Aðlögun á stjórnun grunnvatns

Grunnvatn er mikilvæg uppspretta ferskvatns og nemur um þriðjungi alls vatns sem er í boði í heiminum. Hins vegar eru grunnvatnsauðlindir í hraðri notkun á ógnvænlegum og ósjálfbærum hraða. Minni úrkoma og afrennsli sjávar ásamt ofnýtingu grunnvatns hafa bein áhrif á endurhleðslu, losun, geymslu og lífjarðefnafræðilega eiginleika veitanna. Gert er ráð fyrir að loftslagsbreytingar og tengd hækkun sjávarborðs auki þessi áhrif enn frekar, sem þó er varla hægt að mæla vegna óvissu í loftslagsspám og viðbragða hins staðbundna vatnakerfis við breytileika í loftslagi.

Þessar aðstæður kalla á að starfsemi manna samræmist varðveislu og sjálfbærri stjórnun grunnvatnsauðlinda. Annars vegar er mikilvægt að bæta varðveislu grunnvatnslóna, takmarka vatnsnotkun og hámarka vatnsnotkun fyrst. Þessu skal framfylgt með samþættri aðferð við vatnsstjórnun, einnig með tilliti til annarra ferskvatnslinda. Til viðbótar við þetta er framboð á tækni sem ætlað er að endurheimta og jafnvel auka náttúrulega íferðargetu ferskvatns í veitinn vaxandi, þ.mt uppskeru regnvatns (söfnun og geymsla regnvatns sem annars tapast vegna afrennslis) og notkun á pervious gangstétt.

Þessar lausnir einar og sér gætu verið ófullnægjandi til að endurheimta veita sem verða fyrir miklum þrýstingi og ofnýtingu. Aðrar staðbundnar lausnir sem miða að því að endurhlaða vatnsveitu geta því verið útfærðar til að hjálpa til við að takast á við krefjandi vandamál í tengslum við þurrka og vatnsskort. Á tímum mikils vatns (þ.e. rigningartímabilum) er hægt að draga viðbótarvatn úr á (eða öðrum uppsprettum) og sprauta því síðan og geyma það í veiti á afmörkuðu svæði. Þannig er hægt að nota vatn til að endurheimta grunnvatnsjafnvægi og síðar fyrir vatnsveitu. Á undanförnum tveimur öldum hefur stjórnað Aquifer Recharge (MAR) verið hrint í framkvæmd um allan heim í ýmsum tilgangi: bæta náttúrulega geymslu; stjórnun vatnsgæða, eðlisræn meðhöndlun á veita, stjórnun vatnsdreifikerfa og vistfræðilegs ávinnings. MAR er notað með góðum árangri í Evrópu (td Þýskalandi, Hollandi, Frakklandi, Finnlandi, Svíþjóð, Spáni, osfrv), Bandaríkjunum, Suður-Afríku, Indlandi, Kína, Ástralíu og Mið-Austurlöndum. Sem stendur hafa um 1200 tilviksrannsóknir frá yfir 50 löndum verið innleiddar (MAR birgðagátt).

Hægt er að endurhlaða veitinn annaðhvort með því að dæla yfirborðsvatni beint inn í grunnvatnskerfið í gegnum brunna, eða óbeint með því að fylla á áfyllingarker sem gera yfirborðsvatni kleift að flæða hægt niður í grunnvatnsborðið hér að neðan. Sameina má óbeina endurhleðslu með ráðstöfunum sem miða að því að bæta náttúrulega íferðargetu eins og þegar um er að ræða notkun skóglendis. Almennt eru óbeinar vatnsíferðaraðferðir vel til þess fallnar að unconfined aquifers, en bein innspýting tækni er meira til þess fallin að dýpri, lokuðum veitum. Algengustu gerðir af MAR í Evrópu eru framkölluð banka síun (bein aðferð) og yfirborð breiða aðferðir (óbein aðferð), staðsett í Mið-og Norður-löndum þar sem stór ævarandi ám og vötnum eru. Þessi kerfi eru aðallega hönnuð til endanlegrar notkunar innanlands (drykkjarvatnsveitu), en nýlega hafa þau einnig verið talin draga úr áhrifum af saltvatnsinnrás eða til að endurheimta neðanjarðar vatnsjafnvægi sem er í hættu vegna ofgnóttar.

Einnig er hægt að taka vatn til endurhleðslu frá skólphreinsistöðvum á þriðja stigi. Vélræn og efnafræðileg ferli sem eiga sér stað þegar vatn berst í jörðu og tengdur umtalsverður ferða- og dvalartími eru notuð sem skilvirk síunarkerfi til að tryggja að vatn hafi nauðsynleg gæði. Eftirlit er einhvern veginn nauðsynlegt til að meta samræmi við staðla.

