洛杉矶平衡进口水供应组合所依赖的一个关键资源是当地的地下水。在过去五年中,当地地下水为洛杉矶提供了约 12% 的总供水量,在历史上干旱年份,地下水供应量最高可达该市总供水量的 23%。近年来,污染问题影响了洛杉矶水电局充分利用地下水资源的能力。为了应对污染问题和地下水位下降,洛杉矶水电局积极与其他机构合作,改善地下水盆地的整体健康状况。

    洛杉矶市拥有圣费尔南多、西尔马、鹰岩、中央和西海岸盆地的水权。总计这些水权总计约为每年 109,809 英亩英尺(AFY)。一英亩英尺的水量是可以覆盖一英亩土地一英尺深的水量,或大约三分之一百万加仑。洛杉矶河上游地区 (ULARA) 的水权总额约为 91,000 AFY,其中包括圣费尔南多、鹰岩和西尔玛盆地。中部和西海岸盆地的水权分别为 17,236 AFY 和 1,503 AFY。此外,由于该盆地使用了进口水,洛杉矶水电局可能有权收回返回 Verdugo 盆地的部分水。然而,洛杉矶水电局从未尝试行使这项权利。由于水井状况恶化和局部水质问题,洛杉矶水电局目前也没有在西海岸盆地行使其抽水权。下图按流域汇总了该市年度当地地下水权。

    Graphic depicting total annual groundwater entitlement: 500 acre feet (AF) for Eagle Rock, 1503 AF for West Coast, 3570 AF for Sylmar, 17,236 AF for Central, and 87,000 AF for San Fernando.
    Total : 109,809 AFY. AFY = Acre Feet per Year.

    洛杉矶水电局通过联合利用来优化盆地地下水的生产。地表水和地下水的联合利用是指结合使用两种资源来优化水的供需平衡,从而提高水的总体可用性和可靠性。地下水开采时间可根据不同需求进行调整,在平水年和丰水年将地表水储存在地下水盆地中,供枯水年开采。每年 4 月至 10 月(用水需求量最高的时候),都会联合使用洛杉矶当地的地下水供应和从洛杉矶输水道和/或大都会水务局 (MWD) 进口的水供应,抽取年度地下水。

    此外,洛杉矶水电局在雨水丰收年和正常年份储存进口的水,以便在干旱年份增加地下水产量。然而,最近几年降水量低于正常水平以及地下水污染限制了补给量和洛杉矶水电局的抽水能力。

    此外,联合使用使洛杉矶水电局能够以较低的单位成本(如果有)购买和储存替代的 MWD 补给物资。这种地下水替代储存方式在提供成本效益的同时,还可通过减少盆地内的抽水时间来补充地下水盆地的补给。

    地下水生产

    平均而言,该市约 89% 的地下水供应来自 ULARA 地下水盆地,而中央盆地提供 11%。自 1980 年以来,西海岸盆地就没有再进行过生产。

    ULARA——圣费尔南多、西尔马、鹰岩盆地

    洛杉矶水电局 (LADWP) 在旧金山湾区 (SFB) 内有八个主要井场,共包含 115 口井。这些油田包括图洪加油田、里纳尔迪-托卢卡油田、北好莱坞西支油田、北好莱坞东支油田、欧文油田、弗杜戈油田、惠特纳尔油田和波洛克井油田。这些水井一般是在 1924 年至 1991 年期间安装的,最近安装的是 1988 年的 Rinaldi-Toluca 井场和 1991 年的 Tujunga 井场。目前,西尔马盆地有两口水井在运行,而鹰岩盆地没有地下水生产,尽管洛杉矶水电局有权从该盆地提取安全产量。正在西尔马盆地安装地下水监测井,以评估该地区地下水状况。

    埃尔多拉多大道地下水监测井安装
    西尔马地下水生产井安装

    中部和西海岸盆地

    洛杉矶水电局的两处设施为中央盆地提供地下水供应:曼哈顿井和第 99 街井。现役的曼哈顿井于 1928 年至 1974 年间安装,生产能力为每秒 7 立方英尺 (cfs)。99 街的油井于 1974 年至 2002 年间安装,生产能力为 6.1 立方英尺/秒。中央盆地的两个油田目前正在修复中,以最大程度地提高其生产能力。由于局部地下水污染问题和洛米塔井场水井的老化,洛杉矶水电局多年来一直无法从西海岸盆地抽取应有的水量。

