В начале 20-го века Монтеррей , Мексика, начал успешную экономическую метаморфозу и модель роста, которая остается исключением в Мексике . Все это началось с увеличения инвестиций в орошение, что подпитывало бум в сельском хозяйстве и скотоводстве в этом северном мексиканском городе. Экономический рост подпитывал неравенство доходов для 3,86 миллионов жителей, которые живут в районе метро Монтеррея (MMA) . Кроме того, быстрая урбанизация нанесла большой урон водным ресурсам. Решая многие из этих проблем, город Монтеррей стал моделью для надежного и эффективного интегрированного управления городскими водными ресурсами .
Проблемы, с которыми столкнулся Монтеррей, связаны с нехваткой поверхностных водных ресурсов, плохим качеством воды из-за неочищенных промышленных стоков , политическими циклами и ограничениями сроков, которые могут ограничить долгосрочное видение, а также водными спорами между городскими и сельскохозяйственными пользователями. В Монтеррее есть хорошие подземные водные «поля-колодцы», которые обеспечивают около 40% потребности города в воде и, как правило, не подвергаются чрезмерной эксплуатации из-за хороших связей с высокопродуктивными водоносными системами в центральных частях «Curvatura de Monterrey» . Эти скважины управляются как резервы хранения, которые могут использоваться во время засухи, что довольно распространено в этом регионе Мексики. [1]
Также уникальным для Монтеррея является соглашение между фермерами и муниципалитетом, в соответствии с которым фермеры предоставляют право на использование своих прав на воду из близлежащего водохранилища Кучилло , а муниципальная служба водоснабжения SADM (Servicios de Agua y Drenaje de Monterrey) возвращает фермерам использованную и очищенную городскую воду для орошения . [2] Это соглашение принесло пользу обеим сторонам, поскольку SADM дополняет свое водоснабжение высококачественной, но прерывистой поставкой из водохранилища Кучилло, а фермеры получают постоянную и богатую питательными веществами воду для орошения. Долгосрочная перспектива для этого района заключается в том, что урбанизация продолжится, а доступность воды уменьшится, поэтому необходимо будет разработать новые стратегии управления водными ресурсами.
В первой половине 1900-х годов крупные инвестиции в ирригационную инфраструктуру стимулировали развитие сельского хозяйства. [2]
Называемый « мексиканским чудом » с 1940-х по 1970-е годы, быстрый экономический и демографический рост превратил Монтеррей во второй по значимости промышленный город и второй по величине город в стране с населением в 3,8 миллиона человек. Быстрая урбанизация Монтеррея была отчасти обусловлена развитием сборочных заводов ('' maquiladoras '') и значительно расширилась с подписанием в 1994 году Североамериканского соглашения о свободной торговле (НАФТА). В частности, электронная промышленность стала крупнейшей отраслью в Монтеррее и использует большие объемы промышленных растворителей в своем производственном процессе. Эти вредные химикаты представляют наибольшую опасность для поверхностных и грунтовых вод в районе метрополитена Монтеррея §k§l§6Hola=D. [3]
Нехватка воды в конце 1970-х годов вынудила ввести нормирование для 750 000 человек, большинство из которых были бедны и уже имели ограниченный доступ к воде. Принудительное нормирование воды породило протесты против воды, которые переросли в более крупные организованные массовые митинги, блокады, захваты грузовиков водоснабжения, захваты правительственных зданий и удержание в заложниках водителей, доставляющих воду. Большинство этих акций были инициированы бедными женщинами и привели к президентским действиям с созданием программы «Вода для всех» (Agua para Todos), которая открыла новую эру государственных расходов, обещавших обеспечить водой каждого жителя к 1985 году. [4]
Монтеррей — столица штата Нуэво-Леон , расположенная примерно в центре штата, на северо-востоке Мексики, недалеко от границы с Техасом . Монтеррей находится на высоте 1740 футов (530 м) над уровнем моря и расположен в широкой котловине шириной около 40 миль (64 км), окруженной с севера, запада и юга горами. [5] Климат здесь полузасушливый, средняя температура составляет 75 °F (24 °C). Однако большую часть года температура либо выше 82 °F (28 °C), либо ниже 57 °F (14 °C). [1] Среднегодовое количество осадков в Монтеррее составляет 584 мм (23 дюйма), причем большая часть этого количества выпадает в период с июня по октябрь во время сезона ураганов в Атлантике. [5]