Ekki er þörf á verulegum fjárfestingum í grunnvirkjum fyrir MAR. Þó er forsenda fyrir tilvist grunnvatnshlots og talsvert opið landyfirborð verður að vera fyrir hendi til að hægt sé að sía vatn í jarðveginn og endurhlaða grunnvatnið. Slíkt svæði verður að vera í vökvafræðilegri tengingu við veitinn sem á að endurhlaða. Endurhleðsla grunnvatns hefur þann kost að styðja við samfellt grunnvatnsflæði meðfram náttúrulegum rennslisleiðum, gerir kleift að auka útdrátt grunnvatns á stöðum sem þegar eru til staðar, viðheldur hærra grunnvatnsstigi sem getur þjónað mismunandi tilgangi (td landbúnaði) og stutt vistkerfisstarfsemi og getur komið í veg fyrir innstreymi saltvatns á stöðum nálægt sjó. Í samanburði við aðrar aðferðir sem notaðar eru til að geyma vatn á yfirborði lands gerir endurhleðsla grunnvatns kleift að koma í veg fyrir tap vegna uppgufunar, sem er sérstaklega viðeigandi í heitu og þurru loftslagi.

Meginhluti grunnvatnsnotkunar er helgaður landbúnaði. Því er þátttaka bænda og landeigenda mikilvæg fyrir stjórnun grunnvatnsauðlinda og framkvæmd tengdra aðlögunarráðstafana. Aðrir mikilvægir leikarar eru drykkjarhæf vatnsstjórnunarfyrirtæki.

Endurhlaða veitans sem stjórnað er getur dregið úr áhrifum loftslagsbreytinga og neikvæðum afleiðingum þess að grunnvatn lækki, t.d. vegna ofnýtingar. Væntir samávinningar í samanburði við yfirborðsgeymslu vatns geta gegnt mikilvægu hlutverki við að knýja fram árangursríka framkvæmd MAR, eins og þegar um er að ræða: sterk lágmörkun á tapi vegna uppgufunar, lágmörkun á beinni mengun og ofauðgun og tiltölulega lægri kostnaður. Hins vegar getur raunveruleg framkvæmd MAR-ráðstafana hindrað:

• Afköst þeirra við sérstök staðbundin vatns-, jarðefna- og vatnajarðfræðileg skilyrði. Hægt er að nota MAR á skilvirkari hátt í veitum sem geta geymt mikið magn af vatni og sleppt því ekki of fljótt.
• Lokun (þ.e. uppsöfnun svifagna úr endurhlaðnu vatni), sem er útbreiddasta tæknilega vandamálið sem veldur því að dregið er úr vökvaleiðni endurhlaðnu mannvirkjanna.
• Skortur á staðbundnum gögnum, sem gerir ítarlegt mat á staðbundnum aðstæðum kleift að hanna og innleiða MAR-tækni.
• Resistance innan samfélagsins og reglugerðum þvingun. Landeigendur og stjórnvöld verða að viðurkenna efnahagslegt mikilvægi, hagkvæmni, áhættu og ávinning af MAR og taka þátt frá hönnunarstigi. Skortur á fullri þátttöku getur leitt til unacceptance. Í sumum löndum þarf MAR fyrirframsamþykki í samræmi við umhverfisreglur og mat á umhverfisáhrifum þarf að fara fram.

Oft er erfitt að afla tekna af kostnaði og ávinningi af MAR-kerfum þar eð þau eru verulega breytileg eftir því hvaða tiltekna tegund af hleðslukerfi er notuð, frammistöðumarkmiðum, staðbundnum vatnsfræðilegum og eðlisfræðilegum aðstæðum, áætlaðri notkun á endurheimtu og geymdu vatni og tiltækum staðgöngukosti fyrir vatnsveitu. Kostnaður við MAR-íhlutanir felur í sér fjármagns-, rekstrar- og viðhaldskostnað. Við hönnun MAR-áætlunarinnar skal taka tillit til kostnaðar við tækifæri sem tengist landi, þ.e. tekjur sem fengist hefðu ef eignin væri seld eða leigð eða verðmæti vöru og þjónustu sem fengist hefði ef landið væri að öðrum kosti notað.

Grundvallartilskipun ESB (GWD), í tengslum við rammatilskipun ESB um vatn (WFD), veitir leið til að vernda grunnvatnsveitur gegn mengun og spillingu og viðurkennir MAR sem grunnvatnsstjórnunartæki sem styður slík markmið. Það er munur á fastsettri landslöggjöf og skortur á alhliða lagaramma sem fjallar um MAR-kerfi.

Framkvæmdartími er mjög sértækur staður; það er yfirleitt á bilinu frá 5 til 30 ára.

Ævi fer eftir staðbundnum aðstæðum og stjórnunaraðferðum.