Низкие уровни грунтовых вод: Уровни грунтовых вод — ЧС гидрологического характера

Содержание

Уровни грунтовых вод — ЧС гидрологического характера

    Грунтовые воды – это первый от поверхности земли подземный водоносный слой, который залегает выше первого водоупорного слоя (глинистого грунта, который не пропускает воду и не дает ей просачиваться глубже). Источником влаги грунтовых вод могут служить близлежащие реки или озера, атмосферные осадки, таяние снега. Наличие грунтовых вод явление постоянное, но в зависимости от времени года мощность этих вод, т.е. количество содержащейся воды, может меняться. Соответственно меняется и глубина залегания грунтовых вод – расстояние от поверхности этих вод до поверхности земли. Весной при таянии снега и обильном поступлении влаги их уровень повышается, а летом наоборот – понижается. Самый низкий уровень грунтовых вод бывает зимой.

   

    При заложении фундамента наличие и уровень залегания грунтовых вод имеет ключевое значение. Чем выше уровень грунтовых вод, тем больше влажность, и тем меньше несущая способность грунта. Кроме того, при высоком уровне грунтовых вод вода заполняет вырытые траншеи и котлованы, заливать фундамент в таком случае нельзя, необходимо откачивать воду и делать гидроизоляцию. Сделать это один раз при заложении фундамента можно, но грунтовые воды от этого никуда не денутся и продолжат воздействовать на фундамент. Высокий уровень грунтовых вод очень сильно затрудняет обустройство подвала и цокольного этажа, поскольку существует постоянная угроза затопления. Постоянное наличие влаги в подвале приводит к появлению плесени в доме. Высокий уровень грунтовых вод накладывает существенные ограничения на строительство фундаментов, потому что основание фундамента нужно закладывать на расстоянии минимум 50 см от уровня грунтовых вод. Поэтому до заложения фундамента нужно определить уровень грунтовых вод.

    Высоким считается уровень грунтовых вод при глубине залегание 2 м и меньше. Такой уровень характерен для низинных и заболоченных местностей, нижних участков склонов, берегов озер или рек. Соответственно низкий уровень залегания грунтовых вод – это глубже 2 м под землей, его можно считать нормальным и не учитывать его при выборе глубины заложения фундамента. Определить уровень грунтовых вод можно несколькими способами. Самый точный способ – по уровню воды в близлежащих колодцах. Колодец, вырытый на глубину 5-15 м, наполняется как раз из грунтовых вод, поэтому их уровень такой же, как и статичный уровень воды в колодце (т.е. при максимально наполненном колодце). Другой способ – сделать садовым буром скважину глубиной 2-2,5 м и посмотреть, будет ли на ее дне скапливаться вода. Она может выступить не сразу, а через некоторое время. Если вода в скважине есть, значит уровень грунтовых вод высокий. Если дно скважины остается сухим, то грунтовые воды находятся далеко и их можно не опасаться. Определением уровня грунтовых вод нужно заниматься весной, когда он самый большой, потому что заложение фундамента нужно рассчитывать на самый худший вариант. 

Как определить уровень грунтовых вод на участке — рекомендации с фото и видео

Практически всегда, при строительстве какого-либо сооружения требуется знать уровень грунтовых вод. Эти воды расположены наиболее близко к поверхности земли. Проникновению их наружу препятствует отдельный водоупорный пласт, состоящий из глины и камней.

В этой статье описано, как определить уровень грунтовых вод на участке своими силами, без привлечения специалистов, какими приборами это сделать правильно, даны примеры с фото и видео.

В таком месте подвал явно не построишьИсточник www.rmnt.ru

Что такое уровень грунтовых вод

Уровень грунтовых вод или УГВ – это тот слой почвы, который полностью насыщен водой. Данный слой в основном своем составе содержит горные водонепроницаемые породы. Этот слой имеет определенные колебания сезонного характера и зависит от уровня содержащейся в нем влаги.

Засушливые периоды способны не только резко понизить уровень, но и полностью высушить водоносный слой. Однако с приходом весны и таянием снегов, а также во время продолжительных дождей, слой быстро восстанавливается.