    曼哈顿井场地下水生产井安装

    地下水管理

    洛杉矶水电局的地下水管理计划将逐步增加其资本投资,主要侧重于增加地下水补给和井产量以及改善旧金山湾区地下水质量的项目。洛杉矶水电局正在研究增加当地盆地地下水储存的机会,以便在发生极端干旱或其他紧急情况时建立具有成本效益、环保的水资源储备。

    水质问题减少了我们可用的地下水供应,要求洛杉矶水电局加快研究和项目以恢复失去的地下水产量。虽然洛杉矶水电局面临着地下水质量挑战,但洛杉矶水电局采取的地下水管理措施已使输送给客户的所有地下水都达到或超过了所有水质规定。作为监管合规工作的一部分,洛杉矶水电局与加州公共卫生部 (CDPH) 合作对生产井和监测井进行水质测试。有关地下水修复的更多信息

    洛杉矶水电局对全年收集的 25,000 多个水样进行了近 250,000 次现场和实验室测试,检测了砷、铬、铅和消毒副产物等数百种不同的化学物质,以确保在向客户提供水之前,所有水源的含量均在安全范围内。

    根据洛杉矶公共卫生局 (CDPH) 的要求,洛杉矶水电局 (LADWP) 会积极监控每一口为洛杉矶市供水的水井。洛杉矶水电局的地下水监测项目由几个不同的部分组成,包括:

    • 每年对一般矿物进行监测;
    • 根据每口井的污染程度,每年、每季度或每月监测金属、大肠杆菌、无机物、挥发性有机化合物(VOC)和不受管制的化合物,如钒和硼;
    • 每三年监测一次放射性和合成有机化合物(SOC);以及
    • 每九年监测一次石棉。

    所有污染物的监测都在分配系统的入口处进行,入口处靠近水从井中抽出的地方。如果发现水质问题,则立即隔离井源并重新检测。洛杉矶水电局仅从能够为其客户提供安全水质的水井中抽水。

    洛杉矶水电局为三氯乙烯 (TCE)、四氯乙烯 (PCE)、硝酸盐、高氯酸盐和总铬制定的运行目标比联邦或州法规允许的最大污染物水平 (MCL) 更为严格。这些更严格的运营目标为我们的客户提供了额外的安全保障,以抵御这些污染物。

    TCE 和 PCE 化合物通常用于需要金属脱脂的行业。PCE还用于干洗和汽车修理行业。

    硝酸盐之所以令人担忧,是因为它会严重阻碍血液吸收氧气。婴儿(处于发育的早期阶段)对硝酸盐的影响最为敏感。目前硝酸盐的标准是45百万分率(ppm)。硝酸盐标准一次超标将被归类为严重违规,需要立即通知公众。受影响的洛杉矶地下水供应最终可能需要进行硝酸盐处理。

    2007 年 10 月,对十亿分之六 (ppb) 的高氯酸盐采用了 MCL。高氯酸盐是一种无机化合物,最常用于制造火箭燃料、弹药和烟花。除了在地下水中检测到该化合物外,在科罗拉多河渡槽水中也检测到了该化合物,但近年来没有检测到。

    下面的“值得关注的新兴污染物”小节中讨论了铬。

    背景

    洛杉矶市面积为 465 平方英里,人口超过 400 万,年平均用水量约为 2150 亿加仑(或 660,000 英亩英尺)。当地地下水为洛杉矶提供了约11%至15%的总供水量,在干旱年份甚至可达到总供水量的30%。洛杉矶拥有圣费尔南多、中央、西尔马、西海岸、鹰岩和弗杜戈盆地的水权。圣费尔南多盆地占该市当地水权总量的 80% 以上。

