Исследование, опубликованное в мартовском журнале Environmental Research Letters, также показало, что регионы, которые активно хранят поверхностные воды в подземных водоносных горизонтах, со временем увеличивают запасы грунтовых вод, даже когда их запасы истощаются.Результаты важны, потому что они показывают, что методы, используемые для увеличения запасов грунтовых вод, работают.
По словам ведущего автора Бриджит Скэнлон из Техасского университета в Бюро экономической геологии Остина, учитывая прогнозируемое увеличение засух и наводнений в связи с изменением климата, а также Калифорния инвестирует 2,7 миллиарда долларов в расширение запасов воды, эти методы могут помочь подверженным засухе регионам подготовиться к экстремальным явлениям. . Бюро является исследовательским подразделением Школы наук о Земле Джексона Техасского университета.«Во многих регионах сейчас мы имеем дело с экстремальной засухой, а затем с сильными наводнениями, и это настоящая проблема для менеджеров по управлению водными ресурсами», — сказал Скэнлон. «Чтобы попытаться устранить этот разрыв между спросом и предложением, мы можем хранить воду в истощенных водоносных горизонтах».В исследовании были изучены накопленные за десятилетия данные о подземных водах в Центральной долине Калифорнии и районах активного управления в центральной части Аризоны — в обоих регионах, которые собирают дополнительную воду из поверхностных водохранилищ и хранят ее в подземных водоносных горизонтах, используя метод, называемый управляемой подпиткой водоносного горизонта. Этот метод использовался в Центральной долине с 1960-х годов и в Аризоне с 1990-х годов.
В рамках стратегии хранения, регионы также управляли своими водными ресурсами посредством совместного использования, полагаясь в основном на поверхностные водоносные горизонты во время влажных периодов и на грунтовые воды в засушливые периоды.«Когда вы это сделаете, вы перестанете откачивать грунтовые воды, чтобы они могли восстановиться», — сказал Скэнлон. «Но вы также добавляете подпитку из поверхностных вод, так что вы получаете двойную выгоду».Исследователи обнаружили, что уровень грунтовых вод в районах активного управления Аризоны с начала 2000-х годов увеличивается в среднем на 0,3–1,6 футов в год.
Напротив, в близлежащих районах уровень грунтовых вод снижался на 1,5–4 фута в год. Акведук проекта Центральной Аризоны, завершенный в 1993 году, позволил пополнить водоносный горизонт и совместное использование за счет доставки воды из озера Мид, которая заменила ирригацию на основе подземных вод на фермах. Вода также транспортировалась в водосборные бассейны, где просачивалась в водоносный горизонт.В Калифорнии исследователи обнаружили, что вода, импортированная через каналы Проекта Центральной долины и Водного проекта штата Калифорния, помогла обратить вспять долгосрочное снижение уровня грунтовых вод за счет сокращения откачки грунтовых вод во время влажных периодов и пополнения запасов грунтовых вод с помощью распределительных бассейнов.
Например, на одном управляемом участке пополнения водоносного горизонта исследование показывает, что уровень грунтовых вод сегодня был бы примерно на 300 футов ниже, если бы не применялись методы накопления воды. И хотя снижение уровня грунтовых вод наблюдалось во время засухи, снижение было не таким значительным, как за пределами регулируемых зон подпитки водоносных горизонтов.
Томас Хартер, заведующий кафедрой управления водными ресурсами и политикой Роберта М. Хагана в Калифорнийском университете в Дэвисе, сказал, что исследование иллюстрирует ценность методов пополнения запасов подземных вод путем объединения долгосрочных данных с подробными отчетами о стратегиях управления водными ресурсами.«Я ценю работу Бриджит по обеспечению синтеза не только в Калифорнии, но и по сравнению Калифорнии и Аризоны, которая указывает на более широкое глобальное значение подпитки водоносных горизонтов и их совместного использования», — сказал Хартер.Исследователи обнаружили, что в водоносных горизонтах осталось много места для хранения. Водоносные горизонты Центральной долины имеют площадь около 44 кубических километров, столько же, сколько и все водоемы Калифорнии на поверхности.
В Аризоне пространство в водоносных горизонтах соответствует примерно 100 кубическим километрам пространства, что примерно в три раза превышает емкость озера Мид, крупнейшего водохранилища на поверхности в США.По словам Скэнлона, разработка дополнительных проектов пополнения водоносных горизонтов может помочь заполнить пустое пространство и повысить водную безопасность во время экстремальных климатических явлений.
«Эти подходы помогут справиться с нынешними крайностями и помогут в будущем, когда нам придется еще больше с ними бороться», — сказал Скэнлон.