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科学网 标签 地下水 相关日志

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被逼迁都背后原因
热度 5 Taylorwang 2020-7-13 09:45
印尼首都雅加达因地面下沉将面临不得不迁都窘境。 看了这个报导,分析其背后深层次的原因,觉得随着工程技术能力的提高,人们对自然资源如水资源的获取能力也大大增强了,同样改造环境的能力与破坏环境的能力都将得到增加,若再过分强调个人的自由,而缺少必要社会约束,灾难就难以避免。 前几年欧洲的巨无霸的水务公司在全世界扩张,据我所知,在国内,他们也往往比国内的竞争对手高出一倍以上的价格,购买国内的一些亏本的,或接近亏本的水务公司。一般的人都天真地认为,这些国际大公司,有先进的水处理技术,有更好的企业管理经验,从而将原来亏本的水务公司扭亏为盈。这样,通过与他们的合作,我们也能学到更好的技术与管理能力,将这些亏本的水务公司卖给国外公司,不仅能给当地政府扔掉亏损企业,还能保证税收,可能是双赢的决定。但这些国际水务公司,他们与世界各国打交道,他们并不是慈善机构,他们的最终目标显然是为了更长时间,更稳定地获取巨额利润,最好是垄断利润。只不过他们市场经验丰富,对水务市场的变化规律研究得早,更知道如何 “放长线钓大鱼”的方式与方法,也有雄厚的资本,能为将来赢利而忍受最初几年的亏本。在与各地政府或管理部门签订合同过程中,他们也已掌握了非常丰富的经验与技巧,水价的上涨是肯定的,且随着经济的发展, GDP 的增加,这个水价的上涨也是一个不停顿的过程。 雅加达的自来水的供水系统,在 1997 年 6 月就交给了这些国际水务巨头法国苏伊士集团的 PT Pam Lyonnaise Jaya 以及英国泰晤士供水集团的 PT Thames PAM Jaya ,自来水的价格,按当初的合同也就不断上涨,短短几年,吨水价格居然上涨了数倍之高。当地的地下水层相当丰富,由于技术能力的提高,打井并抽取地下水也就变得相当容易,抽取地下水的成本就是一台水泵的耗电成本,每吨水应该在 0.1 元即可做到。一边是几十元一吨的自来水,一边是成本只要每吨 0.1 元的地下水,除非是少数钱用不完的大富豪,一般人可能都会选择使用便宜的地下水。虽然当地政府也不建议抽取地下水,甚至也希望禁止采用地下水,但土地私有化,当地政府并没有能力检查并关闭所有抽取地下水的水井,就这样,整个首都圈,居然下沉了四米多。当地原来的地势就比较低,四米多的下沉,就使不少地面已沉到海面以下, 雅加达有 40% 的区域位于海平面以下 ,不得不面临迁都的窘境。 记得 30 多年前,上海就报导出现地面下沉的趋势,且最初跟踪的几年,发现这种下沉的趋势有加速现象。慢慢,人们将地面下沉与抽取地下水关联起来,下沉加速,也就是因为高效水泵的使用,使地下水抽取的效率与抽出量增加了。发现了原因,也就解决了问题的一半,上海立即禁止抽取地下水。与东南亚国家首都不同的是,上海真的做到了令行禁止,不仅如此,上海还试着用高压水泵,向地下注水。几年后,地面下沉的现象抑制住了,现在,上海地面下沉再也不是一个公众议题。上海成功地控制了地面下沉,再一次充分体现了社会主义制度的优越性。 没有水泵,靠人工打井,取水,估计是不可能造成地面下沉的。只有人们发明了水泵,并人人都买得起水泵,可以大规模地抽取地下水,才有可能导致地面下沉。若有好的规章制度,并能让大家遵守执行,也可防止新技术不当的应用而造成的损失。反之,过分强调个人或小集体的自由,同时,随着技术的发展,又拥有了高效的技术手段,则有可能在满足少数人享受的同时,给更多的人带来重大灾难。 技术的发展,是一把双刃剑,它越来越需要社会高效组织性,否则,就有带来灾难的风险。
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WIREs WATER | 现有的地下水治理方法如何能使其资源特性与治理相协调
WileyChina 2020-6-9 14:28
