约翰·韦斯利·鲍威尔,美国西部的伟大探险家

150年前,他是第一个勘测科罗拉多河的人——他对那个干旱地区水资源的看法具有先见之明

约翰·韦斯利·鲍威尔(最左)与一群探险家同伴合影。

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本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定反映《大众科学》的观点


就在150多年前,1869年5月24日,约翰·韦斯利·鲍威尔从怀俄明州的格林河出发,进入“巨大的未知之地”。 他首次为人所知地沿着科罗拉多河穿越了大峡谷,他大胆而勇敢的探险吸引了一个年轻的国家。 1869年8月30日,鲍威尔走出大峡谷,当时他携带的食物只够维持五天。 没有人在河上丧生,但他们差点就死了。

在探险结束前,10名队员中有4人放弃了探险。 鲍威尔只有一只胳膊就踏上了这次探险,他的另一只胳膊在内战中失去了。 他从这次旅程和1871年的第二次旅程中获得的细致笔记、调查、气压读数和地质观测,填补了美国地图上的最后一块空白。

鲍威尔对西部地形、地质,尤其是水文的了解,使他提出了一个在干旱西部地区定居的激进计划。《1862年宅地法》承诺,几乎任何公民,只要居住并改良土地,就可以获得160英亩的联邦土地。 1878年,鲍威尔出版了他的《美国干旱地区土地报告》,该报告认为,如果土地有水,赠送160英亩土地太多了,如果土地没有水,则太少了。 他敦促联邦政府将土地用于不同的用途。 地势较高的土地将成为林地; 中等海拔:牧场; 低海拔:农场。


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鲍威尔还认为,美国西部的流域应该界定各州的边界。 他的提议很出色,但注定要失败。 如果国会接受鲍威尔的提议,投机者和兜售者会看到他们的致富梦想化为泡影。 然而,华盛顿特区的政府测量员在他们从未到访过,也无法想象包含内华达山脉和落基山脉的广阔国土上,在地图上画出了直线。 从北达科他州到得克萨斯州这条线以西的每个州,其边界都是一条完美的直线。 怀俄明州和科罗拉多州是长方形,尽管有落基山脉。

因为鲍威尔在确定州界线的斗争中失败了,大多数历史学家未能理解他令人惊讶的遗产。 事实上,鲍威尔的思想有力地塑造了西部水资源开发。 美国东半部的大多数水坝都是私有的。 鲍威尔对西部大峡谷和河流的了解使他确信,只有联邦政府才拥有必要的资源来建设西部农业经济所需的基础设施。 鲍威尔提议联邦政府规划和控制西部的供水。

鲍威尔的思想在美国垦务局引起了共鸣,该局成立于1902年,也就是鲍威尔去世的那一年。 在接下来的60年里,该局规划并监督了西部各地水坝的建设,主要是在高海拔地区,以及灌溉系统的建设,主要是在低海拔地区——正如鲍威尔所倡导的那样。

1871年,鲍威尔的船“艾玛·迪恩”号在大峡谷。 图片来源:美国地质调查局

这些水坝和运河创造了美国西部的“水利社会”。 在科罗拉多河流域,它们为拉斯维加斯、盐湖城、丹佛、洛杉矶、圣地亚哥、菲尼克斯和图森提供饮用水。 垦务局提供的科罗拉多河水灌溉了近450万英亩的土地,并产生了超过4200兆瓦的电力——足够超过三百万户家庭使用。

垦务局的水坝建造了水库,为农场和城市蓄水。 胡佛大坝形成了米德湖,长120英里; 格伦峡谷大坝形成了长185英里的鲍威尔湖——以约翰·韦斯利·鲍威尔的名字命名。 蓄满水时,这些水库可容纳近四年的科罗拉多河水。 但自2000年干旱开始以来,湖泊水位一直在下降。 今年丰厚的积雪是一个可喜的消息。 然而,经过19年的干旱,米德湖和鲍威尔湖都已半空以上。