Эти колебания уровня могут быть весьма ощутимыми. Поэтому важно знать средний показатель и как определить уровень грунтовых вод на участке самому. Поскольку при своих максимальных показателях весной и при проливных дождях эти воды способны привести к подтоплению участка.  

Виды грунтовых вод

Грунтовые воды делятся на три категории:

  • Верховодные. Глубина их залегания начинается с отметки порядка полутора метров и заканчивается на отметке два с половиной метра. При продолжительных периодах засухи они могут пересыхать. 
  • Безнапорные. Эти воды находятся на несколько метров глубже первого слоя. После них сразу идет первый пласт из водонепроницаемых горных пород. 
  • Артезианские. Наиболее глубокий слой грунтовых вод, который зажат между двумя пластами из водонепроницаемых пород. Глубина залегания колеблется от местности и может достигать более сотни метров.  
Еще один яркий пример близкого залегания грунтовых водИсточник reporter34. ru

Сферы применения

Самые разные ситуации могут потребовать определения уровня. В строительной сфере это касается технологии заливки фундамента. В садоводстве такая разведка помогает заранее предпринять меры против возможного подтопления.

Строительство

При близком нахождении вод к поверхности, как правило, возводят фундаменты свайного типа.

Помимо вида фундамента от уровня грунтовых вод зависит и тип применяемой гидроизоляции.

Помимо этого, рассчитывается определенная схема дренажной системы.

Высокий УВГ препятствует сооружению подвалов или смотровых ям в гаражах. Прежде придется проводить мероприятия по понижению уровня и отводу излишков воды, что достаточно дорого обходится застройщику.

Садоводство и приусадебные участки

Для корневой системы растений одним из губительных факторов является постоянное переувлажнение. По этой причине в местах разбивки садов, верхний предельный уровень не должен превышать полутора метров. Негативное влияние постоянные подтопления оказывают и на огородные культуры.

При высоком УГВ понадобится провести работы по понижению уровня, использовать дренажные канавы.

Обеспечение водой

Зная УГВ, появляется возможность точно рассчитать – какой глубины должна быть скважина для питьевой воды. От этого во многом зависит тип водозаборной системы: это может быть колодец или скважина.

Канализационные системы и системы дренажа

Глубина ямы для канализационных отходов, а также фильтрующего колодца напрямую зависит от УВГ. Для проведения таких работ существуют соответствующие нормативные документы.

Ливневая канализация и дренаж участкаИсточник i2-ww.ru

Способы определения УВГ

Понимая всю важность данных об УВГ и его изменений, не менее важно знать, какими способами можно воспользоваться для решения этой задачи. Современные специалисты используют несколько методов позволяющих определить уровень залегания грунтовых вод.  

Архивные исследования

Как правило, жилые массивы находятся на уже давно освоенных территориях. Достаточно часто, изыскания касающиеся определения УГВ уже проводились ранее и были составлены соответствующие карты. Поэтому решение вопроса – как определить где бурить скважину под воду на участке, может крыться в обращении к архивной документации.

Такие документы получают в специализированных организациях деятельность которых заключается в мониторинге обстановке конкретного района с гидрогеологической точки зрения. При таком способе может возникнуть определенная сложность.

Схема глубинного дренажа участка Источник stroy-aqua.com
Септик для высоких грунтовых вод: разновидности и критерии выбора

Большинство таких карт относятся к периоду СССР. В то время на территории страны действовала специальная программа геологической разведки территории. Контрольные скважины бурились с шагом в пять километров.

Масштаб самих карт – один к двумстам тысячам, что на бумаге отображается как – один сантиметр равен двум километрам. Поскольку стандартный дачный участок составляет порядка десять соток, то использование таких карт дает весьма приближенные результаты.  

Непосредственный сбор данных по месту

Опрос местных жителей и замер глубины местных колодцев и скважин дает вполне достоверные результаты по глубине залегания грунтовых вод. При этом необходимо учитывать, как общий рельеф местности, так и конкретного земельного участка. 

Как происходит осушение садового участка с высоким УГВ, вы узнаете из этого видео:

Наблюдение за растительностью

Этот метод можно отнести к народным способам, однако он тоже имеет право на жизнь и дает первичные данные, которые можно принять за точку отсчета. Метод своими корнями уходит в глубокую древность, поскольку встречается в описании еще античных источников.

