deemed insuitable because of its proximity togeothermalareas.InGurvantes,twotestboresweredrilled,oneforrechargeproductionandanotherforanobservation 4.评估托管含水层补给飞行员的规模扩大和复制潜力 压力计。两者都配备了数据记录器。在随后的测试中对记录的地下水位进行的分析表明，风化的砂岩含水层的渗透性低，尽管两个孔之间的水力连通性很差，尽管它们很接近。还对补给孔进行了渗透测试，模仿了拟议的重力补给方案的条件，该方案建议了地表水的补给率。 TheBaganuurpilotshowedthepotentialofMARtoaugmentgroundwaterresources.Asthiswasjustonepilotprojectwithaspecificdesignandlimitedmonitoringresults,afuturephaseofadditionalpilotwouldallowotheralternativedesignstobe测试和监控。这将为不同类型方案的执行提供有价值的基线，并可能导致蒙古MAR设计指南的制定。 0.4-0.6升/秒，这比最初设计的3.0-5.0升/秒的速度低得多。12 BaganuurMAR设计将地表水从 春季注入的多年生Narii溪流进入一串浅沼泽或沟渠，将地表水流分散在狭窄的洪泛区景观中。随着湿润区域的扩大，地表水将逐渐渗入地下；在泥槽内填充砾石的一系列浅孔将加速渗透补给。在下沼泽下游建造的观测压力计可测量对MAR系统的水位响应。使用手持式便携式电流表测量Narii流中的每日流量。通过地理参考技术记录洪水的深度和范围，并通过从洪泛区安装的洪水标记收集的数据进行补充。 图3定位了生活用水和矿井用水试点项目的拟议复制地点。选择是基于对可用地质和水文地质数据库以及地表水资源和需求的高级别评估。 成功的先决条件 为了确保MAR项目的成功实施，需要解决几个技术，财务和体制方面的问题。 此外，倾卸式雨量计的降雨记