地下水过度抽取是一项全球性挑战,它威胁着许多社区的可持续经济和社会发展,特别是面对干旱和半干旱地区日益激烈的水资源竞争和气候变化时。在这种资源枯竭的情况下, 缺乏治理或治理不善越来越多地被用作解释地下水持续过度使用的替罪羊,而运用“得当”时,它们可成为改善地下水使用和管理的解决方案。 最近发表在Wiley期刊 WIREs Water 上的一项研究专门着眼于中东和北非(那里 90% 的地下水都用于农业),它审查了现有的为了修复或改善地下水管理而建立的政策与管制框架的缺陷,以实现可持续的资源利用。 “以管理为重点的地下水治理方法未能成功地改善资源状况,也未能调和地下水作为一种资源的基本动态和作为一种社会政治现象的治理之间的关系。” 目前的地下水治理方法通常侧重于通过许可或正式权利来改善法律框架、监测和控制地下水的获取和提取。此外,改善规则和条例的执行和规定以社区为基础的地方管理也被视为良好的地下水治理系统的基石。然而,这些同样的方法未能明确和协调地下水作为一种自然资源和作为一种社会政治治理现象的基本动态和特性。这主要是由于决策制定者和执行者对治理概念的认知狭隘而导致的。将治理的设想与规范的可持续管理方法相融合仍然是问题的一部分。 特定的资源管理概念(例如,使用效率、获取注册和使用分配)被等同于治理并被当作治理来应用。 结果,这些目前的“良好的地下水治理”范例规定并制造了最终范围狭窄的干预措施,因为它们没有充分考虑到受环境职能限制的基本资源限制,使登记和控制变得困难。此外,他们忽视了权力动态以及由此造成的地下水利益分配和获取方面的不平等。 本研究的 作者Alvar Closas 和 Karen G. Villholth 将地下水治理作为由与地下水有利害关系的行为者的各种形式(和动态)资本和权力所塑造的结构化社会的一个固有过程加以介绍和重新构建。因此, 治理不能被限定与运作为政策决策和管理规则执行一致的线性过程。并且,地下水治理不能简单地被认为是“好”或“坏”,因为它是影响资源及其利益相关者的交易现实的综合表现。 此外,辩论不应围绕着用有效执行管理方法作为指标来评定治理是否是“好”的。它应该是围绕着在更广泛的社会经济和可持续发展的范围内解决基本的自然资源保护、分配和使用方面的挑战以明确包括社会固有的多种用户的现实和需求。 根据重新构建的地下水治理概念,该团队提出,在灌溉农业系统中(如中东和北非地区),可持续和公平利用地下水的障碍恰恰来自于现有的治理结构,这些结构往往维持和维护权力关系的现状,并从地下水中获益。 因此,解决地下水治理难题以产生更好的环境和社会效益,其核心是使用方式和使用者(包括环境)之间的公正/公平问题。 除非将这一问题置于类似中东和北非地区的地下水治理研究和讨论的中心,否则这些研究和讨论将不能充分解决围绕地下水治理的主要问题,所提出的解决办法和建议充其量也只能是部分的。 原文链接: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/wat2.1392 期刊介绍: The award-winning WIREs (Wiley Interdisciplinary Reviews) series combines some of the most powerful features of encyclopedic reference works and review journals in an innovative online format. They are designed to promote a cross-disciplinary research ethos while maintaining the highest scientific and presentational standards, but should be viewed first and foremost as evolving online databases of cutting-edge reviews. 期刊链接: https://onlinelibrary.wiley.com/journal/20491948
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今年多雨,华北地区地下水位该回升了吧?
