Массивные, разрушительные наводнения, подобные тем, что были вызваны ураганом Харви в 2017 году, являются суровой реальностью в Техасе, как и длительные разрушительные засухи.
В идеальном мире был бы способ собирать воду из рек во время штормов и других периодов высокого стока и сохранять ее для засушливых периодов, когда это необходимо. Исследователи из Техасского университета в Остине сделали первый шаг к тому, чтобы определить, будет ли это когда-либо возможно, изучив, сколько воды может храниться под землей в истощенных водоносных горизонтах у побережья Техаса..
Исследование, опубликованное 10 мая в журнале Environmental Research Letters, подсчитало количество воды, протекающей в крупных реках Техаса во время проливных дождей, и обнаружило, что в прибрежных водоносных горизонтах достаточно места для хранения большей части воды. Это открытие означает, что сбор и хранение воды может быть реальным вариантом для частичного смягчения последствий наводнений и засух, которые, как ожидается, будут увеличиваться по частоте и интенсивности по мере изменения климата, сказал ведущий автор Цянь Ян, научный сотрудник Бюро экономического развития UT Austin. Геология.
"У нас либо слишком много воды, либо ее недостаточно", - сказала она. «Итак, что мы можем сделать, чтобы управлять водными ресурсами во время этих экстремальных ситуаций? Вот такая у нас была мотивация».
Идея сбора воды и направления ее в естественные подземные водоносные горизонты не нова. Это уже делается в техасских городах Эль-Пасо, Керрвилл и Сан-Антонио. Но для того, чтобы снимать воду на более высоком уровне, потребуется огромное количество новой инфраструктуры и планирования, сказала Бриджит Скэнлон, старший научный сотрудник бюро и автор исследования.
«Это исследование - первый шаг, но похоже, что вода стоит того, чтобы заняться ею», - сказала она. «До этого исследования мы не знали, сколько там воды, стоит ли в нее инвестировать, где она находится, когда она появилась - все эти основные вопросы».
Бюро является исследовательским подразделением Школы наук о Земле Джексона.
Уровень воды в водоносных горизонтах вдоль побережья Мексиканского залива в Техасе с годами снижается из-за использования воды в сельском хозяйстве и коммунальном хозяйстве. Это оставило место, которое могло бы хранить около 20 миллионов акров воды, почти столько же, сколько может вместить озеро Мид, крупнейшее водохранилище в Соединенных Штатах.
Согласно исследованию, этого места достаточно для хранения около двух третей воды, протекавшей в 10 крупных реках Техаса во время паводков с 2015 по 2017 год. Исследователи отличили высокий сток от нормального, взглянув на среднесуточные объемы воды за последние 50 лет и классифицировав потоки, превышающие 95-й процентиль, как высокие.
Хотя 2015, 2016 и 2017 годы были особенно дождливыми, исследование показало, что паводки регулярно возникают на 10 реках с вероятностью 50% в каждой реке в течение любого года. Анализ также показывает, что около 80% воды, образующейся в результате паводков, сохраняется в течение недели или дольше, что делает улавливание воды более осуществимым, чем если бы они происходили во время более коротких и сильных штормов.
Исследование также показало, что захват этих потоков не повлияет на владельцев прав на воду в штате. А исследователи сослались на исследования окружающей среды на реках Сан-Антонио и Бразос, которые показали, что 65% крупных потоков можно поймать, не нанося вреда окружающей среде.
Билл Малликан, бывший заместитель администратора Совета по развитию водных ресурсов Техаса, который предоставил экспертную оценку проектам в Техасе, Колорадо, Оклахоме, Джорджии и Арканзасе, сказал, что исследование может помочь поддержать проекты по хранению водоносных горизонтов в большем количестве районов по всему миру. состояние.
«Хотя как политики, так и водные менеджеры проявляли значительный интерес к более эффективному использованию паводковых потоков, на самом деле не было четкого понимания истинной доступности», - сказал он. «То, что сделали д-р Янг и д-р Скэнлон, заполнили очень важную нишу в понимании возможностей и доступности потенциальных водных ресурсов, которыми мы могли бы воспользоваться в будущем».
Исследование финансировалось Программой перспективного восстановления ресурсов штата Техас и Школой наук о Земле Джексона.