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“银行”浇水在面对水压力的社区

德克萨斯州休斯敦淹没了每年过去五年.与此同时,德克萨斯州也因严重的水资源短缺而闻名。如果人们捕捉洪水,并将其储存在地下蓄水层——由可渗透的岩石、砂砾和沙子组成的地下蓄水层中,以便水通过,会怎么样呢?

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。

积极移动地下,一种被称为atmifer充值(Mar)的练习,今天越来越受欢迎。关于1,200个管理含水层充值项目在62个国家根据荷兰代尔夫特的国际地下水资源评估中心(IGRAC)的说法。除了帮助管理水超过和耗材外,MAR可用于恢复耗尽含水层,恢复生态系统和清洁污染的水。但也有挑战。

堤岸水

将水储存在地下以备将来之用的做法越来越普遍,原因是气候变化导致的水供应越来越不稳定,同时也存在另一种选择的不利因素:在河流上筑坝建造地表水库。

对于一件事而言,在发达国家,许多河流已经被诅咒了。对于另一个,大坝导致无数的环境问题,如防止沉积物补充沿海,阻止鱼迁移和摧毁河流栖息地,减慢水,让它温暖。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。和表面存储会导致过度使用水因为它的视线给了人们一个虚假的水安全感。它还花费了地下水充电价格的两倍。

从1960年代以来,拯救了较高的需求时代的沉重流量,以获得更高的需求时间,这是萨克拉门托美国地质调查的水道和地下水专家史蒂文菲利普斯自20世纪60年代的普尔伍德普尔伍德普尔伍德堡垒的实践。Wildwood的一个受欢迎的度假区,夏季举办了众多游客。水经理将多余的冬季水储存在地下,然后在旺季泵出来使用。

管理含水层补给利用了大自然的策略,通过将水移到地下来储存和净化水。图片由INOWAS提供。

加州正在寻求扩大这一战略。在过去,积雪曾为干旱的春季和夏季提供水源,但据预测,随着气候危机的到来,积雪将基本消失。它的冬季风暴是预计会变得更激烈.由加州水资源部领导的水资源管理人员和科学家们正在寻找最好的地方从地下冬季风暴移动水(PDF)在干燥的夏季使用。

其他好处

水的自然趋势,在许多地方在许多季节,就是在土地上徘徊。当表面水慢下来时,有些人可以渗透地下和充电含水层。

但在许多地方,我们已经阻止了自然含水层补充的机会。我们已经将河流与混凝土频道和堤坝的洪水平面切断;排水湿地并铺设了他们的倾斜,不透水的城市;并淘汰海狸。结果,雨水最终进入表面水域,远离区域而不是浸泡成含水层。

2015年对美国宇航局卫星数据的研究发现,超过一半的世界主要含水层被透支或过度传说。
结合这样一个事实,即地下水正在制定地面使用,这种情况已经产生了一个地下水净损失.事实上,美国宇航局卫星数据的2015年研究发现超过一半的世界主要含水层被透支或过度传说。

这不仅会威胁到水的安全,还会导致地面下沉,就像加州圣华金谷、北京和墨西哥城的情况一样。从海岸附近的蓄水层抽水可以降低水压,使海水进入地下,污染淡水。

MAR可以帮助减少这类问题。几十年前,加州圣何塞市中心下沉约13英尺后,开始使用MAR。洛杉矶和奥兰治县是最早使用MAR来击退盐水入侵的地区之一。在弗吉尼亚州的汉普顿路地区,官员们正在计划一项“相当大规模的地下水补给,以将进入地下水的咸水推回地下水,”国家地下水协会的科学和技术主任比尔·艾利说。海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通常是由重力和水压联系在一起的,补给还可以为湿地、泉水、小溪和其他地表水生态系统带来新的生命,这些生态系统在人类耗尽地表水或地下水后会干涸、过于温暖或被藻类堵塞。在萨克拉门托山谷,自然保护协会在堤坝上凿出一个缺口因此,高河再次流动洪水河流河河净化并渗透到含水层,水可以为生态系统提供持续的寄托。

根据污染物和基质成分的不同,将水移入地下常常可以清洁土壤。
但有时为时已晚。在圣华金河谷的一些地区,地下水位已经下降地下超过500英尺Phillips说。“水位足够深,我们不太可能看到河流从地下水输入中受益。”这些含水层仍然可以用于蓄水——尽管这并不总是可能的,因为有时会导致下沉永久性损失在一个含水层。

根据污染物和基质成分的不同,将水移入地下常常可以清洁土壤。亚利桑那州吉尔伯特,将废水排放到补给池,包括一个河岸保护区,为人们提供娱乐空间和野生动物的栖息地,在那里,废水渗入地下蓄水层,供未来使用。池塘的水也直接用于灌溉和其他非饮用水用途,减少了对饮用水的需求。

它是如何完成的

一种长期使用的方法来移动地下,仍然在世界各地的农村地区练习,是将降雨或漏斗融入浅盆地或沟渠,让它浸泡在土壤中。

2011年,在埃塞俄比亚多山的农村地区蒂格雷的一个项目中,IGRAC的水文地质学家阿诺德·斯特克克斯看到人们在沟壑中修建堤坝,在陡峭的山谷两侧重新造林,建造农业梯田,挖掘池塘收集雨水。他说,这类项目通常不会出现在MAR的全球清单中,因为这些传统方法不需要许可、可行性研究或环境影响评估。