В качестве индикатора близкого расположения воды служат некоторые виды растений.

Подсказать, что вода очень близко могут следующие растения:

  • ива и тополь – от одного метра; 
  • конский щавель – от двух до трех метров; 
  • мать-и-мачеха – от полутора метров; 
  • ольха – от трех метров; 
  • полынь – от трех до пяти метров. 
Классический барометр Источник pnevmat24.ru
Дренаж фундамента: целесообразность, разновидности, расчеты

Методы с использованием приборов

При использовании различных приборов и инструментов выделяют три метода определения УГВ. Эта технология называется нивелированием и выполняется:

  1. Барометрическим способом. При работе применяется барометр с помощью которого проводят замеры давления на исследуемом участке. Контрольной точкой служит замер давления у поверхности воды ближайшего крупного водоема.
    Шаг по шкале прибора в один миллиметр дает на местности перепад в тринадцать метров. 
  2. Геометрическим способом, при котором используют классический нивелир и мерные рейки. 
  3. Гидростатическим способом. Он основан на принципе работы сообщающихся сосудов. Для его применения понадобится гидро-уровень. 

Стоит отметить, что некоторые «специалисты» предлагают провести эхо-локацию местности утверждая, что это поможет определить уровень грунтовых вод. Однако это не совсем так. Эхолокатор может лишь найти пустоты в толще породы, но не факт, что они будут заполнены водой.

Также не стоит доверять различным «приборам», которые активно предлагают продавцы из Китая. Никаких исследований провести они не помогут. Напротив, профессиональные гидрогеологи предупреждают что все это сродни работе лозоходцев.  

Оптический нивелир без подставкиИсточник prom.st

Метод бурения скважин

Данный метод наиболее показателен для проведения строительных работ. Однако подсказать, как определить воду на участке для скважины он не поможет, так как глубина бурения невелика. Для использования метода не нужна сложная техника, достаточно обыкновенного садового бура.

Бурение выполняется на три метра на нескольких локациях исследуемой площади. Несколько скважин необходимы по причине неравномерности нахождения грунтовой воды. После бурения, в течении определенного периода проводятся наблюдения за сухостью скважин.

Если в течении нескольких дней вода не появилась, то это сигнализирует о глубоком нахождении грунтовых вод. Следовательно, на участке можно возводить стандартный фундамент и строить подвалы. В противном случае придется искать возможности понижения УГВ на участке.  

Ручной буровой шнек Источник stroyobzor.info
Все о дренажных смотровых колодцах: типоразмер, разновидности, технология монтажа

Как определить УГВ и вид грунта на участке самому в видео:

Заключение

Знать УГВ важно, так как это поможет определить нужный вид фундамента, септика, глубину залегания водопровода и многое другое.

Приближенно определить, какой УВГ в конкретной местности можно, если:

  • Измерить уровень вод в уже существующей скважине или колодце.
  • Обратить внимание на растения-индикаторы.
  • Использовать технологию замера воды в пробуренных скважинах на участке.

Однако для серьезных и качественных исследований необходимо привлекать специалистов.  

Что важно знать о грунтовых водах

Незначительно грунтовые воды подпитываются за счет конденсации водяных паров, еще реже водой, которая поднимается из артезианских колодцев. Их объем напрямую зависит от количества дождей и снега. В засушливые сезоны они резко постепенно мелеют. Общий объем стока за долгосрочный период практически равняется объему инфильтрации. Колебание сезонного и многолетнего уровня грунтовых вод имеет амплитуду до 20 метров.

Основные массы грунтовых вод скапливаются в глинистых породах горных долин и низинных местностях. Они постоянно движутся в толще грунта и насыщаются минеральными веществами. На территориях с повышенной влажностью грунтовые воды приводят к их вымыванию, и как следствие, образованию пресных неплодородных грунтов. Минерализация зависит от геологического состава омываемых пород. В лесах вода пресная и вкусная, а в пустынях – горьковатая, соленая и непригодная для питья.

Нынешняя экологическая ситуация такова, что грунтовые воды повсеместно загрязнены продуктами сельского хозяйства, промышленности и жизнедеятельности человека. В безвыходных ситуациях их очищают различными фильтрами, установками и подручными средствами.