    该盆地位于洛杉矶县高度城市化的地区,在过去的70年里受到了不同程度的污染。污染主要是由于氯化溶剂等化学品的储存和处理不当造成的。从第二次世界大战到冷战期间,氯化溶剂在飞机制造业中被广泛使用,也是造成洛杉矶地下水污染的主要原因。地下水污染的其他来源可归因于与汽车和设备维修、汽车回收、无衬砌垃圾填埋场、干洗店、油漆店、镀铬、纺织品制造、燃料储存和分配以及化学品制造相关的商业活动对有害/危险材料的不当储存、处理和/或控制。过去奶制品、农业和住宅使用的化学肥料和化粪池系统产生的废物也导致了洛杉矶地下水的污染。

    自 1970 年代以来颁布的环境法规以及这些法规的更严格执行大大降低了不当处理或释放这些有害化学物质的可能性,并大大降低了进一步污染土壤和地下水的风险。

    污染物

    洛杉矶地下水中检测到了浓度从低到极高的氯化溶剂(主要是三氯乙烯 (TCE)、四氯乙烯 (PCE) 和四氯化碳)、1-4 二乙烯醚(二恶烷)、六价铬、高氯酸盐、硝酸盐和 N-亚硝基二甲胺 (NDMA)。在污染源附近检测到了高浓度。下面的四张羽流图说明了三氯乙烯、四氯乙烯、铬和硝酸盐污染对洛杉矶从圣费尔南多盆地抽取地下水活动的影响程度。

    美国和加利福尼亚州环境保护局正在处理几个污染源,导致责任方对地下水的清理工作有限。不幸的是,一旦污染物沿着土柱向下移动并到达地下水,污染就会迅速扩散。此时,处理和清理地下水中的污染物就会变得极其困难且成本高昂。

    洛杉矶在圣费尔南多盆地有 115 口地下水生产井,目前约有一半因受到污染而无法使用。如此多水井的损失意味着洛杉矶无法抽取其裁定的地下水权。按照目前污染羽流的迁移速度,洛杉矶在未来 5 到 9 年内几乎无法利用圣费尔南多盆地的大部分当地地下水。

    解决方案

    鉴于污染程度和可用水资源日益短缺,唯一可行的解决方案是清理和处理地下水以满足洛杉矶的用水需求。这就是为什么洛杉矶水电局要实施一项雄心勃勃且资金密集的计划来清理和处理圣费尔南多盆地的地下水。该计划可能涉及建设和运营多个大型和小型地下水处理设施,以每年清除和清理圣费尔南多盆地 107,000 至 123,000 英亩英尺的受污染地下水。这些设施的成本可能为6亿至9亿美元。洛杉矶水电局计划在获得必要的资金和批准后,于 2022 年中期建成并投入运营这些设施。这些拟建设施将以合理的成本恢复洛杉矶从圣费尔南多盆地抽取地下水的历史能力,并在可预见的未来为洛杉矶居民和企业提供可靠的本地优质水源。

    铬柱地图
    硝酸盐羽流图
    PCE羽流图
    TCE羽流图
    地下水:洛杉矶的重要水资源
    圣费尔南多地下水盆地情况说明书

    更新于2015年8月26日

    洛杉矶水电局在多个层面管理新兴污染物:

    1. 通过鼓励标准化测试的发展以实现早期发现,并通过提供早期发生数据来支持监管框架,
    2. 通过倡导良好的科学和平衡的风险评估方法,
    3. 通过寻求与其他现有污染物的风险视角来管理新兴污染物,在没有监管的情况下,
    4. 通过与研究和监管机构合作,支持对新兴污染物的早期解释,以及
    5. 通过支持研究来开发具有成本效益的处理方法来去除和管理这些新兴污染物。

    洛杉矶水电局管理新兴污染物的一个例子是六价铬(俗称六价铬)。目前,六价铬还没有可强制执行的饮用水标准。然而,六价铬包含在国家总铬标准50ppb中。CDPH 预计将在不久的将来为该大院制定饮用水标准。铬是一种重金属,在工业上用于各种用途,包括电镀、皮革鞣制和纺织品制造,以及控制冷却塔中的生物膜形成。早在监管机构要求监测之前,洛杉矶水电局就开始对六价铬进行低浓度监测。洛杉矶水电局支持风险评估所需的新的健康影响研究,并提倡平衡的风险管理方法。洛杉矶水电局资助了一项研究,旨在开发新的处理技术,将六价铬降低到较低的检测水平。

