Az árvizek és aszályok növekedésével a közösségek új pillantást vetnek a víz föld alatti tárolására

2019. június 11 — Houston, Texas, az elmúlt öt évben minden évben elárasztotta. Ugyanakkor Texas is ismert a szörnyű vízhiányról. Mi van, ha az emberek, hogy rögzítse az áradás pedig tárolni később a víztartó — föld alatti rétegek áteresztő kő, kavics, homok, amelyek lehetővé teszik a víz, hogy át?

az austini Texasi Egyetem kutatói által nemrégiben készített tanulmány megállapította, hogy a part menti víztartó rétegek, amelyekből a vizet szivattyúzzák a gazdaságokban és városokban való használatra, elegendő helyük van ahhoz, hogy a víz kétharmadát 10 Texas folyó nagy áramlású eseményeiből tárolják, csökkentve mind az árvizek, mind az aszályok hatásait-ha kitaláljuk a módját, hogy a felesleges vizet beléjük juttassuk.

a víz felszín alatti aktív mozgatása, a managed aquifer recharge (MAR) néven ismert gyakorlat ma egyre népszerűbb. A hollandiai Delft-ben található Nemzetközi felszín alatti vízforrások Értékelő Központ (IGRAC) szerint 62 országban mintegy 1200 irányított víztartó feltöltési projekt zajlik. Amellett, hogy segít a víz túl – és alulellátásának kezelésében, a MAR felhasználható a kimerült víztartó rétegek helyreállítására, az ökoszisztémák rehabilitálására és a szennyezett víz tisztítására. De vannak kihívások is.

A Víz a bankban

a víz föld alatti tárolása a későbbi felhasználás érdekében egyre népszerűbb a kínálat növekvő volatilitása miatt az éghajlatváltozás, valamint az alternatíva hátrányai miatt: duzzadó folyók, hogy felszíni tározókat hozzanak létre.

egy dolog, a fejlett országokban, sok folyó már dammed. A másik, gátak, mert számtalan környezeti problémák, mint például megakadályozza üledék a feltöltő partok, gátolja a hal vándorlások, valamint megsemmisítése folyó élőhely lassul a víz pedig, amely lehetővé teszi, hogy meleg. A tározók a tárolt víz akár egynegyedét is elvesztik a párolgás miatt, és néha ki kell engedniük a vizet, hogy helyet biztosítsanak a nagy viharoknak. A felszíni Tárolás pedig a víz túlzott felhasználásához vezethet, mert a látványa hamis vízbiztonsági érzetet ad az embereknek. A felszín alatti víz feltöltésének ára is körülbelül kétszerese.

Saving heavy flows underground for higher demand times has been the practice for the barrier island of Wildwood, New Jersey, since the 1960s, mondja Steven Phillips, a hydrologist and underground specialist with the US Geological Survey in Sacramento. A népszerű üdülőövezetben, Wildwood ad otthont számos látogató nyáron. A vízkezelők a felesleges téli vizet a föld alatt tárolják, majd szivattyúzzák ki a főszezonban történő használatra.

California arra törekszik, hogy skálázza ezt a stratégiát. A hótakaró, amely a száraz tavasz és a nyár vizét szolgáltatta, várhatóan nagyrészt eltűnik a klímaválsággal. A téli viharok az előrejelzések szerint intenzívebbé válnak. Vízgazdálkodók és tudósok, a kaliforniai Vízügyi Minisztérium vezetésével, keresik a legjobb helyeket, ahol a száraz nyarak alatt a víz a téli viharoktól a föld alatt használható.

egyéb előnyök

a víz természetes tendenciája, sok helyen sok évszakban, a földön marad. Amikor a felszíni vizek lelassulnak, néhányan a föld alá szivároghatnak, és feltölthetik a víztartó rétegeket.

de sok helyen blokkoltuk a természetes víztározó feltöltésének lehetőségét. Van vágva a folyók a árterek konkrét csatornák töltések; lecsapolt lápok, kövezett át őket a burjánzó, áthatolhatatlan városok; s megszűnt a hódok. Ennek eredményeként a csapadékvíz a felszíni vizekbe, a régiótól távol fut, ahelyett, hogy víztartó rétegekbe merülne.

valójában a NASA műholdas adatainak 2015-ös tanulmánya megállapította, hogy a világ legnagyobb víztartó rétegeinek több mint felét túlhúzták vagy túlfeszítették.Kombinálva azzal a ténnyel, hogy sok helyen felszín alatti vizet készítenek felszíni felhasználásokra, ez a helyzet a föld alatti víz nettó veszteségét eredményezte. Valójában a NASA műholdas adatainak 2015-ös tanulmánya megállapította, hogy a világ legnagyobb víztartó rétegeinek több mint felét túlhúzták vagy túlfeszítették.