Глубина залегания грунтовых вод влияет на возможность и успех капитальных строительных работ и прокладки подземных инженерных коммуникаций: водопровода, канализации, телефонных и электрических кабелей.

Грунтовые воды – это важный источник водоснабжения, особенно для небольших населенных пунктов. Их добывают с помощью колодцев, неглубоких скважин, каптажа родников и скважин в местах, где они выходят на поверхность

Близость грунтовых вод – это потенциальная причина постепенного разрушения наземных сооружений. Во время снеготаяния и обильных ливней она затапливает подвалы домов, погреба и цокольные этажи. Длительный контакт с избытком влаги приводит к разрушению дорожных полотен, проседанию зданий, целых кварталов и целых городов.

Отрицательно сказывается на современных мегаполисах и откачка подземных вод, которую проводят при массовой застройке. Опасная тенденция наблюдается по всему миру. Многомиллионный Пекин тонет со скоростью 11 см в год, но Калифорния его стремительно обгоняет, доходя до рекордных 40-60 см. Огромный вес зданий и опустошение подземных запасов воды, привело к тому, что почва сминается, словно выжатая губка.

Определение уровня грунтовых вод

Грунтовку нужно брать в расчет не только при масштабной стройке, но и при рытье колодцев и закладке домашнего сада. Самый низкий уровень наблюдается морозной зимой и сухой осенью. О близкой воде свидетельствуют влаголюбивые растения и деревья, обильная роса и туманы. Такие народные приметы использовались для поиска удачного места для закладки колодца. Колодец на грунтовой воде сильно подвержен загрязнению.

В идеале – пригласить команду гидрогеологов с дорогим оборудованием, которые за большие деньги нарисуют карту пролегания подземных вод всего участка с глубинами. Такой способ используют при строительстве крупных объектов. На своем участке это можно сделать дешевле и быстрее с помощью метода пробных скважин.

По периметру будущей застройки пробиваются простые скважины с помощью обычного садового бура глубиной до 3 метров. Если повезет, и углубления останутся сухими спустя несколько дней, можно смело начинать строительство. Скопление влаги на дне свидетельствует, что вода близко, и нужно провести подготовительные работы по ее отведению, или выбрать другой участок.

При определении УГВ можно перепутать постоянные грунтовые воды с местной (автохтонной) верховодкой. Она залегает на небольших глубинах четко локализованными линзами, которые носят сезонное явление

Допустимый уровень грунтовых вод регламентируется строительными нормами, которые могут отличаться в зависимости от региона. Чтобы фундамент не подвергался разрушительному влиянию грунтовых вод, их уровень должен проходить ниже глубины промерзания грунта. Минимальное рекомендованное расстояние от нижней точки фундамента до грунтовых вод — 50 см.

Не рекомендуется и запрещается строить в таких случаях:

  • УГВ ближе 2 метров;
  • В толще грунта скрыт плывун;
  • Средний слой состоит из неустойчивого глинистого сланца.

Обильные атмосферные осадки превращают территории с высоким УГВ в непроходимые лужи и болота. Усугубляют ситуацию близкорасположенные в поверхности земли пласты глинистых пород. Под воздействием влаги образуется скользящий слой грунта, который легко передвигается, формируя опасные оползни.

Высокий уровень грунтовых вод – это распространенное явление, поэтому строители имеют в арсенале несколько действенных способов борьбы с ним.

Как снизить и отвести высокие грунтовые воды

Открытое водопонижение – это самый простой способ отвести воду с участка. Сначала копается котлован, и если со стенок и дна начинает поступать влага, ее накапливают в водосборных канавах, а затем откачивают. Вариант рабочий, но массовый забор грунтовых вод приводит к просадке грунта, поэтому прежде чем применять его, обязательна консультация специалиста.

На участках склонных к заболачиванию активно используются дренажные установки. Чтобы отвести воду, вокруг участка прокладывается траншея, куда будет постепенно выходить грунтовая вода. Затем ее откачивают и вывозят. Сложнее и дороже организовать трубный дренаж. Для него по всему участку в канавы закапываются специальные полимерные трубы с перфорированными стенками. Укладывать их нужно под уклоном в несколько градусов, чтобы вода самотеком уходила в подготовленные водосборники. Кроме труб придется поставить пескоуловители и смотровые колодцы, для удобного обслуживания системы.

