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“银行”水潮在社区所面临缺水

休斯敦,得克萨斯州,充斥每年为过去五年。与此同时,得克萨斯州也被称为严峻的水资源短缺问题。如果人们捕捉洪水和后来存储在含水层 - 允许水通过渗透岩石,砂砾和沙地下几层?

最近的一项研究由德克萨斯大学奥斯汀分校的研究人员发现,沿海含水层的水被泵用于农场和城市有足够的空间来存储三分之二的水从高速流事件从10德州河流,减少洪水和干旱的影响——如果我们想办法把多余的水。

积极流水地下,被称为管理的含水层补给(MAR)一种实践,是当今日益流行。关于1200个管理的含水层补给项目有62个国家据总部设在代尔夫特的国际地下水资源评估中心(IGRAC),荷兰。除了帮助管理水资源过度和不足的耗材,MAR可以用来恢复耗尽蓄水层,修复生态系统,净化污染水。但也有和挑战。

水在银行

以备将来使用地下蓄水是,因为气候变化的替代的缺点,以及为满足不断增长的波动性越来越受欢迎,因为:筑坝河流创造地表水库。

一方面,在发达国家,许多河流已被截流。另一个原因是,水坝导致大量的环境问题,如防止泥沙补充海岸,阻断鱼类洄游,并通过减缓水,使其温热破坏河流栖息地。水库损失高达储存水的四分之一蒸发,有时有水放出,以腾出空间大风暴。和表面存储可导致过度使用的水因为看见就给人水安全的错觉。它还费用约地下水补给双倍价钱。

保存重流地下更高的要求时间一直怀尔德伍德,新泽西州的屏障岛的做法,自1960年以来史蒂芬·菲利普斯,水文学家和地下水专家,在萨克拉门托美国地质调查局说。一个流行的度假区,怀尔德伍德主持夏季无数游人。水资源管理者地下储存多余的冬水,然后在旺季泵出来使用。

管理含水层补给水龙头自然的战略储存和清洁水移动到地下。INOWAS提供的图片。

加州正在寻求扩大这一战略。历史上曾为干旱的春季和夏季提供水源的积雪,预计将随着气候危机的到来而基本消失。它的冬季风暴预测增长更激烈。水资源管理者和科学家,通过水资源的加利福尼亚部门牵头,正在寻找最好的地方从冬季风暴地下移动水(PDF)用于在干燥的夏季使用。

其他福利

水的天然倾向,在很多个赛季很多地方,是在土地上留连忘返。当地表水放缓,一些可渗入地下补给的含水层。

但在很多地方,我们已经阻止了自然含水层补给的机会。我们已经切断了与混凝土渠道和防洪堤洪泛平原的河流;排水的湿地,也造就了他们广阔,防渗城市;并消除海狸。其结果是,雨水最终流失到地表水和远离而不是渗入含水层的区域。

NASA卫星数据到2015研究发现,超过一半的世界主要含水层是透支或过分。
一个事实,即在地下水正在制定的表面使用了许多地方,这种情况已经产生了组合地下水净损失。事实上,NASA卫星数据的2015年研究发现,超过一半的世界主要含水层是透支或过分。

这不仅威胁到用水安全,它也可能导致上述土地下沉,因为它已经在加利福尼亚州的圣华金河谷,北京和墨西哥城。而从靠近海岸的含水层抽水可以减少水的压力到海水可以在地下推,玷污淡水点。

MAR可以帮助减少此类问题。美国加利福尼亚州圣何塞,利用MAR市区后沉没各地13英尺开始几十年前。而洛杉矶和奥兰治县是最早的地方之一,以使用MAR推回海水入侵。在弗吉尼亚州的汉普顿地区,官员们策划了“相当大规模的地下水补给的推背海水进入他们的地下水,”比尔巷,为全国地下水协会科学技术的主任。盐水入侵的部分原因是快速海平面上升

由于地表水和地下水往往是由重力和液压连接,充值也能带来新的生命,湿地,温泉,溪流和干涸等地表水生态系统,获得过暖或成为藻类后,人们消耗的地表水呛或地下水为食他们。在萨克拉门托河谷,大自然保护协会切断成堤的间隙如此高的河水再次流入将淹没Cosumnes河保护区和渗透下到含水层,那里的水可能对生态系统提供持续的寄托。

流动的水进入地面可以经常进行清洁,这取决于污染物和衬底的成分。
但有时为时已晚。在圣华金河谷的部分地区,水位已经下降了多于500英尺地下从过度抽取地下水,说菲利普斯。“水位够深,我们是不可能看到的河流地下水输入受益的可能吧。”这样的含水层仍然可以用于储水 - 虽然这并不总是可能的,因为有时沉降的原因容量的永久损失在含水层。

流动的水进入地面可以经常进行清洁,这取决于污染物和衬底的成分。吉尔伯特,亚利桑那州,排放废水排入鱼塘充值,包括河岸保护人们和栖息地的野生动物,它向下渗滤到蓄水层以供将来使用的提议的游憩空间。池塘的水也被直接用于灌溉和其他非饮用用途,减少对饮用水的需求。

它是如何做

一个长期使用的方法在地下流动的水,在世界各地的农村地区仍然实行,就是为了收获或漏斗降雨量为浅盆或沟渠,并允许它渗入土壤。

2011年,在提格雷,埃塞俄比亚,山区,农村地区的一个项目,IGRAC水文地质学家阿尔诺Sterckx看到人们建设淤地坝沟谷,陡坡造林山谷侧面,建设梯田农业,挖池塘收集雨水。这些项目通常不会出现在MAR全球库存,他说,因为这些传统的方法并不需要许可证,可行性研究报告和环境影响评估。