科罗拉多河的水权取决于一套复杂的法律文件——统称为《河流法》——该法将水分配给科罗拉多河流域的七个州和墨西哥共和国。 各州和墨西哥有权获得1650万英亩-英尺的水(MAF)。 英亩-英尺是一个古老的农业术语,大约为325,000加仑。 这些分配发生在20世纪上半叶,当时水文学家和水资源管理者认为科罗拉多河的年流量平均为1800万至2000万MAF。

在本世纪后半叶,亚利桑那大学的树轮科学家确定,过去500年的年流量仅为1400万MAF。 简而言之,水权多于水量。 更糟糕的是,这种不平衡还没有考虑到米德湖和鲍威尔湖的蒸发损失(估计每年110万MAF)以及气候变化导致的流量下降(估计在9%到20%之间)的影响。

早在1893年,鲍威尔就预测了缺水问题,当时他观察到美国西部正在“积累关于水权的冲突和诉讼的遗产,因为没有足够的水来供应这些土地。” 20世纪证明了他的先见之明,科罗拉多河流域各州为争夺各自的水份额而相互争斗。 1934年,亚利桑那州出动国民警卫队阻止帕克大坝的建设,该大坝将把水引到加利福尼亚州。 一起特别具有争议的案件“亚利桑那州诉加利福尼亚州”始于1952年,直到美国最高法院于2006年发布最终法令才结束。

科罗拉多河流域各州迟迟不肯接受缺水的现实。 20世纪90年代末,各州还在争论哪个州应该获得剩余的水。 2000年,干旱来袭。

到2007年,流域各州意识到他们正在玩抢椅子的游戏。 各州没有诉诸诉讼,而是尝试了一种新方法:谈判和调解。 他们就短缺原则达成了共识,即《临时准则》,美国内政部长采纳了该准则。 该准则使用米德湖的特定水位来触发越来越严重的削减,随着湖水水位的下降。

随着科罗拉多河流域各州和墨西哥正视科罗拉多河没有足够的水来满足所有水权要求的现实,他们正在进入他们自己版本的鲍威尔的“巨大未知之地”。 他们通过采取经济激励措施来鼓励现有用户减少用水量,从而灵活地做出了回应。 弃权协议、旱年租赁选择和轮作休耕计划是鼓励农民(他们消耗了该河流70%的水)减少用水量的创造性机制。 这些计划的目标是防止米德湖水位降至触发强制性减水的水平以下。 今年早些时候,流域七个州达成了一项干旱应急计划,该计划已获得国会批准,并由总统签署。

可惜的是,并非所有人都意见一致。 科罗拉多州、犹他州、新墨西哥州和怀俄明州提出了建造新水坝和转移更多水资源(而不是更少)的提案。 最不协调的提议是拟议中的鲍威尔湖管道。

犹他州圣乔治是退休人员的圣地,他们希望通过拥有草坪、玫瑰灌木、高尔夫球场、水上乐园和廉价的水,来复制中西部的社区——在一个年降雨量只有8英寸的地区。 圣乔治位于犹他州西南角,距拉斯维加斯仅45分钟路程,是美国发展最快的大都市区,人均用水量位居全国前列。

因为圣乔治地区缺乏节约用水的意识,该地区认为它需要更多的水。 他们提议从大约140英里外的鲍威尔湖取水。 因此,就有了这条管道。 这个耗资11亿至18亿美元的项目将借助五个泵站和六个发电厂,通过一条直径六英尺的管道每年输送86,000英亩-英尺的水。 尚不清楚谁将为这个项目买单,如果圣乔治能够克服对草坪的热爱并对水进行适当的定价,这个项目将是不必要的。 与此形成鲜明对比的是,邻近的拉斯维加斯付费让居民铲除草坪以节约用水。

干旱计划提供了喘息之机,直到2026年准则到期。 在此之前,流域各州需要制定一项持久的长期计划,以减少对科罗拉多河水的依赖。 各州有可用于应对缺水的选择:节约用水、市政用水的再利用、海水淡化、对水进行适当的定价以及利用市场力量来重新分配水资源。 鲍威尔的传记作者华莱士·斯特格纳观察到,鲍威尔是一位超越时代的思想家,他可以“等待未来赶上他”。 如果流域各州能够达成共识,也许他们会赶上鲍威尔。

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