Наглядный пример борьбы с высоким УГВ – строительство города Чикаго на берегу озера Мичиган. Чтобы построить высотки, инженеры использовали глубокий свайный фундаменты забитый в базальт. Уже построенные дома и целые улицы приподнимали с помощью сотен домкратов на высоту до 2,5 метра

Самый дорогой способ избавиться от грунтовой воды – это использование иглофильтровых установок. Трубы заглубляются в грунт вертикально и с помощью насосов выводятся на глубину 5-20 метров, в зависимости от типа установки. Конкретный способ понижения УГВ зависит от типа грунта и коэффициента фильтрации (скорость пропускания воды).

Признаки того, что на участке высокий УГВ

Ни один участок не застрахован от негативного влияния грунтовых вод. Чтобы вовремя предпринять меры и защитить здания, колодец и насаждения, владельцу нужно отслеживать их состояние. О близкой воде свидетельствует высокая влажность в доме, появление на стенках пятен сырости и колоний грибка. Большинство деревьев чахнет и засыхает из-за того, что корневая система постоянно находится в воде. Для растений и бетонного фундамента вредна не столько влага, как растворенные в ней соли.

Контакт с грунтовой водой приводит к появлению эттрингита, или как его еще называют «цементной бациллы». Постепенно цементное основание теряет свою прочность и разрыхляется.

Признаки эттрингита:

  • Появление на поверхности белесого наплыва мелких кристаллов;
  • Выступание солевых пятен;
  • Отслаивание и крошение бетона.

Покупая дом нужно обязательно проверять состояние стен и пола подвальной части. Если использование мер снижения и отвода грунтовой воды на участке невозможно, строители рекомендуют возводить простые дома без подвала, а в качестве резервуара для хранения продуктов возводить не подземные погреба, а наземные хранилища в холме грунта.

Грунтовые воды на участке: как узнать и понизить уровень?

Грунтовыми водами называют подземный рубеж, под которым располагается водоносный слой, образуемый после обильного дождя или растаявшего снега. Название включает в себя все виды данных вод, располагающихся ниже поверхности земли или дна водоема. Данное явление имеет сезонный характер и проявляется при определенных погодных условиях. При частом и сильном изменении уровня грунтовой влаги угроза для хозяев дома увеличивается в десятки раз. Это представляет высокую опасность не только для хозяев, но еще и для сельского хозяйства данного участка – огорода и скота.

Перед тем как начать осуществление строительства, специалисты исследуют глубину этих самых вод, ее основные характеристики.

Особенности и виды ГВ

Мощность их пласта относительно небольшая, а глубина обычно не более 3 метров. Пласты разделяются каменным слоем.

На данный момент существует несколько типов грунтовых вод.

  • Верхние воды. Данный вид обычно обнаруживают на небольшой глубине, и он способен исчезнуть при очень холодной или же очень жаркой погоде, то есть меняется в течение всего года.
  • Безнапорный слой воды. Этот водяной слой зависит от выпавших осадков. Может быть и высоким, и низким. Глубина не меняется, напор отсутствует. Они способны притормозить строительные работы, они зависят друг от друга напрямую.
  • Артезианские грунтовые течения. Находятся в промежутке между водоупорными почвенными пластами.

Какое имеют значение?

Значимость грунтовых вод очень велика и часто недооценена. В засушливых районах они выступают в роли водоснабжения пресной воды, их можно использовать для сельскохозяйственных или промышленных нужд, а также для орошения. Они выделяют тепловую энергию, которую можно применять для обогрева участка, теплицы, и даже чтобы получать электроэнергию. Помимо этого, они содержат огромное количество различных химических веществ, необходимых в различных отраслях и промышленностях.

Грунтовые воды широко применяются в современной медицине, так как они способны излечить немало заболеваний. Однако на данный момент можно заметить, что источники этих вод сильно истощены и загрязнены бытовыми стоками, а это плохо сказывается на жизни природы и человека в целом.

Но иметь эти воды на участке не очень хорошо, так как их наличие существенно замедляет строительные работы.

Методы определения

Во многих селах и поселках до сих пор используют колонки и колодцы. Для добычи этой воды проверяют глубину залегания. Узнать ее помогут профессиональные рабочие, имеющие особые технические приборы, например, геодезист, без которого данная работа будет проводиться в разы дольше и тяжелее.

