加州能拯救今天的雨水以应对未来的干旱吗?

由:安德鲁·费雪|
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2023年1月9日,大雨经过加州温莎后,汽车被淹没在洪水中。旧金山湾区继续受到强大大气河流事件的影响,带来了强风和洪水。贾斯汀·沙利文/盖蒂图片社

加州已经看到这么多雨在过去的几周里,农田被淹没,通常干燥的小溪和排水沟变成了冲向海洋的洪流。然而,该州的大部分地区仍在严重的干旱

干旱期间的径流引出了一个问题:为什么不能收集更多的雨水,并在需要的时候储存起来,以备漫长干燥的春夏之需?

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作为一个水文地质学家在加州大学圣克鲁斯分校,我感兴趣的是如何从这样大规模的风暴中收集径流。大规模蓄水有两个主要来源,可以帮助缓解干旱:将水保存在大坝后面,并将其放入地下。

为什么加州现在不收集更多的水?

当加州有这样的风暴大气河流在2022年12月和2023年1月,该州的水务管理人员可能会摇头,问为什么他们不能留住更多的水。事实上,这是一个复杂的问题。

加州大坝和水库它们可以储存大量的水,但它们往往在山上。一旦它们接近容量,就必须释放水,为下一场风暴做好准备。除非下游有另一个水库,否则大量的水会流入太平洋

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在人口较多的地区,雨水径流没有被自动收集用于大规模使用的原因之一是,道路上的第一次径流被自动收集经常被污染.洪水也会导致化粪池系统溢出.所以,这些水必须经过处理。

你可能会说,捕获的水不一定是饮用水;我们可以只用在高尔夫球场上。但是你需要一个地方来储存水,你需要一种方法来分配它,用独立的管道和泵,因为你不能把水和饮用水放在同一个管道里。

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在加利福尼亚州的尼卡西奥,几天的降雨使水库接近饱和,水顺着溢洪道流下。节省这种类型的径流是困难的。
贾斯汀·沙利文/盖蒂图片社

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把水放进地里

还有另一种选择,那就是把它埋在地下,在那里它可以帮助补充地下水供应。

所谓的管理充电,已经使用了几十年了许多地区积极补充地下水。但随着长期干旱导致油井干涸,这种技术最近获得了更多关注。地方机构提出的建议不止340个充值项目加州估计,这些电池还能再充电50万辆英亩-英尺如果全部建成的话,平均一年的水量。

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该州水资源部门和其他部门正在讨论的一种方法是洪水- mar,或洪水管理的含水层补给.在河流大流量期间,水资源管理人员可能会将部分水流转移到大片土地上,淹没数千英亩的土地,以补充下面的含水层。这个概念是在冬天浇灌土地,然后在夏天耕种。

如果我们能找到愿意淹没自己土地并能确保用水权的人,那么洪水- mar是有希望的。此外,并不是所有地方都能吸收这些水。

你可以淹没1000英亩(404.6公顷)的牧场,其中很多地方可能会被洪水淹没几天或几周。根据水渗入的速度,一些作物18新利最新登入会没事,但其他作物可能会受到伤害。还有人担心创造的栖息地会鼓励害虫或危及食品安全。

另一个挑战是,大多数大河都在该州的北部,许多地区正在经历洪水最严重的地下水短缺位于加州中部和南部。为了把多余的水送到需要的地方,需要运输和分配,这可能是复杂和昂贵的。

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洪水管理的蓄水层补给方法理论上可以帮助恢复一些地下水,但这将引起土地所有者的极大兴趣。
加州水资源部

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鼓励土地所有者参与

在蒙特雷湾(Monterey Bay)边缘的重要农业区帕加罗河谷(Pajaro Valley),我和当地同事正在进行尝试一种不同类型的地下水补给工程在大风暴期间,山坡上有大量的径流。

这个想法是虹吸掉部分径流,并将其转移到占地几英亩的渗透盆地,在那里水可以聚集并渗透到地下。这可能是在农业用地或有合适土壤条件的开放空间。我们寻找粗糙的土壤,使水更容易通过谷物之间的间隙渗透。但大部分景观都被较细的土壤所覆盖或覆盖,不允许快速渗透,因此仔细选择场地很重要。

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帕加罗河谷的一个项目鼓励土地所有者参与供水项目,方法是通过一个“充值净计量”机制。

我们对这种方法进行了成本效益分析,发现即使加上建筑和运走一些土壤的所有资本成本,其成本也与寻找替代水源相比具有竞争力,而且比脱盐或水循环更便宜。

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降雨足以结束干旱吗?

要弥补该地区长期的低降雨量,需要采取多种方法和几年多雨的时间。一场风暴当然不会,即使是一个多雨的年份也不会。

对于依赖地下水的盆地,补给过程需要数年时间。如果这是这个季节的最后一场暴雨,一个月后我们可能又有麻烦了。

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安德鲁·费雪他是加州大学圣克鲁兹分校地球与行星科学教授。他获得了美国国家科学基金会、美国农业部、美国国家航空航天局、戈登和贝蒂摩尔基金会、圣克拉拉山谷水区、美国地质调查局的资助,隶属关系:加州公共政策研究所的研究网络。

本文转载自谈话在创作共用许可下你可以在原文在这里。

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