    最新出现的污染物是“药物活性化合物和个人护理产品”,统称为 PPCP,它们正在从城市地区进入河流、湖泊和水道。人们担心内分泌干扰物、激素转换化合物和药物的发生和影响。由于现在的技术使我们能够检测到万亿分之一级别的化合物,因此其中一些化合物现在已经可以被检测到。风险评估领域很难跟上分析技术的进步。需要调查的问题是“这些污染物在如此低的水平下是否会对健康构成威胁?”。洛杉矶水电局将继续通过早期监测和利用平衡的风险管理方法主动管理新兴污染物。

    为了确保供水可靠性,洛杉矶水电局已启动了一系列快速而雄心勃勃的计划,以恢复旧金山湾区和其他盆地失去的地下水产量。这些工作还将帮助洛杉矶水电局为未来地下水补给工作中安全管理和取水做好准备。有关地下水修复措施的详细信息,请参阅项目和计划

    Map of wells equipped with data loggers in the San Fernando basin.

     

    项目背景

    洛杉矶水电局为洛杉矶市四百多万居民和企业提供可靠、优质的水源。当地地下水供应量约占洛杉矶市每年约 660,000 英亩英尺供水量的 11%。圣费尔南多盆地 (SFB) 占该市地下水供应量的 80% 以上,为未来地下水储存和相关利用机会提供了最大的潜力。

    SFB 由法院指定的水务主管监督,水务主管与洛杉矶水电局等地区水务机构合作,收集和报告有关供水、地下水开采、地下水位、储量变化、进口水使用、补给作业、水质和其他相关信息的数据。Watermaster 依靠精确的地下水位测量来监测 SFB 中的供水水位。欲了解更多信息,请访问 Watermaster 网站: http://ularawatermaster.com/

    目前,洛杉矶水电局每月或每季度手动获取这些测量数据。通过这些手动测量获得的信息仅为洛杉矶水电局和水务局提供了地下水位的快照。自动化地下水位测量将帮助洛杉矶水电局和水务局以更高的效率和更低的成本获取连续数据。连续的数据将使洛杉矶水电局和水务主管更好地了解地下水波动的动态性质及其对我们的集水活动的潜在影响。洛杉矶水电局还从加利福尼亚州获得了一笔拨款,用于抵消购买和安装这些自动地下水位测量设备(也称为电子数据记录器)的成本,以帮助降低客户的总体成本。

    项目范围

    该项目的范围是在 SFB 地下水抽水井和扩散场附近的大约 115 个现有监测井中安装电子数据记录器。数据记录器的安装于 2011 年 3 月开始。这些电子数据记录器的安装通常需要大约一个小时。

    目的

    安装电子数据记录器的目的是通过收集连续的水位信息来促进更好地管理地下水。

    电子数据记录器

    电子数据记录器是一种内置传感器的设备,可以记录水位。它是一个“雪茄形”装置,直径约一英寸,长度约九英寸。它由具有数据存储能力的内部电池供电。电子数据记录器传感器被放置到与数据线相连的地下水监测井中,以便通过手持设备以电子方式收集水位数据。

    资金

    洛杉矶水电局已从加利福尼亚州水资源部获得约 250,000 美元的拨款,洛杉矶水电局还承诺提供约 127,000 美元的实物成本分摊。

    好处

    该项目将通过更好地了解盆地动态来加强SFB的运营和管理,包括:

    1. 评估地下水轮廓和地下水梯度;
    2. 更准确地估算地下水储量;
    3. 更好地校准当前流动模型;
    4. 抽水、摊铺和水位之间的数据相关性;
    5. 更好地规划和运营现有的开采和扩散设施;
    6. 立即下载到 SFB 数据库,同时方便地将数据传播给其他机构和相关方。

    该项目还将显著节省累积运营成本并提高效率。

    洛杉矶水电局联系信息

    如有任何疑问,请联系 Hadi Jonny 先生(电话:(213)367-0905)或 Fatema Akhter(电话:(213)367-0904)。


    2011年11月17日

    有关地下水系统改进研究 (GSIS) 或您所在社区将要建造的地下水监测井的信息, 请单击此处