Простые местные жители могут сделать это и без помощи профессионалов – самостоятельно. Существует несколько несложных способов проверить глубину грунтовых вод.

Растения

Наша всеми любимая флора является неплохим способом узнать, есть ли поблизости вода. Для начала стоит внимательно осмотреться, разглядеть местность на наличие растений, определить их вид. Например, камыш, растущий на участке, говорит о том, что глубина залегания здесь составляет от 1 до 3 метров, рогоз – 1 метр, полынь – 3-5, а солодка – не более 5.

Если вода расположилась не так уж глубоко, то трава будет очень яркого и насыщенного цвета, а если глубоко – наоборот. Почву, наполненную влагой и осадками, можно распознать по растущим на ней смородине, остальным растениям и ягодам. Многие также оценивают влажность по деревьям, растущим поблизости. Если больше трех деревьев наклонены в одну сторону, то можно смело сказать, что под ними находится высокий водоносный слой.

Лоза

Это никогда не подводящий способ. Лоза – это ветка с развилкой на конце. В месте, где есть вода, она обязательно дрогнет. Многие предпочитают лозе проволочную стрелку.

Кольцо

Простое и нехитрое приспособление – так называемое кольцо. Получить данный прибор можно: для этого нужны 4 гвоздя по 200 мм, батарейку, предназначенную для фонарика, проволока, вольтметр. Поверх нужной площади необходимо забить 2 гвоздя с определенным промежутком. Далее крепят батарейку. Делается это с использованием проволоки.

Не забывая о гвоздях, вбивают еще два, к которым, впоследствии присоединяют вольтметр. В участке, имеющем грунтовые воды, электропроводимость повысится. Кроме вышеперечисленных, имеется много других методов определения. Но эти наиболее экономные.

Еще можно воспользоваться методом, помогающим решить данную проблему, осмотрев близлежащую территорию, а именно: осмотреть на наличие колодцев. У каждого колодца имеется бетонный след на дне, а у каждого сельского жителя дома имеется бур. Так вот, на дне колодца можно создать скважину, воспользовавшись этим буром, а дальше наблюдать, за сколько времени вода начнет сочиться.

Повышение уровня воды говорит о том, что уровень данных грунтовых вод возрастает после дождливой погоды. Если же вода отсутствует, то неполадок во время строительства не будет и быть не должно.

Однако в таком нелегком деле лучше воспользоваться помощью специалистов.

Способы понижения

В случае когда залегание грунтовых вод слишком высоко, можно устроить искусственное водопонижение. В этом деле отличным помощником станет дренаж.

Коллектор

На определенную глубину грунта, наполненного водами, прокладывают коллектор.

Разделяют на обычные и асбестоцементные. Внутри этих труб делают пропилы, ширина которых 1 мм, а длина – 3-5 см. Их обмазывают глиной, отличающейся своей пластичностью.

Буровые скважины

Нередки в использовании буровые скважины. Их используют во время строительных работ, чтобы осушить застраиваемую территорию на определенный промежуток времени. Этот способ очень хорош тем, что он может убирать значительное количество влаги из-под земли, и не ослабить основания ближайших построек.

Однако для этого пригодится немало оборудования, то есть буровые установки, насосы и многое другое. Данное действие предлагает создать воронкообразную поверхность с уклоном места расположения глубинного насоса.

Размер воронки зависит от того, насколько долго аппарат находится в работе. Затем этот процесс стабилизируется, и вся жидкость полностью удаляется на оставшееся время строительных работ.

Водоем

Одно из самых древних решений данной проблемы – пруды в конце постройки или в центре. Они играют различные важные роли. Это может быть как понижение водяного уровня, так и защита от затопления важных участков здания. Практичен данный вариант тем, что, применив его, можно уменьшить уровень экономно и с умом.

Но даже здесь встречаются небольшие проблемы, такие как сочетание с малым и большим бассейном в палисаднике и на участке под усадьбу; не каждая местность подойдет для данных действий.

