Адаптиране на управлението на подземните води

Подземните води са основен източник на прясна вода, представляваща около една трета от общата налична вода в света. Въпреки това ресурсите на подземните води бързо се изразходват с тревожна и неустойчива скорост. Намаляването на валежите и проникването на морска солена вода в съчетание с свръхексплоатацията на подземните води имат пряко въздействие върху презареждането, заустването, съхранението и биогеохимичните характеристики на водоносните хоризонти. Очаква се изменението на климата и свързаното с него покачване на морското равнище да засилят допълнително тези въздействия, които обаче трудно могат да бъдат определени количествено поради несигурността в прогнозите за климата и реакцията на местната хидроложка система на променливостта на климата.

Тези обстоятелства изискват съчетаване на човешките дейности с опазването и устойчивото управление на подземните ресурси. От една страна е важно първо да се подобри опазването на водохранилищата на подземните води, като се ограничи използването на вода и се оптимизира повторното използване на водата. Това се постига чрез интегриран подход към управлението на водите, като се вземат предвид и други източници на прясна вода. В допълнение към това нараства наличието на техники, предназначени за възстановяване и дори увеличаване на естествения капацитет за инфилтрация на прясна вода във водоносния хоризонт, включително събиране на дъждовна вода (събиране и съхранение на дъждовна вода, която иначе е загубена поради оттока) и използване на перверзни настилки.

Тези решения сами по себе си може да не са достатъчни за възстановяване на водоносните хоризонти, подложени на силен натиск и свръхексплоатация. Следователно могат да бъдат приложени и други местни решения, насочени към презареждане на водоносния хоризонт, за да се помогне за справяне с предизвикателния проблем, свързан със сушата и недостига на вода. По време на изобилна вода (т.е. дъждовни периоди) допълнителна вода може да бъде изтеглена от река (или друг източник) и след това да се инжектира и съхранява във водоносния хоризонт в определен район. По този начин водата може да се използва за възстановяване на баланса на подземните води и по-късно за водоснабдяване. През последните два века управляваното водоносно презареждане (MAR) беше успешно внедрено в световен мащаб за различни цели: подобряване на естественото съхранение; управление на качеството на водите; физическо третиране на водоносния хоризонт; управление на водоразпределителните системи и екологични ползи. Мар се използва успешно в Европа (например Германия, Нидерландия, Франция, Финландия, Швеция, Испания и др.), САЩ, Южна Африка, Индия, Китай, Австралия и Близкия изток. Към настоящия момент са приложени около 1200 казуса от над 50 държави (портал за инвентаризация на MAR).

Презареждането на водоносния хоризонт може да се постигне чрез директно впръскване на повърхностни води в системата на подземните води чрез кладенци или непряко чрез запълване на басейни за презареждане, които позволяват на повърхностните води бавно да проникват надолу в таблицата на подземните води по-долу. Непрякото презареждане може да бъде съчетано с мерки, насочени към подобряване на естествения капацитет за проникване, както при използването на горски площи. Като цяло техниките за индиректна инфилтрация на вода са подходящи за незадържани водоносни хоризонти, докато техниките за директно инжектиране са по-подходящи за по-дълбоки, ограничени водоносни хоризонти. Най-често срещаните видове РПЗ в Европа са индуцирана филтрация на брега (директен метод) и методи за повърхностно разпръскване (индиректен метод), разположени в централните и северните страни, където съществуват големи многогодишни реки и езера. Тези системи са предназначени най-вече за битова крайна употреба (доставка на питейна вода), но наскоро бяха разгледани и за смекчаване на въздействието на проникването на солена вода или за възстановяване на подземния воден баланс, компрометиран от прекомерното водочерпене.

Водата за презареждане на водоносния хоризонт може да бъде взета и от третични пречиствателни станции за отпадъчни води. Механичните и химичните процеси, протичащи при проникване на вода в земята и свързаното с това значително време на пътуване и пребиваване, се използват като ефективни механизми за филтриране, за да се гарантира, че водата има необходимото качество. Мониторингът е необходим, за да се оцени съответствието с нормативните стандарти.

За РПЗ не са необходими големи инфраструктурни инвестиции. Съществуването на подземен воден обект обаче е предварително условие и трябва да има значителна открита повърхност, която да позволи проникването на вода в почвата и презареждането на подземните води. Тази зона трябва да бъде в хидрологична връзка с водоносния хоризонт, който трябва да се презареди. Презареждането на подземните води има предимството да поддържа непрекъснат отток на подземни води по протежение на естествените оттоци, дава възможност за по-голям добив на подземни води във вече съществуващи обекти, поддържа по-високо ниво на подземните води, което може да обслужва различни цели (напр. селско стопанство) и подпомага функциите на екосистемите, и може да предотврати проникването на солена вода в обекти в близост до морето. В сравнение с други методи, използвани за съхраняване на вода на повърхността на земята, презареждането на подземните води позволява да се избегнат загуби, дължащи се на изпаряване, което е от особено значение при горещ и сух климат.