水井有风险在美国和全球的风险

2021-05-16 03:22:21

作为美国西方美国的干旱前景变得越来越黯淡,关注再次转向地下水 - 字面上,储存在地面上。它是地球最普遍且可靠的淡水来源,但它不是无限的。

人们钻取地下水供应的井几乎是美国灌溉农业的近一半水,并提供超过1亿美元的饮用水。不幸的是,普遍存器泵送导致地下水位下降到一些地区,包括加州的许多圣何国山谷和堪萨斯高原。

我们是水资源工程师,具有水法培训和水科学家和大数据分析师。在最近的一项研究中,我们在世界各地的40个国家映射了井的位置和深度,发现如果地下水位只有几米,则数百万井可以恢复干燥。虽然解决方案因地点而异,但我们认为,保护井中跑步的最重要的是可持续地管理地下水 - 特别是在美国这样的国家使用很多。

人类一直在挖掘良好的水。例子包括捷克共和国和德国的7,400岁的井,东地中海东部8,000岁的井,塞浦路斯10,000岁的井。今天井供应40%的水用于全球,并为数十亿人提供饮用水。

地下水流过沉积物中的小空间及其底层基岩。在某些点,称为放电区域,地下水升到表面,进入湖泊,河流和溪流。在其他观点,称为充电区域,水渗透到地面,通过河流,湖泊和溪流的降水或泄漏。

地下水下降可能具有许多不良后果。作为地下粘土层压实的陆地表面水槽。海水入侵可以污染地下水储备,并使它们太咸而无法在没有能量密集的治疗中使用。河水可以泄漏到地下含水层,留下较少的水分。

当地下水的顶表面被称为水位的地下水位时,地下水耗尽也会造成井干燥的井 - 到目前为止,井是足够深的井,留下良好的字面高干燥。然而,直到最近,由于地下水位下降,易受伤害的全球井是如何逃避干旱的人。

没有全球井数据库,所以超过六年我们编制了134个不同国家的独特井建筑数据库。总的来说,我们分析了近3900万井建筑记录,包括每个井的位置,它建造的原因及其深度。

我们的结果表明,井对人类生计至关重要 - 录制井深度帮助我们看看脆弱的井是如何运行干燥。

我们的分析导致了两个主要调查结果。首先,最多20%的世界各地井在水上台下方不超过16英尺(5米)。这意味着如果地下水位只需几英尺,这些井会恢复干燥。

其次,我们发现较新的井在地下水位下降的一些地方没有比老年井更深刻。在新墨西哥州的一些地区,新的井没有比老井更深的井,因为更深的岩层是不可渗透的并且含有盐水。新的井至少可能在这些地区作为较旧的井中恢复干燥。

井已经在某些地方干燥,包括美国西部的部分地区。在以前的研究中,我们估计,在美国南部的中央山谷南部的某些地区,多达30个井中的井中有多达5分。

家庭已经在中央山谷和亚利桑那州东南部的水中耗尽。超越西南部,井在各种各样的缅因州,伊利诺伊州和俄勒冈州的州一直在奔跑。

家庭如何适应当他们的良好干涸时?以下是五种策略,所有这些策略都有缺点。

- 挖一个新的更深。仅当新的地下水存在于更深的深度时,这只是一个选择。在许多含水层中,深层地下水往往比较浅的地下水更加盐水,因此更深的钻井不仅仅是停止解决方案。由于新的井是昂贵的,这种方法有利于富裕的地下水用户,并提高股权问题。

- 出售物业。如果构建新井是无法支付的,通常会考虑这一点。在美国西南部钻井新的家庭可以花费成千上万美元。但销售缺乏可靠和方便的供水的财产可能具有挑战性。

- 从替代来源转移或拖运水,例如附近的河流或湖泊。只有在其他用户尚未保留表面水资源或太远的情况下,这种方法才可行。即使附近的表面水域可用,处理他们的质量,使他们可以安全饮用,比治疗井水更难。

- 减少水用于缓慢或停止地下水位下降。这可能意味着切换到少量水密集型或采用减少水损失的灌溉系统的作物。此类方法可能会降低农民的利润或需要在新技术中提升投资。

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- 限制或放弃需要大量水的活动,例如灌溉。如果灌溉土地提供高于未剪裁的土地,这种策略可能具有具有挑战性的。最近的研究表明,美国中部的一些土地不适合未经诉讼的“旱地”农业。

家庭和社区可以采取积极的措施来保护井跑干。例如,我们其中一人与澳大利亚的墨尔本法学院的Rebecca Nelson密切合作,以绘制地下水撤销允许 - 寻求允许撤出地下水的过程 - 在美国西方。

国家和地方各机构可以通过途径分配地下水允许,这有助于稳定在长期下降的地下水位,或以优先考虑某些水用户的方式。 制定和执行旨在限制地下水耗尽的政策可以帮助保护井跑干。 虽然可能难以限制资源与水必不可少的,但我们相信在大多数情况下,简单地钻探更深层次不是一个可持续的道路。