热度 6 zlyang 2019-8-1 19:08
今年多雨,华北地区地下水位该回升了吧? 外面又下大雨了。“地下水可以通过降雨或者河流补给”, http://www.sohu.com/a/246596037_651611 。 今年(2019年)天津多雨,华北地区地下水位该回升了吧? 图1《新京报》,2018-05-28,重力卫星揭露华北地下水亏损曲线 http://www.xinhuanet.com/energy/2018-05/28/c_1122896587.htm 图2 搜狐,2018-08-11,地下水循环过程 http://www.sohu.com/a/246596037_651611 图3 搜狐,2018-08-11,全球地下超采分布图 http://www.sohu.com/a/246596037_651611 参考资料: 新华网,2018-05-28,重力卫星揭露华北地下水亏损曲线 http://www.xinhuanet.com/energy/2018-05/28/c_1122896587.htm 水利家园,金士博(Wolfgang Kinzelbach),2018-08-11,华北平原地下水超采的问题究竟有多大? http://www.sohu.com/a/246596037_651611 搜狐,2019-04-25, 【专访】中国工程院院士王浩:华北地下水超采历史欠账多,需推进全行业深度节水 http://www.sohu.com/a/310268019_313745 火星译客,2019-03-07, Groundwater levels in north still dropping 华北地区地下水位持续下降 http://www.marstranslator.com/f/bilingual/6063/%E5%8D%8E%E5%8C%97%E5%9C%B0%E5%8C%BA%E5%9C%B0%E4%B8%8B%E6%B0%B4%E4%BD%8D%E6%8C%81%E7%BB%AD%E4%B8%8B%E9%99%8D 环保在线,2019-03-25,2019四项工作推进水资源管理 地下水超采治理华北方案先试先行 http://www.hbzhan.com/news/detail/128788.html 感谢您的指教! 感谢您指正以上任何错误! 感谢您提供更多的相关资料!
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读博记语(469)-地下水科学
zjzhaokeqin 2019-3-10 17:02
读博记语( 469)-地下水科学 赵克勤 读科学网 王旭升 博客 《内生地下水科学问题之外力解决 》 ( 链接地址 http://blog.sciencenet.cn/blog-3008081-1166628.html   ) , 记语与评论如下: “ 地下水科学要想成为独立的科学,必须具有内生的科学问题,也就是以地下水为特有对象和概念演绎出来的科学问题。 。 “ 评论:地下水具有自然特性和社会特性。地上地下,内外合力。
个人分类: 读博记语|471 次阅读|0 个评论
论文阅读:河长制下的地下水之“痛”
zuoqiting 2018-5-19 05:41
参考文献: 左其亭 . 河长制下的地下水之“痛” . 水资源保护 , 2018 , 34(2):14. 摘要 :针对河长制中没有专门提及地下水的事实,分析河长制中不考核地下水将会带来的问题,建议从 3 个层面强化河长制中地下水内容。 关键词 :河长制;地下水;水系统;地下水污染;地下水保护 1 河长制中“忘记”了地下水 在《关于全面推行河长制的意见》(以下简称文件)中,没有专门提及地下水。从理论上讲,水资源包括地表水、地下水,文件提出的“加强水资源保护”,这个“水资源”当然包括地下水。但毕竟文件中没有出现“地下水”一词,这可能导致地方政府在推行河长制时照搬这一提法,甚至具体做法中忘记地下水。目前已经出台的全国多个省级政府全面落实河长制工作方案中,有的提到了地下水,而有的就没有提到。在河长制的具体落实中,多数做法是在河道上立个“河长牌”,考核和公众监督的主要内容是河湖断面水质是否达标以及岸线管理情况。