Ez nem csak a vízbiztonságot veszélyezteti, hanem a fenti földek elsüllyedését is okozhatja, mint a kaliforniai San Joaquin-völgyben, Pekingben és Mexikóvárosban. A part közelében lévő víztartóból történő szivattyúzás csökkentheti a víznyomást arra a pontra, ahol a sós víz bejuthat a föld alá, megfestve az édesvizet.

MAR segíthet csökkenteni az ilyen problémákat. San Jose, Kalifornia, kezdte használni MAR sok évtizeddel ezelőtt, miután a belváros körül süllyedt 13 láb (4 méter). Los Angeles és Orange megyék voltak az elsők között, akik Mar-t használták a sós víz behatolásának visszaszorítására. Virginia Hampton Roads területén a tisztviselők “meglehetősen nagyszabású talajvíz-feltöltést terveznek, hogy visszaszorítsák a talajvízbe érkező sós vizet” – mondja Bill Alley, a nemzeti talajvíz Szövetség Tudományos és technológiai igazgatója. A sósvízi behatolás részben a gyors tengerszint-emelkedésnek köszönhető. Mert a felszíni víz, felszín alatti víz gyakran összekapcsolódik a gravitáció, illetve a hidraulikus nyomás, töltse fel is hozhat új életet vizes élőhelyek, források, patakok, valamint az egyéb felszíni víz ökoszisztémák, hogy a száraz fel, túl meleg, vagy válnak fulladt az algák az emberek után lebontó a felszíni víz, vagy felszín alatti víz, amely táplálja őket. A Sacramento Völgyében, A természetvédelmi elvágniuk kellett olyan magas folyó ismét árvíz Cosumnas Folyó Megőrzése, illetve szivárog le a víztározó, ahol a víz a folyamatban lévő táplálék, az ökoszisztéma.

a talajba juttatott víz gyakran tisztítható, a szennyező anyagoktól és a szubsztrátum összetételétől függően.De néha már túl késő. A San Joaquin-völgy egyes részein a víztáblák több mint 500 lábra (150 méterre) estek a föld alatt a túlterheléstől-mondja Phillips. “A vízszint elég mély ahhoz, hogy valószínűleg soha nem látjuk a folyókat, amelyek a felszín alatti vizek beviteléből részesülnek.”Az ilyen víztartó rétegeket továbbra is fel lehet használni a víz tárolására — bár ez nem mindig lehetséges, mert néha a süllyedés állandó kapacitásvesztést okoz egy víztartóban.

a talajba juttatott víz gyakran tisztítható, a szennyező anyagoktól és a szubsztrátum összetételétől függően. Gilbert, Arizona, szennyvíz kibocsátás a töltőbe tavak, beleértve a szomszédos megőrzése kínál, rekreációs tér, az emberek pedig habitat for wildlife, hol szivárog ki a víztartó későbbi használatra. A tóvizet közvetlenül öntözésre és egyéb nem hasznosítható célokra is felhasználják, csökkentve az ivóvíz iránti keresletet. Hogy kell csinálni

A hosszú-használt megközelítés mozgó víz a föld alatt, még mindig gyakorolják a vidéki helyen a világon, hogy a betakarítás vagy tölcsér csapadék egy sekély medence vagy árok, majd hagyjuk ázni a talajba.

2011-ben, Az Etiópiai Tigrayban, egy hegyvidéki, vidéki területen, Arnaud Sterckx IGRAC hidrogeológus látta, hogy az emberek ellenőrző gátakat építenek a vízfolyásokban, felújítják a meredek völgyi szárnyakat, teraszokat építenek a mezőgazdaság számára, és tavakat ásnak az esővíz elfogására. Az ilyen projektek általában nem jelennek meg a MAR global inventory-ban, mondja, mert ezek a hagyományos módszerek nem igényelnek engedélyeket, megvalósíthatósági tanulmányokat vagy környezeti hatásvizsgálatokat.