В 1995 году население водораздела Сан-Хуан составляло 5 млн жителей, из которых около 4 млн проживали в Метро Монтеррей (МАМ), и ожидается, что к 2020 году население увеличится до 8,4 млн жителей. Население МАМ расположено на площади 360 км2 в девяти муниципалитетах (Аподака, Гарсия, Эскобедо, Гваделупе, Хуарес, Монтеррей, Сан-Николас, Санта-Катарина и Сан-Педро). Принимая во внимание сброс и пополнение водоносного горизонта, текущее население и среднюю гидрологию, водораздел обладает водообеспеченностью 484 м3 на жителя в год и будет сокращен до 230 м3 на жителя в год к 2020 году. Таким образом, водораздел входит в число беднейших регионов с точки зрения водообеспеченности на душу населения наряду с такими странами, как Сирия, Израиль и Саудовская Аравия. Оценки потребления воды на душу населения, включая бытовые, коммерческие, муниципальные и промышленные запасы, приближаются к 290 литрам в день на одного жителя для MAM. [6] Более конкретно, MAM получает 60% своего водоснабжения из поверхностных вод, а остальные 40% поступают из обширной сети скважин с грунтовыми водами. [7]
Поверхностные воды : Река Сан-Хуан с площадью поверхности 20 212 км 2 составляет 31,5% всей площади поверхности штата Нуэво-Леон и является крупнейшей и самой важной рекой, снабжающей водой Монтеррей. [2]
Водохранилища : Плотина Эль-Кучильо (активная емкость 1 123 000 000 м 3 ) была построена в 75 км выше плотины Гомес и начала работу в 1993 году, в первую очередь, для подачи воды в Монтеррей. Плотина Марте Р. Гомес (MRG), построенная в 1936 году чуть выше слияния Сан-Хуана с Рио-Браво , служит основным водохранилищем ирригационного округа Бахо-Рио-Сан-Хуан (BRSJ) с активной емкостью хранения 829 900 000 м 3 . [2] Водохранилище Хосе Лопеса Портильо «Серро Прието» (обычная емкость 393 мм 3 ) было построено в начале 1980-х годов в соседнем водоразделе Рио-Сан-Фернандо для удовлетворения бытовых и промышленных потребностей в воде столичного региона Монтеррей (МАМ) и стало первым случаем межбассейнового переброса пресной воды для решения проблемы ее нехватки на северо-востоке Мексики. [6]
Подземные воды : Подземные воды Монтеррея обеспечиваются 46 глубокими скважинами (от 700 до 1000 м), 74 скважинами (<100 м), тремя водными туннелями (Кола де Кабальо I и II, Сан-Франциско) и двумя крупными источниками. [7] Скважины расположены в «полях скважин» (район с большим количеством скважин) и обеспечивают 40% от общего объема потребляемой в Монтеррее воды. Три самых важных «поля скважин» — это «Метрополитенский район Монтерей Уэлфилд», «Буэнос-Айрес Уэлфилд» и «Мина Уэлфилд». «Буэнос-Айрес Уэлфилд» является самым важным и обеспечивает почти половину (46%) извлекаемых подземных вод (~ 1,5 м 3 / с). Он расположен в горной местности «Каньона Уастека» недалеко от Монтеррея. Эти «поля скважин» обеспечивают высококачественную воду с низкой стоимостью очистки. [1]
Согласно данным, собранным исследователями Автономного университета Нуэво-Леон в Мексике , среднегодовое количество осадков в 538 мм/год в пределах водосборной площади скважин Буэнос-Айреса достаточно для пополнения водоносного горизонта, при этом обеспечивая сброс около 1600 л/с (400 галлонов), которые можно безопасно извлекать в любой момент времени. В 1998 году скважина работала со средним сбросом 1535 л/с. Однако из-за более высокой добычи в течение большей части последних 25 лет динамические уровни в некоторых скважинах, как было замечено, упали почти на 100 метров в течение нескольких лет, что указывает на возможную чрезмерную эксплуатацию . Хотя это и происходит, скважины быстро и полностью пополняются обратно до артезианских условий ураганами, которые прошли в последние десятилетия. Ураганы не отражаются в гидрологическом балансе, который основан на среднегодовом количестве осадков 538 мм, поэтому долгосрочные запасы водоносного горизонта считаются значительно более высокими, что подразумевает, что добыча из скважин Буэнос-Айреса может быть значительно выше 1600 л/с без чрезмерной эксплуатации системы водоносного горизонта. [1]