Усадьба нужна в целях комфортного времяпрепровождения. Тут находятся лавочки, тропинки, клумбы, цветы, поэтому лишняя влага здесь ни к чему. Если в каких-то частях дома скапливается огромное количество жидкости, в палисаднике ставят бассейн – накопитель. Устанавливают у основания дома. Этот прибор позволяет понизить количество вод, как можно скорее отводит осадки, данное действие защищает здание от просачивания лишней влаги.

Вид постройки абсолютно любой, все зависит от фантазии застройщика. Если проделанное выше действие не дало никаких сдвигов, то такой же бассейн устанавливается на усадьбе. Внимательно просмотрев землю, специалист определяет, затем устанавливает место, откуда будет выходить жидкость.

Устанавливая бассейн, нельзя забывать и об отводе осадков с крыши. Но еще влагу надо отводить в кюветы, имеющие покрытие, и обычные бассейны. Не стоит забывать, что их необходимо заложить плитами и глиной, перелопаченной соломой. Не имея при себе этого, многие изготавливают этот слой из рубероида или толя. Бассейн, то есть его дно, промазывают слоем битума, а позже еще одним слоем толя. Чтобы ровно обрезать его, толевые края убирают за водоемные части, потом подрезают.

Далее маскируют парапетным камнем, а чаще всего железным бортом. В маленьких бассейнах концы кусков толя лучше всего убирать под бетонную плиту, уложенную на цементно-песчаный раствор.

Творческие дачники подключают свою фантазию и сооружают такие бассейны из старых подручных частей. В дело идут и огромные цилиндрические бочки, и детские ванночки, давно отжившие свою жизнь. Обустройство накопительных бассейнов – безусловно, самое лучшее решение данной проблемы накопления осадков в почве. Бассейны не только выполняют эту чудесную накопительную функцию, но еще и значительно улучшают внешний вид усадебного участка. Выглядит все это просто потрясающе, а также выполняется множество важных функций.

В жаркий летний день неплохо искупаться в таком бассейне и пригласить друзей. Вокруг него можно установить декорации, шезлонги и скульптуры. Растения также не будут лишними, а внешний вид в целом дополнит вид всей постройки, и возможно, улучшит настроение.

Но заниматься решением данной проблемы в одиночку очень нецелесообразно, ведь можно допустить немало серьезных ошибок. Лучше всего заранее пойти в строительный отдел местной администрации за копировкой.

Можно неплохо сэкономить на осушении территории. А можно рассчитывать на помощь специалистов, которые смогут правильно и без ошибок выполнить работу. Ведь лучше учиться на чужих ошибках, чем на своих.

Значимое – не скупиться на качественных материалах. Любая ошибка способна свести всю работу к нулю, а значит, что ко всем этим задачам надо подходить с умом и трезвой головой.

В следующем видео следим за деталями дренажных работ участка вместе с ландшафтным архитектором Алексеем Коровиным.

Грунтовые воды. Определение уровня залегания. Как определить уровень грунтовых вод

Определение залегания грунтовых вод – довольно серьезный вопрос, потому что с ним сталкиваются при исследовании имеющегося участка. Так, для дачников – это способ получения водоснабжения, а строителей – первый шаг при проектировании конструкции.

 

Владельцам участков важно найти источник питьевого водоснабжения, поэтому они обустраивают колодцы либо каптаж. Для правильного его возведения нужно выбрать подходящее место, которое в свою очередь зависит от грунтовых вод. Они располагаются в первом водоносном горизонте, поэтому являются наиболее доступным источником получения жидкости. Кроме того, данная информация используется при высаживании культур, ведь от грунтовых вод может меняться химический состав почвы.

Значение грунтовых вод

Важно вовремя определить уровень подземных источников, потому что они чреваты возникновением серьезных проблем. Если рассматривать вопрос с точки зрения дачников, то пришедшая вода обладает неизвестным составом, соответственно, может негативно влиять на растения. Кроме того, что культуры погибают от перенасыщения влагой, так и примеси в жидкости ухудшают состояние корневой системы.

Также могут начаться проблемы с колодцем, потому что вода просачивается даже через самые мелкие щели. Если вблизи располагается выгребная яма или туалет, то пить данную воду станет невозможным. Даже для использования в хозяйственных целях она не пригодится, потому что некоторые виды грунтовых вод характеризуются повышенным содержанием соли. Соответственно, нельзя поить животных или применять для стирки.

