以色列地下水回补

据估算，全球地下水回补量占全球地下水抽取量的1%，而以色列地下水回补量则占其地下水抽取量的10%以上。自20世纪60年代以来，以色列地下水回补量超过其地下水总产量的7%。过去50年，全球地下水回补的目标、水源和方式发生了显著变化。入渗是19世纪晚期以来世界各国普遍采用的一种地下水回补方法，尤其是地表水丰富的国家多采用此方式，例如匈牙利、德国、荷兰和意大利。以色列则持续开发新水源回补沿海含水层，保障国家水安全。

　　根据1959年颁布的《水法》，以色列水资源（包括污水）属于国家资源，归人民所有，由政府代表人民对水资源实施集中管理，满足农业和居民用水需求。以色列两个机构负责地下水回补工作：（1）国家水务公司（Mekorot）负责生产、输送和处理水；（2）泰合集团（Tahal）负责涉水规划、应用研究和项目试点，旨在保障和提高未来可用水量。

　　19世纪80年代，旋转钻机的发明大幅提高了人类钻井能力。以色列地中海沿海地区存在一个无承压含水层（沿海含水层），开采地下水使以色列这片地表水资源稀少的干旱半干旱土地上的人口迅速增加，并使地中海沿海地区成为1880年至1980年间以色列农业和城市发展的主要区域。20世纪80-90年代，以色列在沿海含水层上的农业开发达到顶峰。但是，快速发展导致沿海含水层超采、地下水漏斗和海水入侵，1957年特拉维夫地下水位低于海平面10米，因此地下水回补被提上议事日程。从水文上讲，沿海含水层是一个相对均匀的、水平的各向同性介质，几乎没有流动路径。由于蓄水系数较高，沿海含水层是一个优良的地下水库，可满足季节性或常年蓄水的要求。此外，沿海含水层覆盖土壤的15%是沙地，国家水务公司和泰合集团将其作为沿海地下水回补的入渗池。以色列地下水回补主要包括洪水回补、湖水回补、中水回补和淡化海水回补等多种形式。

　　一、洪水回补（从1959年至今）

　　以色列将沿海含水层以外流域的洪水资源引流至沿海含水层上面的入渗池，并将其储存在含水层中。泰合集团设计了2个洪水回补项目，由国家水务公司运营：（1）希克马河系统，收集位于沿海含水层东南的半干旱黄土流域（年均降水量350毫米）的洪水资源（自1959年运营）；（2）梅纳什河系统，收集位于沿海含水层东北的塔尼尼姆河及其主要支流的山洪资源（自1967年运营）。此外，泰合集团还制定了从流向地中海的季节性河流（拉奇河和索雷克河）取水的计划，但并未实施。

图1 地中海含水层覆盖土壤类型和回补系统位置

　　梅纳什河系统成功运行50多年的根本原因是稳定而简单的水文地质结构：（1）水源地位于具有较高径流系数（降水量的10%-30%）且没有含水层的岩石盆地；（2）入渗地是渗透性较好且具有优质含水层的沙地（径流系数<0.5%）。该系统运行53年来（1967-2019年），年均回补量990万立方米，最大回补量3180万立方米/年，其中3年由于干旱没有进行回补。图2显示，超过1/3年份的回补量小于400万立方米/年，2/3年份的回补量小于1300万立方米/年。

　　梅纳什河系统的洪水引流是通过一条16公里长的开放渠道进行的自流。由于引流和入渗仅在冬季进行，系统维护费用较低。因为渠道流经该大片农业区，系统对水质进行了监测，在渠道中发现了西玛津（除草剂），但在下渗水井中没有发现。以色列家庭饮用水的成本为2美元/立方米，通过梅纳什河系统可廉价获取、生产1000万立方米的饮用水，否则洪水就会白白流入大海，因此该系统被认为是一个成功的地下水回补系统。

　　二、湖水回补（1965年-1990年）

　　20世纪50年代末，以色列国家供水系统南部工程启动，开采西山含水层输送到内盖夫沙漠地区，但长期开采导致西山含水层严重超采和部分沿海含水层遭受海水入侵。1964年，国家供水系统南部工程连接了加利利湖，利用湖水回补西山含水层和沿海含水层，成为1965-1990年期间以色列主要的地下水回补项目。但由于水质问题造成含水层堵塞，以及干旱导致加利利湖水量减少，1990年该项目终止。

　　三、中水回补（从1987年至今）

　　1959年以色列《水法》将污水纳入水资源范畴。目前，以色列80%以上的家庭污水经处理后用于农业灌溉，约占全国灌溉用水总量的40%。夏夫丹污水处理厂是自1987年以来以色列最大和集约化程度最高的地下水回补项目。30多年来，夏夫丹污水处理厂每年回补超过100米深的中水。夏夫丹污水处理厂年处理约1.25亿立方米污水用于农业灌溉，占其收集污水总量的1/3。

　　四、 淡化海水回补（自2014年至今）

　　近年来，由于经济原因，以色列无法消耗掉生产的全部淡化海水，占其淡化海水总量的3%左右。在这种情况下，希克马河和梅纳什河系统每年接纳约几百万立方米的多余淡化海水。与其它地下水回补水源（洪水、中水）不同，淡化海水的水质更好，不易造成含水层堵塞。但是，淡化海水回补的弱点是水量不稳定。因此，从水量的可靠性来看，淡化海水回补的风险性相对较高。

　　资料来源：《地下水：水源、稀缺性、可持续、安全和解决方案》，2021年。

　　摘自：《国际水利资讯》