Другие источники воды включают искусственные туннели и природные источники (3,20% от общего объема поставок); программы по культуре воды, повторно используемую воду из очистных сооружений и восстановление скважин подземных вод, которые теперь обеспечивают доступ к водоносным горизонтам. [1]
Управление дренажной инфраструктурой является областью SADM. Несмотря на сравнительно небольшое количество осадков, Монтеррей получает штормы и ураганы большой интенсивности в течение мая и июля. Дренаж был под относительным контролем во время этих штормов. Наводнения от штормов также являются явной возможностью в сентябре и октябре, поэтому правительство стремилось защитить граждан Монтеррея, построив 160 км дренажной инфраструктуры, включая: 1) семь больших ливневых каналов общей протяженностью 60 км; 2) три удерживающие плотины; 3) 47 более мелких дренажных ветвей общей протяженностью 70 км; 4) и 26 км других муниципальных сооружений. [7]
Районы орошения в пределах водоразделов, обслуживающих MMA, — это район орошения Бахо-Рио-Сан-Хуан (BRSJ) № 26 (ID026) и район орошения Бахо-Рио-Браво (BRB) № 25 (ID025) . Фермеры в этих двух районах орошения получают воду по уникальной компенсационной схеме, которая включает выплаты за потерю урожая в размере порядка 100 долларов США за гектар неорошаемой земли из-за отвода воды в Монтеррей, а также дополнительные 60% отведенной воды, которые будут возвращены фермерам в качестве очищенных сточных вод через ручей Аянкуаль, река Пескерия. Хотя это было успешным, мексиканский сектор орошения будет продолжать сталкиваться с жесткой конкуренцией за воду, учитывая: (a) низкую производительность воды в сельском хозяйстве, что заставляет лиц, принимающих решения, распределять воду на более производительные цели, особенно в городах; (b) приоритет, отдаваемый компоненту бытового использования муниципального водоснабжения; (c) и национальные интересы Мексики в выполнении своих обязательств по совместному использованию воды с Соединенными Штатами. [2]
В 1992 году, когда был принят Национальный закон о воде (Ley de Aguas Nacionales), управление водными и ирригационными системами было децентрализовано с федерального уровня на уровень штатов и муниципалитетов. С этого года ирригационные округа стали открытыми для приватизации и с тех пор несут ответственность за поддержание себя в рабочем состоянии. Сразу же отсутствие федерального финансирования и ресурсов для ирригационных округов вокруг Монтеррея вызвало такие проблемы, как отсутствие технического обслуживания и управленческих возможностей. Поскольку MMA продолжает урбанизироваться и спрос на водоснабжение растет как для промышленного, так и для общественного использования, ирригационные округа 025 и 026 видят, что их орошаемые земли сокращаются. [8]
Вода из реки Рио-Браво, включая суббассейн Сан-Хуан, используется следующим образом: 78% для сельского хозяйства, 12% для городского общественного снабжения, 8% для промышленности и 2% для животноводства. [2] Монтеррей имеет 99% охвата водоснабжением и 98% канализацией и близко к 100% очисткой сточных вод. Несмотря на высокие показатели охвата и эффективности, город продолжает инвестировать в расширение своих возможностей и улучшение своей деятельности. [9] Последние статистические данные показывают, что среднее потребление бытовых вод для города составляет около 12% от общего сброса (средний показатель по Мексике = 17%) или 10 400 литров в секунду (~2750 галлонов) с минимумом зимой 9 300 л/с (2457 галлонов) и пиком летом 12 100 л/с (~3200 галлонов). [1] По оценкам SADM, в 2002 году ежедневное потребление воды на душу населения составило 130 л (32,5 галлона), что на 18% меньше, чем в 1997 году, из-за постоянного снабжения в размере 335 миллионов м 3 /год, несмотря на постоянный рост населения. [2]
Быстрый темп экономического роста в районе метрополитена Монтеррея (MMA) привел к увеличению ухудшения качества воды, поскольку промышленность (например, электронная) сбрасывала неочищенные промышленные стоки, а население росло быстрее, чем в остальной части Мексики. Следовательно, доступность ресурсов чистой воды была нарушена загрязнением из промышленных и жилых источников вдоль реки Сан-Хуан. [8] Еще одна река, которая сначала была загрязнена промышленными стоками, а затем полностью высохла из-за чрезмерного использования, — это река Санта-Катарина.