Sterckx szerint a hullámosított víznek nem is kell szűrnie egy víztartó rétegre, hogy ez hasznos gyakorlat legyen. A talajban maradva segíthet a növények növekedésében, csökkent öntözési igény mellett.

ennek a megközelítésnek a városi változata a városok növekvő zöld infrastruktúra-használata. Az olyan kiegészítések, mint a zöldtetők, a bioswales, az áteresztő járda és a folyópartok mentén lévő parkok elnyelik a csapadékvizet, csökkentik az árvizeket, és helyben tartják a vizet a jövőbeni ellátáshoz.

a Víz a vezetők is, az épület nagy beszivárgás medencék, mint Arizona 38 hektáros (15 hektáros) Hieroglifa Hegyek feltöltés létesítmény, amely tárolja a Colorado Folyó víz, későbbi felhasználásra. Az ilyen medencék épülnek felett megfelelő geológia beszivárgás, jellemzően keveréke homok, kavics, agyag. De az újratöltő medencék eltömődhetnek, ha a víz sok üledékkel rendelkezik, ezért rendszeresen ki kell tisztítani, figyelmeztet Sterckx.

a víz föld alatti tárolásának természetesebb módja az, hogy segítsék a patakokat és folyókat, amelyek úgy lettek kialakítva, hogy a bankjaikon belül maradjanak, hogy visszatérjenek történelmi ártereikbe.

egy korai példában a kaliforniai Los Gatos helyi vezetői részleges gátakat építettek egy patakon az 1920-as években, piszokkal töltött zsákvászon zsákokkal, hogy a víz lelassuljon, és elterjedjen a patak melletti sík területeken. Napjainkban több Észak-és Dél-Kaliforniai megyében felfújható gátakat telepítenek a folyók és patakok lelassítására a magas áramlások során, hogy nagyobb mértékben beszivárghassanak a természetes csatornába-mondja Phillips.

a legtöbb ipari megközelítés az, hogy a felesleges vizet a talajba kútba vagy fúrólyukon keresztül injektálják. Költségesebb, mint a passzív módszerek a szükséges energia miatt. Ennek ellenére hasznos lehet A Víz mozgatása egy nem felszívódó agyagrétegen keresztül egy víztartó rétegbe, vagy olyan helyeken, ahol nincs hely a terjedő medencére. Ezt a megközelítést használták Rio Rancho-ban, Albuquerque külvárosában, Új-Mexikóban, mondja Alley.

egy másik MAR módszer az úgynevezett indukált bank szűrés. Az emberek ásni is több tíz méterre a folyó, így a hidraulikus nyomás vonzza a víz, a folyó, mozgó át homok, iszap, ami jó szűrési tulajdonságai, mondja Sterckx. Németországnak és Hollandiának sok ilyen projektje van, és jellemzően ivóvíz előkezelésére használják. Magyarország állami ellátásának mintegy felét így kapja meg-mondta Alley.

kihívások

A MAR számos előnye ellenére hátrányai is lehetnek. A fő probléma a szennyezés. Bár a víz föld alá helyezése megtisztíthatja, egyes esetekben a Mar szennyezheti a felszín alatti vizet a vízben vagy a talajban lévő szennyező anyagok miatt. “Ezért van szüksége ismeretekre a víztartó rétegekről, a hidrogeológiáról, a talajvíz áramlásának irányáról, a beszivárgott víz minőségéről” – mondja Sterckx. “Ellenkező esetben komoly problémák merülhetnek fel.”

a szennyező anyagok a városi lefolyásból vagy a mezőgazdaság műtrágyák és peszticidek használatából származhatnak. Wichita közelében, Kansas, mondja Alley, az emberek nagy áramlásokat húztak a kis Arkansas folyóból, hogy feltöltsék az Equus ágyak víztartó rétegeit, amelyekből vizet húznak. “Meg kellett küzdeniük az atrazin eltávolításával a vízből, mielőtt beadnák.”