Sterckx说,抢下水甚至没有向下过滤到含水层,使这个有益的实践。通过在土壤中挥之不去的,它可以帮助作物种植与灌溉需求减少。

这种方法的一个城市版是城市不断增加使用绿色基础设施。添加如屋顶绿化,bioswales,透水路面和沿河岸公园吸收雨水,减少洪水和局部保留水未来的供应。

科切拉谷水区和沙漠水机构使用水从科罗拉多河在西方白水江子流域中南部加州补充地下水。照片由约翰·马克思从Flickr,下CC BY-NC-ND行货

水资源管理者也建​​设大型渗透盆地,如亚利桑那州的38英亩象形文字山充值设施,存储科罗拉多河的水供以后使用。例如盆地以上合适的地质用于渗透,通常为砂,砾石和粘土的混合料建造。但是,如果水里有大量的泥沙补给盆地会堵塞,因此需要定期清理,警告Sterckx。

存储水更自然的方式在地下是已经被工程留在他们银行内蔓延背出到他们的历史冲积平原的帮助小溪和河流。

在一个早期的例子,在加州Los Gatos的地方领导,建于使用填充有污垢麻袋上世纪20年代横跨小溪部分水坝导致水慢下来,在相邻的小溪平坦区域展开。今天,充气堤坝被部署在几个北部和南部的加利福尼亚县河流减缓和高流量时流允许更多渗透在天然通道,菲利普斯说。

最工业的方法是通过一个井或钻孔注入多余的水渗入地下。这是更昂贵不是因为能量的被动方法所需。然而,它可以是用于通过非吸收性粘土层移动水进入含水层下面,或在那里没有空间用于扩频盆的地方是有用的。巷说,这种方法已在里奥兰乔,新墨西哥州阿尔伯克基郊区被使用。

德国美因茨,这引起银行的过滤车间距离莱茵河提水和拉它通过地面要洁净。照片由维基媒体|公共区域

另一个MAR方法被称为诱导银行过滤。Sterckx说,人挖一口井几十米远离河流,因此水压会吸引水从河里,经过沙子和淤泥,具有良好的过滤性能移动它。德国和荷兰有很多这些项目的,通常用它作为饮用水的预处理。巷说,匈牙利得到关于公共供应量的一半这种方式。

挑战

尽管MAR的诸多好处,可以有缺点,以及。主要关注的是污染。虽然把地下的水可以清洁,在某些情况下,MAR可能会污染地下水由于水体或土壤的污染物。“这就是为什么你需要关于含水层的知识,水文地质,地下水流方向,水你是浸润的质量,” Sterckx说。“否则,你可能有严重的问题。”

污染物可能来自城市径流或农业的使用化肥和农药。附近的堪萨斯州威奇托市,说弄,人们已从小阿肯色河拉高流量以补充从他们吸引他们的水雅科仕床含水层。“他们把它注射之前他们已经不得不处理去除水中的阿特拉津[除草剂]。”

其他污染物是天然存在的,如砷,在佛罗里达州的地质发现。当有充电的水,它可以防止地下水污染,但它的复杂巷说。“在沼泽地他们有管理的含水层补给[来补给水已被overdrained]这场声势浩大的想法,他们没有通过上,主要是因为化学问题砷紧随其后。”

在一些情况下,污染的地下水可以与充电淡水稀释,它清洗到一个水平,它是适合于某些应用。在圣华金河谷,一些地下水被污染硝酸盐化肥,农民测量地下水水平他们正在抽水灌溉庄稼,并相应减少其施肥,这可能会随着时间的推移改善地下水水质的做法。水还可以饮用从井中泵入后进行清洗,但“它往往是昂贵的,”菲利普斯说。

供以后使用也补给水可能会导致拥有权惊愕。
获取用水供应补给可以是另一个问题。Although much water used to refill aquifers comes from wet season excesses, in some jurisdictions, it can be complicated due to legal or political considerations to get rights to that water or to ensure it’s of suitable quality, says Jim LaMoreaux, president of the U.S. branch of the International Association of Hydrogeologists.

供以后使用也补给水可能会导致拥有权惊愕。Other people may pump out water that you inject, such as in El Paso and San Antonio, Texas, where, says Alley, it’s the "law of the biggest pump" — which essentially means that anyone can pump underground water if it lies beneath their property. That was情况直到最近在加利福尼亚州为好。但国家2014年地下水可持续管理法要求在流域共同努力,用他们的可持续地下水,这是激励一些地区使用MAR挑战用水户。他们共享资源,因此须向对方。

另外,根据地质,一些水转入地下,可以“丢失”的大环境。接受一定的损失需要从所有权的心态在思考类似的转变为一个可持续发展的重点,其中充电支架水生态系统健康,可能需要更少的人为干预,以避开崩溃。竞彩足球app怎么下载它的价值又指出地上水库损失高达储存水的四分之一蒸发,有时有水放出,以腾出空间大风暴 - 因此“损失”已经是现状的一部分。

世界蓬勃发展的人口,我们的建筑环境正越来越多地改变了天然水的循环。气候混乱带来更大的水灾和旱灾更长这些变化的影响加剧。作为一种方法来修复水循环,MAR可能会蔓延,尤其是当人们从经验如何减轻与流程潜在问题学习。

这个故事最早出现在:

Ensia

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