從世界范圍看，干旱－半干旱地區開發利用地下水已有悠久的歷史。尤其是最近幾十年來，隨著一些干旱－半干旱國家或地區社會經濟的不斷發展，用水量日益增長，從而促使他們加快了地下水資源勘查評價及有關水文地質工作的步伐，并由此取得了突破和進展。

地下水(包括深層地下水)資源的大量開發利用，一方面不僅保證了干旱地區人民的生活用水需求，而且有力地促進了干旱地區的社會進步和經濟發展。另一方面，地下水資源由于受補給所限，尤其是深層承壓水基本上是一種非再生的水資源，如果無計劃或不科學地過度開采，將會帶來一系列生態－環境地質問題，如導致含水層枯竭、水質惡化、土地沙化和土地鹽堿化等，甚至還可能危及子孫后代的“水安全”和經濟社會的可持續發展。有的國家或地區由于過度開采地下水資源，已開始出現地下水資源枯竭、水質變差、供水能力逐漸下降、土地沙化和鹽堿化等嚴重問題。所幸的是，水的問題許多干旱國家或地區都已經意識到并采取措施開始著手解決這些問題，他們在不斷加強地下水資源勘查評價的基礎上，越來越重視地下水開發利用戰略的制定與選擇、地下水儲蓄和調配工程的建設以及地下水資源的管理和立法，從而使地下水資源利用正進入到一個更加科學、合理的新階段。

20世紀90年代以來，國際上關于區域沉積盆地地下水的賦存規律和運移機制有兩種截然不同的觀點:一是以水力連續性為基礎的水文模型―――徑流模型;二是以水力不連續性為基礎的滯留(Stagnant)模型，提出了“滯留含水層”的概念。

干旱區地下淡水勘探技術的進展主要表現在遙感技術與GIS的結合、不斷完善的物探技術及其解譯技術的計算機化。

總之，干旱區水文地質研究是水文地質學的一個重要研究領域，也是各國水文地質學家關注的熱點之一，特別是20世紀80年代以來系統工程理論和方法的引入，同位素技術、遙感技術、計算機等的應用，地球物理勘探(磁法、核磁共振)、鉆探水平的提高，大大推進了干旱區水文地質研究的發展。目前，許多國家日益重視干旱區水資源的持續利用，將地下水資源與生態－地質環境保護結合在一起進行研究評價。

為了滿足我國國民經濟發展的需要，從1956年起，地質部在河西走廊進行了1∶20萬地質、水文地質綜合測繪。與此同時，地質部水文地質工程地質研究所閻錫嶼、段永侯等人，結合當時生產需要及我國12年科學規劃，開始了我國干旱及半干旱地區水文地質條件的研究，并發表了有關重要的論著，闡明了我國西北內陸盆地山前沖洪積平原水平分帶特征。1956～1958年期間，陜西、甘肅、青海、新疆等省、自治區相繼建立了水文地質工程地質隊，開始了1∶50萬、1∶20萬水文地質調查。水利部門和中科院系統也進行過許多與水土資源開發利用有關的考察和研究工作。具代表性的工作有:①甘肅省地質研究所范錫朋教授主筆的《甘肅省河西走廊地下水資源分布規律和合理開發利用報告》;②地質礦產部“七五”科技攻關項目“西北地區地下水資源評價及合理開發利用研究”;③1996～1999年，中國科學院蘭州冰川凍土研究所國家“九五”攻關專題“黑河流域水資源合理利用與社會經濟和生態協調發展研究”。

近20年來，隨著系統理論分析方法的引入和同位素、遙感、計算機技術和先進物探手段等的應用，內陸干旱區的地下水勘查與研究得到迅速發展。通過“九五”攻關項目的整體研究，對上中下游兼顧，水資源開發與生態環境保護并重，地表水和地下水聯合調度得到了更廣泛的共識，取得了不少重要的成果，但很多方面研究深度還不夠，尤其是一些可操作的實施方案尚待進一步研究。鑒于西北內流盆地水資源的形成、演化和分布規律，甚至水資源的開發方式及其存在的生態－環境地質問題都具有很大的相似性，在流域尺度上，開展西北地區典型流域水資源利用與生態－地質環境保護試驗和示范工程的研究，將具有很好的代表性和推廣應用的前景。

干旱地區社會經濟－水資源－生態環境之間如何協調發展等問題，已引起了國際社會的廣泛關注和高度重視。近年來，日益頻繁的國際合作與學術交流為開展本項目提供了許多可借鑒的新技術和新思路。瑞士蘇黎世工業大學水力學與水資源研究所(EHT)承擔全球可持續發展項目Alliance for Global Sustainability(AGS)，與美國麻省理工學院和日本東京大學聯合開發了水資源持續管理系統的模型和方法，特別重視農業用水和干旱區鹽分的運移。同時新的環境同位素示蹤技術(CFC，T/3He，穩定同位素)，與示蹤元素和鹽分運移耦合的水循環模擬，利用衛星影像識別蒸發強度，校驗模型參數，確定水資源開發戰略的優化方法在干旱地區取得了良好的效果。尤其是荷蘭德爾福特(Delft)國際建設、水利與環境工程學院(International Institute of Infrastructure，hydraulics and Environment Engineering)和荷蘭應用地學研究所開發的區域地下水地理信息系統(REGIS)，為地下水資源的開發與管理提供了有力的工具。