有些极端做法是,把河道两岸全部封死硬化,让河道两侧所有地表水甚至地下水不能进入河道,流入河道的水都是上游(包括支流)来的或者人工补给的,能保证水质达标。地表污水全部被截流和统一处理,而地下水如何处置就成了“边缘化”问题。 2 河长制中不考核地下水将会带来的问题 目前,与人类活动密切相关的浅层地下水水质非常不容乐观,据《中国水资源公报》发布的数据, 2010 年全国浅层地下水水质监测站中不适宜饮用的Ⅳ~Ⅴ类监测井占 62.0% ,到 2015 年较差和极差的监测站比例达到 79.6% ,监测范围内的大多数浅层地下水已不适宜饮用。地下水储存于地下,接受大气降水、地表水、人工用水的补给过程相对于地表径流要缓慢的多,特别是深层地下水的补给更加缓慢。地下水受污染水体的危害也滞后很长时间,不像地表水那样立竿见影,一旦接纳污水,水体很快受到污染,人们也很容易观察到,因此,很容易让人产生“土壤和岩层有过滤作用,地下水不易受污染”等错误印象。然而实际情况是,地下水受污染滞后时间长,但地下水一旦被污染,更加难以治理,甚至永远不可能恢复。 目前多地实行的河长制,由党政领导担任河长,主要针对河湖“挂牌考核”,而对地下水的保护、治理、修复和监管只能靠职能部门,没有真正发挥河长的作用。有些地区特别是华北地区,大量的污染特别是面源污染,源源不断地渗入地下,这将是更大的环境隐患。 3 河长制中强化地下水内容的建议 地表水和地下水都是水系统的一部分,它们相互联系,水资源管理和保护中不应该把二者割裂开来,应该统一管理、统一保护,河长的职责中应明确包括地下水的保护、污染防治、环境治理、生态修复和执法监管。 a. 在国家层面,建议对《关于全面推行河长制的意见》进行补充说明,明确指出水资源保护包括地下水资源的保护,或在其他相关文件中进一步明确提出针对地下水的内容,让地方政府和公众不要忽视地下水。 b. 在地方政府实行河长制工作方案层面,建议进一步明确对河长制的考核内容包括地表水和地下水,按照河湖控制断面和地下水水质、水位考核;河长的负责范围不仅仅包括河湖岸线以内范围,还应包括控制流域范围的地下水水质和水位。 c. 在河长职责层面,不能仅仅在河道上挂个“河长牌”,不应该只关注河湖中的水量和水质,需补充地下水保护、治理、修复和监管的范围和目标。 点击地址: http://www.hehaiqikan.cn/szybh/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=201802003flag=1
个人分类: 科学研究|2908 次阅读|0 个评论
废水渗坑还有多少?
热度 40 Taylorwang 2017-4-23 07:23
在华北和齐鲁大地,许多农民世世代代以饮用井水为生,现在常有这些甘甜的井水,在不少地方出现变苦、变色、变味而不能继续饮用的报导。关于地下水被污染了,首先应该怀疑有不法企业存在向地下偷偷注入工业废水,但我们从当地政府或环保部门的回复中,往往都是信誓旦旦地回答: “没有”!当 17 万平方米的工业废水渗坑出现在离首都北京,北方重镇天津,及新近成立的雄安新区不远的地方,而这样大的渗坑并不是当地主管的环保部门或地方政府发现的,而是一个民间环保组织发现,才引起公众的注意,从而触动了相关政府部门的调查。调查的结果竟然是 2 个农民的“杰作”。我决不相信二个农民有那么大的能力能制造出那么多的废酸与废液,我也不相信这件事仅仅与这二个农民有关,而没有其它官员与不法企业的责任! 向地下埋危险的化学品,这种恶劣污染环境事件也不仅仅是我国独有,上世纪 70 年代,美国也发生过“爱河污染事件”。美国的“爱河污染事件”是美国的一家化学公司,在有防渗层的叫爱河的河床上用铁桶放置了生产过程中产生的化学品废料,并用泥土将这些废料填埋起来。几十年以后,该化学品公司将这块土地以象征性 1 美元的价格卖给当地社区,且在卖地的合约里还声明了地下埋有化学品。当地社区在这块埋有化学品的土地上,建了小学和居民点。由于铁桶在长时间贮存过程中的腐蚀,化学品从铁桶中漏出,导致土壤与地下水的污染,使当地的居民有人发生皮肤过敏等中毒现象。事件报导后,前后花了数亿美金,用了十多年时间,才将这个地区的地下污染慢慢清除。 几年前,在广州周边地区,也有几个小型电镀厂找过我,希望能找到既省钱,又能环保过关的废水处理方法。