Sterckx说,圈养的水甚至不需要过滤到地下蓄水层,就可以使这一做法变得有用。通过滞留在土壤中,它可以帮助作物生长,减少对灌溉的需求。

这种方法的一个城市版本是城市越来越多的使用绿色基础设施.沿河岸的绿色屋顶,Bioswales,可渗透的路面和公园等添加吸收雨水,减少洪水并在本地保留水以供未来的供应。

Coachella Valley Dater District和Desert Water Dircle代理机构使用来自科罗拉多河的水,在加利福尼亚州南部的西白水河亚巴斯宾中加入地下水。照片由Flickr的John Marx提供,在CC By-NC-ND下获得许可

水经理也在建立大型渗透盆地,如亚利桑那州的38英亩象形文字山充电设施,商店以供以后使用的科罗拉多河水。这种盆地建立在合适的地质上以进行渗透,通常是沙子,砾石和粘土的混合物。但是,如果水有很多沉积物,则可充电盆地可以堵塞,因此需要定期清理警告甾cckx。

一种更自然的方式来储存地下的水地是为了帮助被设计的溪流和河流在他们的银行内留下来散发到他们的历史洪水平坦。

在一个早期的例子中,加利福尼亚洛斯加托斯的当地领袖,在20世纪20年代使用粗麻布装满污垢的溪流在一条小溪上建造了部分水坝,导致水放慢速度,横跨溪流旁边散布。菲利普斯表示,今天,在几个北部和南部加州县的北部和南部加州县部署到慢速河流和溪流,允许更多地渗透到自然渠道。

最具工业的方法是通过孔或钻孔将剩余的水注入地面。由于所需的能量,它比被动方法更昂贵。然而,它可以用非吸附剂粘土层将水移动到下面的含水层中,或者在没有空间用于散布盆地的地方。胡同表示,这种方法在新墨西哥州的阿尔伯克基郊区的Rio Rancho中使用。

这种诱导的银行过滤厂在德国华美州,从莱茵河汲取水,将其拉过地面清洁它。照片由维基梅迪亚提供公共区域

另一种MAR方法称为诱导滩过滤。Sterckx说,人们在离河几十米远的地方挖一口井,利用水力的压力将水从河中吸引过来,使其流过具有良好过滤性能的沙土。德国和荷兰有很多这样的项目,通常将其用作饮用水的预处理。匈牙利大约一半的公共供给都是通过这种方式获得的,Alley说。

挑战

尽管MAR的许多好处,但也可以有缺陷的裙子。主要关注点是污染。虽然将水域放在地下可以清洁它,但在某些情况下,Mar可以由于水或土壤中的污染物而污染地下水。“这就是为什么你需要了解含水层,水文地质,地下水流量的方向,你渗透的水的质量,”斯特克克斯说。“否则你可能有严重的问题。”

污染物可以来自城市径流或农业使用肥料和农药。堪萨斯州威奇托靠近威奇塔斯(堪萨斯州)说,小巷说,人们一直从小阿肯色州河中拉高流量,以补充他们从中汲取水的平衡床。“他们必须在注射水中从水中除去尿嘧啶[除草剂]。”

其他污染物是天然存在的,例如砷,在佛罗里达州的地质中发现。在那里充电时,可以防止地下水污染,但是,胡同说,这是复杂的。“在大沼泽地中,他们有这种巨大的含水层充值[再补给已经过度过度的水],而且在很大程度上尚未因为砷的化学问题而遵循这一点。”

在某些情况下,受污染的地下水可以用重新补充的淡水稀释,将其净化到适合某些应用的水平。在圣华金山谷,一些地下水被化肥的硝酸盐污染,农民测量地下水的水平他们正在泵送以灌溉其作物并相应地减少肥料应用,这项实践可以随着时间的推移提高地下水质量。菲利普斯说“往往昂贵”虽然“往往是昂贵的,但水也可以清洁饮用水。

再充电水供以后使用也可能导致超越所有权。
获得供水供水可以是另一个问题。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.

再充电水供以后使用也可能导致超越所有权。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直到最近在加利福尼亚也。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。它们共享资源,因此彼此负责。

此外,根据地质,一些水在地下移动的水可以“丢失”到更广泛的环境。接受一些损失需要从所有权心理到一个集中的可持续发展的思考,其中充电水支持生态系统健康,可能需要更少的人类干预措施才能避免崩溃。竞彩足球app怎么下载它又值得陈述,地上的水库失去了四分之一的储存水来蒸发,有时必须释放水,为大风暴腾出空间 - 所以“损失”已经是现状的一部分。

世界上蓬勃发展的人口和建造环境越来越多地改变了天然水循环。随着气候混乱带来更大的洪水和较长的干旱,这些变化的影响加剧了加剧。作为修复水循环的一种方法,可能会蔓延,特别是人们从经验中学到如何减轻流程的潜在问题。

这个故事最初出现在:

奴隶子

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