Sel sularının kuraklıkları gidermek için kullanılması

Sel suları, çoğu insanın lütuf olarak gördüğü şey değildir. Ancak Stanford liderliğindeki yeni bir araştırmaya göre, Kaliforniya’nın gittikçe kavrulan yeraltı suyu sistemlerine çare bulmaya yardımcı olabilirler. Science Advances dergisinde yayınlanan araştırma, değişen iklim altında gelecekteki sel suyu hacimlerini hesaplamak için bir çerçeve geliştiriyor ve Kaliforniya’nın yaşlanan su altyapısına yapılan yatırımların yeraltı suyu şarjını artırabileceği alanları tanımlıyor. Eyalet daha şiddetli fırtına ve kuraklıklarla boğuşurken, sel sularının istiflenmesi yalnızca sel risklerini azaltmakla kalmaz, aynı zamanda daha kuru zamanlar için daha fazla su rezervi inşa eder.İlan

Stanford Programında doktora sonrası araştırmacı olarak araştırmayı sürdüren Singapur Ulusal Üniversitesi’nde inşaat ve çevre mühendisliği alanında yardımcı doçent olan çalışmanın başyazarı Xiaogang He, “Bu, iklim değişikliği altında Kaliforniya’daki sel suyu yeniden şarj potansiyelinin ilk kapsamlı değerlendirmesidir” dedi. Batıda Su’da.

İster Central Valley düzlüklerinde taşan nehirler, ova kıyı bölgelerini vuran yüksek gelgit fırtınaları, güney çöllerini ıslatan ani seller veya suyla havuzlanan geçirimsiz beton yüklü şehirler olsun, Kaliforniya sele karşı hassastır. Alternatif olarak, azalan yeraltı suları toprağı batırdığından, içme suyunu kirlettiğinden ve yüzey kaynaklarını azalttığından, baş gösteren kuraklıklar genellikle su temini ile ilgili endişeleri artırmaktadır. Bu azalan rezervler aynı zamanda iklim direncini de engelliyor – kuraklık dönemlerinde eyaletin suyunun yüzde 60’ına kadarı yeraltı sularından geliyor ve Kaliforniyalıların yüzde 85’i su kaynaklarının en azından bir kısmı için kaynağa bağlı.

Su bankası

İklim değişikliği, bu aşırı olayların şiddetini ve sıklığını yoğunlaştırırken, yeniden doldurma oranlarını artırmak, devletin daha dengeli bir yeraltı suyu bütçesine ulaşmasına yardımcı olabilir. Su bankası veya yönetilen akifer şarjı adı verilen bir uygulama, yeraltı suyu havzalarında depolanmak üzere sel suyunun transferini artırmak için akiferler ve kuyular gibi yer altı altyapısı ile rezervuarlar veya boru hatları gibi yüzey altyapısının artırılmasını içerir.

Rezervuarlar ve barajlar gibi daha geleneksel yöntemlere kıyasla yüzey suyunu yönetmek için daha yeni bir strateji olan su bankacılığı, sel riskini azaltma ve gelişmiş ekosistem hizmetleri dahil olmak üzere çok sayıda fayda sağlar. Yeraltı suyu havzaları suyun korunması için geniş bir ağ sunarken, ikmal için öncelikli alanları saptamak, ihtiyaç duyulan altyapıyı ve mevcut su miktarını ölçmek, özellikle ısınma ve belirsiz bir iklimde anahtar olmaya devam ediyor.

Kıdemli yazar David, “Yönetilen akifer beslemesini sel sularıyla entegre etmek, zaten karmaşık olan su yönetimi altyapısına birçok fayda sağlar, ancak belirsizliklerin ve kısıtlamaların dikkatli bir şekilde dikkate alınmasını gerektirir. İklim değişikliği konusundaki artan anlayışımız, bunu, bu faydaların potansiyelini incelemek için uygun bir zaman haline getiriyor” dedi. Stanford’da inşaat ve çevre mühendisliği doçenti olan Freyberg.