当我们提出处理方案后,他们往往会觉得太贵了,并讲,他们小电镀厂,生产产品就赚一点点辛苦费,若废水处理,废气处理要花这么多钱,那就几乎没有钱赚了。我告诉他们,现在偷偷地污染环境生产,可能会赚一点钱,但环境被破坏了,将来要修复这些污染的环境,将你们这么多年来所赚的钱全部都吐回来,都不可能修复的。若赚的所谓辛苦钱,是靠牺牲环境,压榨工人的工资而赚取的,这钱还不如不赚! 当年为了搞亚运会,广州希望将市区的一些河道清理淤泥,以更好地解决河水黑臭问题。在清淤过程中,发现某个河道的淤泥中含有高浓度的铬,镍等电镀的重金属污染。那河道的岸边,现在已是高档住宅区与一些党政机关,不可能有电镀企业。查找历史,原来建国初,那区域有小型的军工厂,军工厂有电镀工序,当年的少量电镀废水应未经处理直接排入河道。这工厂已关闭几十年了,原来的工厂也已慢慢从许多人的记忆中消失,但清理河道的淤泥,淤泥中的重金属清楚地诉说了几十年前小电镀厂的污染。 发生面积达 17 万平方米的废水渗坑,不可能短时间生成,它应是多年污染形成的。它是一些黑心的老板只顾自己赚钱,而不顾社会公众利益的结果;也是当地个别领导,在只发展当地的经济,而不保护好当地环境的错误指导思想指导下,或只考核经济发展指标,而没有社会发展的综合指标;甚至有可能拿了这些黑心老板的一些经济利益,故意睁只眼闭只眼,放纵污染的结果。 这个大污染渗坑被发现了,还有多少这样的渗坑,偷埋的危险化学品没有被发现?各地环保局或其它相关的行政主管部门,应该主动地摸底排查,对管理区域内潜在环境污染风险有清澈的了解,不要再等到被民间组织发现了,才跟着应急处理,更不要等到已发生重大的污染事故,甚至引起人员伤亡了,才采取形动。要改变被动的,出现问题后的应急处置,而是要能提前采取必要的防范措施。 按照谁污染,谁负责的原则,那些以前污染了环境,或偷埋了危险化学品的黑心老板,即使现在工厂已关闭了,仍逃脱不了应负的责任。若能主动报告相关部门,采取必要的处置措施,也许还是相对省钱的补救方法。若心存侥幸,将来真的发生污染事故,应让其付出更加高昂的经济与法律代价。要通过这次巨大废水渗坑的处理处置,让那些以前干过类似坏事的人,拿过不该拿黑钱的人,睡不得觉。与其整天提心吊胆地担心东窗事发,还不如主动报告,清除 “定时炸弹”。 对环境污染问题,应采用终身负责制。无论是企业主,还是当地的主管部门,决不能为了眼前的一些蝇头小利,而破坏了赖以生存的环境。坚守青山绿水,就是金山银山的理念,为子孙后代,留下一方净土。
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面对华北污水渗坑我们怎么办?
热度 16 jiasf 2017-4-21 05:53
这两天 “河北17万㎡污水渗坑”成为公众关注的热点新闻事件。 比较奇怪的是这次引起大家关注的污水渗坑新闻事件的不是华北平原当地的人,而是位于重庆的环保公益组织“两江环保”,他们在4月18日下午 发布了 《华北地区发现170000平方米超级工业污水渗坑》 图文报道。 我是19日中午看到凤凰网的新闻,马上就在微信朋友圈分享了。一些朋友感到很震惊,有朋友问我是否是真的,我回说估计是真的,因为我在河北考察时就亲眼看到过河沟、水塘中五彩的污水。还有一个学生发给我一个“哭泣”的头像,说大成县就是她姥姥家。 应该说这次各方的反应是很快的。 19日:大城县政府就作出了回应: 18日晚,该县组织县环保、公安等部门对渗坑情况进行详细调查。 17万平米废砖厂强酸深坑是两个农民所为,两农民已经被抓起来了,且已经在2014年投资委托 龙淼公司治理渗坑废水,只是没有治好。3万平米化肥厂渗坑已经委托给碧水源公司治理,也是没有治好,还打了官司! 环保部也作出了回应,立即派工作组到当地检察。 20日:廊坊市 成立由市委常委、常务副市长为组长的工作组到大城县现场调度处置工作,派出市纪委工作组入驻大城县展开调查; 大城县主管副县长、环保局长和环境执法队长、南赵扶镇镇长和主管领导已停职检查。在此基础上,市纪委已展开调查,将对相关责任人予以严肃问责。 不过,目前一些消息还是让人感到扑朔迷离。首先,17万平米的渗坑,据说水深1-2米,原来的水印还高出1米多,说明废水总量在40万方左右,两个农民是怎么把这么多强酸废水弄来的?如果用运力40吨的液罐车啦,得来1万车次!