Адаптиране на управлението на подземните води

Подземните води са основен източник на прясна вода, като на тях се пада около една трета от общата налична вода в света. Ресурсите на подземните води обаче бързо се изчерпват с тревожни и неустойчиви темпове. Намалените валежи и навлизането на морска солена вода, съчетани със свръхексплоатация на подземните води, оказват 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 допълнително да засилят тези въздействия, които обаче трудно могат да бъдат определени количествено поради несигурността в климатичните прогнози и реакцията на местната хидроложка система на променливостта на климата.

Тези обстоятелства изискват съвместяване на човешките дейности с опазването и устойчивото управление на подземните водни ресурси. От една страна е важно да се подобри опазването на резервоарите за подземни води, като първо се ограничи използването на водата 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 се губи поради оттичане) и използване на постоянна настилка.

Тези решения сами по себе си може да не са достатъчни за възстановяване на водоносните хоризонти, подложени на силен натиск и свръхексплоатация. Поради това могат да бъдат приложени други местни решения, насочени към презареждане на водоносния хоризонт, за да се подпомогне справянето с предизвикателния проблем, свързан със сушата и недостига на вода. По време на изобилие от вода (т.е. дъждовни периоди) допълнителната вода може да бъде изтеглена от река (или друг източник) и след това инжектирана и съхранявана във водоносен хоризонт в определена зона. 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 презареждане на водоносния хоризонт (MAR) беше успешно приложено в световен мащаб за различни цели: подобряване на естественото съхранение; управление на качеството на водите; физическа обработка на водоносния хоризонт; управление на водоразпределителните системи и екологични ползи. MAR се използва успешно в Европа (например Германия, Нидерландия, Франция, Финландия, Швеция, Испания и др.), САЩ, Южна Африка, Индия, Китай, Австралия и Близкия изток. Понастоящем са проведени около 1200 проучвания на конкретни случаи от над 50 държави (портал за инвентаризация на MAR).

Презареждането на водоносния хоризонт може да се постигне или чрез директно инжектиране на повърхностни води в системата на подземните води чрез кладенци, или непряко чрез запълване на басейните за презареждане, които позволяват на повърхностните води бавно да преминават надолу в таблицата на подземните води по-долу. Непрякото презареждане може да се съчетае с мерки, насочени към подобряване на естествения инфилтрационен капацитет, както в случая с използването на горски площи. Като цяло техниките за индиректна инфилтрация на вода са подходящи за неограничени водоносни хоризонти, докато техниките за директно впръскване са по-подходящи за по-дълбоки, ограничени водоносни хоризонти. Най-често срещаните видове MAR в Европа са индуцирано брегово филтриране (директен метод) и методи за повърхностно разпространение (непряк метод), разположени в централни и северни държави, където съществуват големи многогодишни реки и езера. Тези системи са проектирани предимно за битова крайна употреба (за водоснабдяване с питейна вода), но напоследък се счита, че те също така смекчават въздействието на проникването на солена вода или възстановяват подземния воден баланс, компрометиран от прекомерно водочерпене.

Водата за презареждане на водоносния хоризонт може да се взема и от пречиствателни станции за третични отпадъчни води. Механичните и химичните процеси, протичащи при просмукване на водата в почвата и свързаното с това значително време за пътуване и престой, се използват като ефективни механизми за филтриране, за да се гарантира, че водата има необходимото качество. Във всеки случай мониторингът е необходим, за да се оцени съответствието с нормативните стандарти.

За РПЗ не са необходими големи инфраструктурни инвестиции. Наличието на подземно водно тяло обаче е предварително условие и трябва да има значителна открита земна повърхност, за да се даде възможност за проникване на вода в почвата и за презареждане на подземните води. Тази зона трябва да бъде в хидроложка връзка с водоносния хоризонт, който ще се презарежда. Предимството на презареждането на подземните води е, че поддържа непрекъснат поток на подземните води по протежение на естествените пътеки на потока, дава възможност за увеличаване на добива на подземни води във вече съществуващи обекти, поддържа по-високо ниво на подземните води, което може да служи за различни цели (напр. селско стопанство) и да подпомага екосистемните функции, и може да предотврати навлизането на солена вода в обекти в близост до морето. В сравнение с други методи, използвани за съхранение на водата на земната повърхност, презареждането на подземните води позволява да се избегнат загуби поради изпаряване, което е от особено значение при горещ и сух климат.

Основният дял от използването на подземните води е предназначен за селскостопански цели; поради това участието на земеделските стопани и собствениците на земя е от основно значение за управлението на ресурсите на подземните води и прилагането на съответните мерки за адаптиране. Други важни участници са дружествата за управление на питейната вода.

Управляваното презареждане на водоносния хоризонт може да облекчи въздействието на изменението на климата и отрицателните последици от спада на нивата на подземните води, например поради свръхексплоатация. Очакваните съпътстващи ползи в сравнение със съхранението на вода на повърхността могат да играят важна роля за успешното прилагане на РПЗ, както в случая на: силно свеждане до минимум на загубите от изпаряване, свеждане до минимум на прякото замърсяване и еутрофикацията и относително по-ниски разходи. Действителното прилагане на мерките по РПЗ обаче може да бъде възпрепятствано от:

• Техните характеристики при специфични местни хидро, геохимични и хидрогеоложки условия. MAR може да се прилага по-ефективно във водоносните хоризонти, които могат да съхраняват големи количества вода и да не я освобождават твърде бързо.
• Запушване (т.е. натрупване на суспендирани твърди вещества от презареждаща се вода), което е най-разпространеният технически проблем, причиняващ намаляване на хидравличната проводимост на презарежданите конструкции.
• Липса на местни данни, което дава възможност за подробна оценка на местните условия, даващи възможност за разработване и прилагане на техниките на MAR.
• Съпротива в обществото и регулаторни ограничения. Собствениците на земя и администрациите трябва да признаят икономическото значение, осъществимостта, риска и ползите от РПЗ и да участват още от етапа на проектиране. Липсата на пълно ангажиране може да доведе до неприемане. В някои държави РПЗ се нуждае от предварително одобрение в съответствие с екологичните норми и трябва да се извърши оценка на въздействието върху околната среда.

Разходите и ползите от системите MAR често са предизвикателство за монетизиране, тъй като те варират значително в зависимост от конкретния вид на използваната система за зареждане, целите за ефективност, местните хидроложки и физически условия, планираното използване на възстановената и съхраняваната вода и наличната алтернатива за водоснабдяване. Разходите за интервенции по Регламента относно пазарната злоупотреба включват капитал, разходи за експлоатация и поддръжка. При разработването на РПЗ следва да се вземат предвид алтернативните разходи, свързани със земята; т.е. приходите, които биха могли да бъдат получени, ако имотът е бил продаден или отдаден под наем, или стойността на стоките и услугите, които биха били получени, ако земята е била използвана алтернативно.

Директивата на ЕС за подземните води (ДПВ) във връзка с Рамковата директива на ЕС за водите (РДВ) предоставя средства за защита на подземните водоносни хоризонти от замърсяване и влошаване на състоянието им, като признава РПЗ като инструмент за управление на подземните води в подкрепа на тези цели. Съществуват различия между установените национални законодателства и липса на всеобхватна правна рамка по отношение на схемите за РПЗ.

Времето за изпълнение е много специфично за обекта; обикновено варира от 5 до 30 години.

Животът зависи от местните условия и управленски подходи.