Усугубляя проблему, муниципальная станция очистки сточных вод (WWTP), эксплуатируемая SADM в Монтеморелосе, в 45 милях к юго-востоку от Монтеррея, не в состоянии сделать капитальные вложения, необходимые для расширения операций и процессов, и, следовательно, не может удовлетворить текущие потребности растущего сообщества, что приводит к сильной перегрузке станции, производящей сточные воды, которые не соответствуют стандартам сброса 30 мг/л БПК и общего содержания взвешенных твердых частиц (TSS). В ответ на это на станции очистки сточных вод Монтеморелоса 1 были развернуты технологии биологической очистки без дальнейшего значительного увеличения капитала. [10] Положительные результаты были получены после использования биологической очистки. В частности, после 8 недель очистки среднемесячный показатель входящего БПК на станции очистки сточных вод Монтеморелоса 1 снизился на 49% с 318 мг/л до 161 мг/л, а входящего TSS снизился на 20% с 228 мг/л до 184 мг/л. Содержание БПК в сточных водах снизилось на 92% с 116 мг/л до 9 мг/л, а содержание взвешенных веществ в сточных водах снизилось на 80% с 58 мг/л до 12 мг/л. [10]
Испарение и засухи сыграли значительную роль в продолжающейся борьбе Монтеррея за получение достаточного количества воды. Поскольку Монтеррей расположен в полузасушливом регионе, где поверхностных вод мало, а осадки выпадают нечасто, высокие температуры стимулируют высокую степень потери воды за счет испарения из водоемов и эвапотранспирации из окружающей флоры. В Эль-Кучильо, крупнейшем водохранилище в этом районе, испарение воды равно количеству, извлекаемому для питьевой воды, по крайней мере, пять месяцев в году из-за большой водной поверхности и небольшой глубины водохранилища. [1] Влияние потери воды за счет испарения очень велико, поскольку более половины водоснабжения Монтеррея поступает из поверхностных вод.