那动静也太大了吧?而且,强酸废水的来源在哪里?得把源头找出来吧?即便负责拉运的农民有责任,让他们拉废水的企业更脱不了干系吧?其次,上市公司碧水源发布声明:他们跟大成县没有任何合同关系,也没有诉讼关系!这到底是怎么回事?我们拭目以待。 其实,华北平原的地表污水污染地下水的问题由来已久。很多人都知道华北平原有一句俗语:“有河皆干,有水皆污”。几乎每条河都干涸断流,如果有水也是污水,水质大都是劣五类。好多河流平时是断流的,被一节节拦起来,存放的都是浓度很高的污水,因为一些地方政府为了避免污水随时流向下游被下游告状,就采取拦蓄的办法,只要发大水的时候随洪水冲走。即便如此,一些地方还用这样的水灌溉。曾经看到造纸污水使灌溉渠、田间都变成红褐色。尤其让我感到有些讽刺的是一条从北京流到河北、天津的河流,河流名称竟然就叫“北京排污河”!在河边一看,水很浑浊,有臭味,属于典型的黑臭水体,可是农民还在用这样的水灌溉,还有人在河里捞鱼。这些河沟、灌渠、水塘里面的污水,不可避免要下渗污染地下水。 十几年前,我就说相对于水量短缺,我国水资源安全的主要威胁是水污染。水污染已经对我国的水资源安全、食品安全造成严重威胁。尤其是地下水的污染后果更严重,因为要想治理恢复,难上加难。 怎么办?最根本的还是要转变观念,再也不能走牺牲环境来发展经济的老路,坚决打击各种环境污染行为,落实地方党政的环境保护主体责任,对环保不力的官员严厉追责!另外一个需要的观念转变是:环保本身也是产业,大力投资环保,发展环保产业,也可以带动经济的发展。
个人分类: 水是杂谈|7527 次阅读|29 个评论
水文地质学家要做思想解放的“井底之蛙”
热度 5 xushengwang 2017-2-20 14:42
作为对 Frank W. Schwartz 称德国水文地质学家为“井底之蛙”的回应,新年之际, K. Udo Weyer也在德国地下水期刊《 Grundwasser 》上发表了一篇评论。与 Schwartz 建议大家转行的观点不同, Weyer愿意继续在水文地质领域耕耘,但不是做故步自封的“井底之蛙”,而是要做思想解放的“井底之蛙”,勇于在地下水科学领域做更加深入的基础研究,哪怕是坐“冷板凳”。现将此文翻译出来供大家参阅思考。 “井底之蛙”或水文地质学范式的转变? 韩鹏飞 译,王旭升 校 中国地质大学 ( 北京 ) 水资源与环境学院 Translated from: K. Udo Weyer .‘Frog in a well’ or a pending paradigm shift in hydrogeology.Grundwasser–Zeitschrift der Fachsektion Hydrogeologie, 2017, online 25 Jouuary.DOI 10.1007/s00767-016-0350-z. (in English) Translated by Han Pengfei and Wang Xu-Sheng (China University ofGeosciences, Beijing) 参加完在蒙彼利埃举行的 IAH 大会后,我正乘坐 TGV 列车从蒙彼利埃前往巴黎的主要机场 CDG 。无意间,我拿起了德语期刊 Grundwasser( 译者注:德国《地下水》期刊 ) 2015 年 12 月这期, 里面有 Frank Schwarz 的一篇英文社论,标题令人困惑,为: “ 井底之蛙 ” 。正如人们对 Frank 的期许,这篇社论写的很好。 我和 Frank 已经相识了几十年,赞赏他的科 学研究及作为 NGWA 协会期刊 “Groundwater”( 译者注:美国《地下水》期刊 ) 主编所做的工作。不错,我同意他的观点,德国的水文地质学已经显著脱离了其他国家地下水领域所遇见的巨大问题和挑战。正是这种孤立的(在某种程度上是不感兴趣的)学科环境,导致我在波恩大学完成关于裂隙岩体中地下水的博士学位研究后,就离开了德国。我的博士后时光是在瑞士、加拿大和法国度过的,部分得到了 DFG 资助,之后与 Franz Goerlich 的交谈坚定了我不回德国的决心。 为回馈那些对我疑惑的人,我通过汇编一份 1996 年德语版的研究报告表达了对 DFG 资助的感谢,其中详细介绍了应用于垃圾填埋场污染物迁移的地下水渗流物理学。