Araştırmacılar, eyalet genelinde gelecekteki sel suyu mevcudiyetini tahmin etmek için bir çerçeve tasarladı. Ekip, hidrolojik ve iklim simülasyonları ve istatistiksel araçları kullanarak hibrit bir bilgisayar modeli geliştirerek, 2090 yılına kadar farklı iklim değişikliği senaryoları altında yeniden şarj edilebilecek suyu hesapladı. Ayrıca, taşkın su potansiyelinden yararlanmak ve yeniden şarjı artırmak için altyapı yatırımlarının önceliklendirilmesi gereken alanları belirlediler.

Gelecekteki sel suları

Ekip, Kaliforniya’nın yoğun yağışlı havanın daralan bir penceresi altında, daha yüksek sıcaklıklar nedeniyle hem yoğun yağmur modellerinden hem de daha erken kar erimelerinden kaynaklanan sel suyunun artacağını keşfetti. Özellikle, Sacramento Nehri ve Kuzey Sahili, kuzey ve orta Sierra Nevada bölgesi ile birlikte, daha büyük sel suyu hacimlerini görecek. Bu su baskınları, rezervuarlar ve su kemerleri gibi mevcut su altyapısını aşırı yükleyebilir. Bununla birlikte, bölge kanallar veya boru hatları gibi ek sel suyu yönlendirme altyapısıyla hazırsa, yeniden şarj potansiyelini en üst düzeye çıkarabilir ve daha fazlasını kurak Güney Kaliforniya’ya aktarabilir.

Gelecek tahminleri, Güney Kaliforniya’da değişmeyen veya bazı durumlarda daha kuru koşullar buluyor. Bu genişleyen uçurum, şu anda kuzeydeki muadilinden daha fazla yeraltı suyu tükenmesi ve yeniden doldurma ihtiyacı olan bölge için kötü bir haber. Su bolluğunun ve ihtiyacının bu uyumsuzluğu, yüksek hacimli suyun Kuzey Kaliforniya’da bulunacağı yerden güneye ihtiyaç duyulacağı yere taşınması açısından, yeniden doldurma uygulamaları için derin bir zorluk ortaya çıkarmaktadır.

Araştırmacılar ayrıca, dünyanın en verimli tarım bölgelerinden biri olan San Joaquin Vadisi için, tükenen yeraltı suyu akiferlerinin büyük bir kısmının yeniden stoklanmasına yardımcı olabilecek yeniden şarj tahminleri buldular. Sierra Nevada dağlarının dibinde yer alan bu bölgenin, yeniden doldurma potansiyelini en üst düzeye çıkarmak için hem yüzeyin üstünde hem de altında daha büyük hacimlerde su barındırması gerekecektir. Su yöneticilerinin taşıma projelerini genişletmesi ve oradaki rezervuarları yeniden açması gerekecektir.

İklim etkileri en baskın etki olsa da, araştırmacılar, planlama sürecinde altyapı kapasitesi, politika kısıtlamaları, finansal ve çevresel kaygılar gibi diğer faktörlerin birlikte dikkate alınması gerektiğine işaret ediyor.

Çalışmanın çerçevesi, dünya çapında kuraklık, sel ve tükenmiş yeraltı suyu akiferlerini yönetmek için uyarlanabilir ve ölçeklenebilir.

“Küresel ölçekte, yeraltı suyu yeniden yüklemesinin yalnızca yüzde 1’i yönetilen akifer beslemesinden gerçekleşiyor” dedi. “Bu çalışma, Kuzey Çin Ovası veya Hindistan’ın Yukarı Ganjları gibi diğer tükenmiş akiferlerin sürdürülebilir yeraltı suyu seviyelerine ulaşmasına ve sürdürmesine yardımcı olmak için uygulanabilir.”