以色列是一個嚴重干旱缺水的國家，大部地區屬于干旱或半干旱區，其中干旱區面積占國土面積的60%。水資源時空分布不均，北部和西部年均降雨量400～800mm，向東向南急劇減少，南部的內蓋夫沙漠地區降水量在50mm以下;降雨主要發生在冬季(11月至次年3月)。以色列水資源的調控經驗是:充分利用地表水資源，實施調水工程;充分利用邊際水資源(污水、咸水、海水及暴雨洪水);在沿海平原含水層建立地下水庫;從國外進口水;采用先進的節水灌溉技術;重視水資源的管理。其中北水南調工程把以色列唯一的淡水湖―――北部的加利利湖的水引到干旱的南部地區，使南部的不毛之地變成了一片片綠洲，稱為國家輸水工程(National Water Carrier)。該工程于1964年建成并投入運轉，輸水管道包括地下管線、明渠、中繼性水庫和暗渠隧道。年供水量4×108m3。沿途設多座泵站加壓，并吸納全國主要地表水和地下水源，同時向外輻射出供水管道，與各地區的供水管網相連通，形成全國統一的調配水系統。這條輸水管道不僅是主要的供水系統，而且還能接納北部冬天和早春多余的水，向沿海地區的含水層補給水源，有效地防止因地下水位下降造成的海水倒灌。在沿海平原含水層建立地下水庫。以色列沿海平原含水層儲水潛力大，且其東部地區大部分含水層是未飽和的。以色列在沿海平原建立地下水庫用于貯存冬季(或降水大的年份)多余的雨水、灌溉滲漏水及回收污水，在需要用水時，再抽出來使用。以色列的滴灌技術給農業灌溉賦予了新概念，為世界干旱區農業發展樹立了榜樣。該技術由計算機系統自動控制。相對于其他灌溉方式，滴灌是最有效的節水方法，水分利用率(WUE)可達95%，而表面灌溉只有45%，噴灌為75%。滴灌技術的采用使以色列的農業用水大大減少，可以騰出更多的水用于其他用途。

眾所周知，美國水資源地區分布不均，西部地區氣候較為干旱，年降水量不足200mm，最低的僅為50mm。中西部地區地下水受到嚴重超采，地下水位持續下降，引起了地面沉降、海水入侵等嚴重問題。美國對水資源的調控措施是:在西部干旱區修建引水工程;限制地下水開采量，進行地下水人工補給;重視廢水循環利用;普遍推廣農業節水灌溉;重視水資源的管理。為開發西部，僅1933～1943年聯邦政府就批準興建了34個灌溉與調水工程。加利福尼亞州南部地區原本是沙漠地區，年降雨量很少，在美國西部開發中，通過從科羅拉多河引水，供應加利福尼亞州南部地區的用水需求。20世紀50年代，加利福尼亞州進一步實施了北水南調工程，將加利福尼亞州北部的水引到南部，為南部地區的發展提供了堅實的基礎。美國西南部亞利桑那州的盆嶺地區極為干旱，建設了中亞利桑那工程(CAP)，該工程從科羅拉多河引水到亞利桑那州的盆嶺地區，工程渠道總長540km，每年輸水22×108m3。

近十余年來，地表水和地下水聯合調蓄與優化利用已成為流域尺度水資源科學利用研究的熱點，國際上含水層儲存與利用(Aquifer Storage and Recovery，簡稱ASR)研究越來越受到重視，而且得到廣泛應用。美國佛羅里達州夏灌冬用，解決了冬季渡假用水不足;荷蘭利用沿海沙丘區，用凈化后的萊茵河水回灌沙丘含水層，再回采用于海牙和阿姆斯特丹兩大城市供水，回采水量占到回灌水量的80%，并有效地控制了海水入侵;瑞士蘇黎世市采用傍河取水―回灌含水層―再回采利用模式，使水源通過含水層再自凈，既減少了化學處理費用，也杜絕了化學處理可能導致的二次污染，達到優質供水的目的。我國北方沿海城市利用河流盆地構筑地下水庫，也取得了很好的效果。到目前為止，最難解決的問題依然是可供回灌的水量不足及可供回灌的時間有限，加之地下水補給過程中的氣滯阻水，使多數回灌補給效率不高。

總之，流域尺度的水土資源利用、經濟社會可持續發展、生態環境保護三位一體的綜合研究和實踐，越來越受到社會和學者的重視，已成為多學科綜合研究與工程示范的熱點問題之一。

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