这个工作部分由柏林联邦环保局资助 ( 编号 UFOPLAN 10202632) ,其他的费用由我在加拿大创办的 WDA 咨询公司支付。这份报告一直饱受怀疑,似乎意味着要被尘土掩埋了。我猜它不适合当时德国孤立的水文地质学科情景。一个出版商试图将其出版成书的计划也遭到了挫败。从当代德国科学的角度看,这个主题在政治上似乎是不正确的。 我之所以提到自己在德国的科研经历,是因为在我看来这正好属于 Frank 所 类比的井底之蛙的表现。很明显,真正的青蛙会寻找地表水坑并搬到那里去。我自己希望能够从 “ 井底之蛙 ” 变成一个勇敢、好奇而思想解放的水文地质学家。 这样的水文地质学家当然也会看到地表的水坑,但只是认为它有趣而已,不会作为逃生之处。他 ( 或她 ) 也会离开那口井,即离开这个只关注供水问题的旧时代水文地质领域。他将在供水问题以外的所有方向上探索,例如水文地质图、污染物水文地质学、水化学和同位素水文地质学。他不会相信 Craig Simmons ( IAH 协会期刊 Hydrogeology Journal 的编委之一)最近在蒙彼利埃 IAH 大会特邀报告所述的观点——水文地质学中所有决定性和根本性的工作都已经完成了,以及被称为地下水流系统理论创始人 József Tóth 所表达的类似观点。 不同的是,他考虑把物理学的经验推广到地下水动力学中。物理学如今已成为仅由严谨的数学基础和少量“严谨”的物理定律主导的科学。他期望地下水学科经历一个范式转变,在解决实际问题和进行数值模拟方面产生根本性的变化。 他记得,在 20 世纪初,物理学家也普遍认为物理学中决定性和根本性的问题都已经被解决,直到爱因斯坦用相对论摇撼了物理世界。在我看来,如果把完备的物理学用到地下水动力学,也应该会推进地下水动力学的颠覆式发展。 这位开明的水文地质学家终将看到两种地下水动力学之间的分异,一种仅具有速度势的严格数学基础,另一种则具有力势空间的严格数学基础和完备的物理学。 他将懂得如何看待两种动力学:速度势反映的是单位体积的能量和能量梯度(驱动力),其数学基础严格但很复杂;力势反映的是单位质量的能量和能量梯度,不仅具备严格的数学基础和完备的物理学,而且简单明了。他会抛弃“水是不可压缩的”这种速度势的数学理论所包含的固有假设。他最终明白,对变密度流而言,所谓周围淡水的水头,这个基于速度势理论体系的概念,在物理上是一个谬误,因为这些概念并不代表实际的能量及其梯度状态。他应该理解静水力学(仅在垂直方向上通过浮力作用发生形变)和动水力学(空间所有方向上的浮力驱动形变)条件之间的差异。他应该意识到当前变密度流模拟程序中对浮力的处理(静水力学)是失败的,它导致了对流单元和海水入侵的错误预测结果。 他应当还能看到,地下空间的竞争性大规模利用,诸如供水、废弃物和二氧化碳处置、地热开发,以及地下水排泄区的生态危机,这些全世界所面临的巨大问题需要一个最接近完备物理学的地下水动力学,应该比现有地下水动力学和其他方面所依赖的数值模拟工具更加完备。 总之,作为水文地质学家,没有必要只是为了找到用武之地和发展机遇而逃离到给地表水研究打下手的工作中去。水文地质学还有大量与物理基础有关的问题尚未解决。新的方法论等待开明和勇敢的水文地质学家去发展。我祝他们一切顺利,虽然我深知这很难,因为可能会遇到来自“专家”、审稿人、编辑和资助机构的巨大阻力。不过,这将成为收获巨大、鼓舞人心的工作,对于从深层次上为水危机找到最终解决方案也是必要的。无论如何,这些 思想解放的水文地质学家应该牢记 Max Plank 在 1947 年科学自传中所说的话: “ 科学真理的胜利,不是说服反对者让其看到光明,乃是反对者逐渐消亡而熟悉真理的新一代成长起来。 ” 祝您好运! 原作者简介: K. Udo Weyer 水文地质学家,在德国波恩大学获得博士学位,现为加拿大 WDA 咨询股份有限公司董事长。 主要研究领域:水文地质,变密度流,流体动力学, CO 2 储存等。 Researchgate 主页链接 : https://www.researchgate.net/profile/Udo_Weyer 。
个人分类: 谈笑间|8743 次阅读|6 个评论

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