Плотина Эль-Кучильо является центральным элементом инфраструктуры управления водными ресурсами бассейна и стала очагом многогранного водного спора между штатами Нуэво-Леон и Тамаулипас , а также между городскими и сельскохозяйственными водными интересами в бассейне. [2] Статья из выпуска издания 1999 года Borderlines хорошо описывает, почему существует конфликт между штатами Нуэво-Леон и Тамаулипас. До строительства проекта Эль-Кучильо водохранилище, созданное плотиной Марте Р. Гомес , известное в США как Шугар-Лейк, обеспечивало относительно чистый источник питьевой воды для Рейносы, Тамаулипаса и поливной воды для 26-го ирригационного округа, который окружает Шугар-Лейк. Но с момента ввода в эксплуатацию Эль-Кучильо опустошило северный Тамаулипас. В результате отвода вверх по течению вода, которая когда-то поддерживала сельских пользователей ниже по течению, фактически высохла. Около 300 семей рыбаков, которые зарабатывали себе на жизнь на озере Шугар, лишились средств к существованию, как и некоторые местные торговцы и владельцы мотелей. Аналогичным образом, фермеры в 26-м ирригационном округе теряли урожай в течение нескольких сезонов, а пострадавшие посевные площади оцениваются в 70 000. Пострадало, возможно, до 20 000 семей. Кроме того, питьевая вода Рейносы теперь поступает из Рио-Гранде, которая чрезвычайно загрязнена. На сегодняшний день мексиканское правительство отрицает какую-либо ответственность и винит в проблемах продолжающуюся засуху. [11]
В ответ на загрязнение реки Сан-Хуан правительство штата Нуэво-Леон в 1994 году инициировало программу санитарии под названием «План Монтеррей IV», которая включала строительство трех крупных очистных сооружений и сброс муниципальных стоков и очищенной воды в другие притоки реки Рио-Сан-Хуан. Однако общественное мнение по-прежнему считает, что река Сан-Хуан по-прежнему загрязнена. [12]
Споры по поводу воды между сельским хозяйством и муниципальными нуждами в некоторой степени смягчились, поскольку водоканал Монтеррея, SADM, теперь возвращает очищенные стоки обратно в сельскохозяйственные районы. Это решение, похоже, работает для обоих секторов; однако программу и стратегию придется пересмотреть, поскольку водные ресурсы становятся все более дефицитными.
SADM разработала программу по замене микрометров и клапанов на своей вторичной водопроводной сети. Одной из целей программы была замена 700 000 счетчиков воды к апрелю 2003 года, а другой целью было увеличение подачи воды в город на 2500 л/с. Действия, предпринятые для достижения этих заявленных целей, включали устранение утечек в системе, содействие повторному использованию воды в промышленности, извлечение воды из новых скважин, использование новых источников, содержащих сернистую воду, сокращение городского потребления на 5% и использование технологий для предотвращения испарения в плотинах. [9]
SADM (Servicios de Agua y Drenaje de Monterrey) — водопроводно-канализационная компания, поставляющая воду в агломерацию Монтеррея (MMA). SADM — это автономная коммунальная компания, подчиняющаяся правительству штата Нуэво-Леон, и действующий орган по водоснабжению на всей территории MMA. [7]
Особый тип ассоциаций водопользователей (АВП), называемый «модулос», предлагает планы эксплуатации и технического обслуживания (ЭиТО) для ирригационных систем, а также оказывает поддержку фермерам в планах закупок и маркетинга.
Новые тарифные соглашения SADM были подписаны в 2007 году и вступили в силу 1 января 2008 года. Первое соглашение сохранило текущие ставки за ежемесячное бытовое потребление воды в диапазоне от 0 до 10 м3 . Другое соглашение ввело 7,5%-ное увеличение для всех видов использования, начиная от коммерческих, промышленных, государственных и частных учреждений и государственных зависимостей. Многие другие подробности Соглашения 2007 года можно найти и загрузить на веб-сайте SADM, касательно их тарифных структур. [13]
IBWC (Международная пограничная и водная комиссия) несет ответственность за применение пограничных и водных договоров между Соединенными Штатами и Мексикой. IBWC является международным органом, состоящим из Секции Соединенных Штатов и Секции Мексики, каждую из которых возглавляет инженер-комиссар, назначаемый соответствующим президентом. Комиссары отчитываются перед своими соответствующими федеральными органами власти (Государственный департамент в случае США и Секретариат внешних связей в Мексике), но оперативно работают с государственными и местными агентствами по управлению водными ресурсами и их распределению. Каждая Секция управляется независимо от другой. IBWC здесь важна, поскольку поверхностные воды Монтеррея снабжаются водохранилищем Эль-Кучильо, получающим воду из реки Сан-Хуан, крупного притока Рио-Гранде. [14] Мексиканский договор о воде, подписанный в 1944 году с Соединенными Штатами, охватывает все общие водные ресурсы, в основном Рио-Браво/Гранде и Колорадо на Западе. [15]