Что касается строений, то всем известно пагубное влияние влаги на фундамент, поэтому часто требуется понижение уровня грунтовых вод. Кроме того, высокое залегание подземных источников приводит к проблемам обустройства погреба или подвала, смотровой ямы в гараже или канализации. Но все вопросы решаемы, есть много способов отвода лишней влаги.

Нельзя говорить исключительно о вреде подземных источников, ведь низкий уровень грунтовых вод также имеет свои негативные стороны. Основная проблема возникает при желании обустроить водоснабжение на участке, всегда приходится обращаться к специалистам.

Разделение по слоям

Перед строительством любой конструкции участок исследуют, определяют рельеф, состав почвы и уровень залегания грунтовых вод. От этого зависит проектирование здания, точнее – расчет фундамента. Так, количество влаги в почве меняется в зависимости от сезона и расположения вблизи озер или рек, поэтому в процессе важны все особенности местности.

Перед тем как определить уровень грунтовых вод, стоит рассмотреть виды подземных источников, существует разделение:

  • верховодка, образующаяся благодаря осадкам и талому снегу. Она относится к поверхностным грунтовым водам. Как правило, данный слой идет на уровне 1-2 м ниже поверхности земли. Их объем невелик и полностью соответствует количеству выпавших осадков. При этом использование данной жидкости без предварительной обработки невозможно из-за ее химического состава и примесей;
  • безнапорные воды – смешение поверхностного типа с жидкостью из озер и рек. Они не имеют напора из-за природной фильтрации через суглинки и супески. По санитарным нормам она практически безопасна, при этом обладает хорошими органолептическими характеристиками;
  • артезианские – самые чистые и безопасные воды, характеризующиеся оптимальным составом. Данный вид ценится благодаря полезным свойствам и готовности к употреблению без любой обработки. Этот слой располагается между двумя упорными пластами.

Для обустройства скважины нужно пробить верхний пласт, тогда вода под давлением будет подниматься вверх.

Показатели залегания источников

Уровень грунтовых вод определяют по безнапорному слою, потому что именно он доставляет больше всего хлопот строителям. Определить близость воды можно без привлечения специалистов, достаточно осмотреть внимательно местность. Обычно зеркало грунтовых вод идет на глубине 2-20 м от поверхности, поэтому заболоченный участок говорит о расположении вод на уровне не ниже 1 м. Залитые мелкие впадины свидетельствуют об уровне вод выше поверхности земли.

Природные признаки

В природе есть ряд примет, на которые стоит обратить внимание:

  • растения на участке могут рассказать не только о наличии, но и о глубине залегания грунтовых вод. Близость водоносного слоя характеризуется присутствием влаголюбивых культур. К примеру, если грунтовые воды располагаются на глубине около 3 м, то на участке можно встретить конский щавель, болиголов, мать-и-мачеху, камыш. На территории с глубиной залегания водоносного слоя 5 м располагается полынь и солодка. Если судить по деревьям, то склонившаяся верба, береза или ольха свидетельствуют о наличии водной жилы. При этом сирень, кизильник, виноград и можжевельник не переносят переувлажнения, соответственно, по внешнему виду определяют расстояние до жидкости;
  • по поведению животных также можно судить о глубине грунтовых вод. К примеру, кошки любят места над водными жилами, при этом собаки предпочитают сухую почву. Всем известно, что мошек и комаров привлекает влага, целые столбы насекомых можно встретить после захода солнца на участках с высоким залеганием водного пласта. Рыжие муравьи и мыши также предпочитают сухую почву, поэтому при их отсутствии можно утверждать, что водоносный слой расположен недалеко от поверхности земли;
  • если рассматривать народные приметы, то стоит обратить внимание на утреннюю росу, ее обилие говорит о близком расположении воды. Вечерний туман также является показателем высоких грунтовых вод, но только при отсутствии вблизи расположенного водоема.

Методики определения

Для обнаружения грунтовых вод, на уровне 3-5 м необходимо пробурить скважину малого диаметра. Для этого обращаются к специалистам либо занимаются обустройством самостоятельно, используя садовый бур. Через сутки после бурения проверяют уровень воды в скважине, если он не меняется на протяжении нескольких дней, то его принимают за зеркало подземных грунтовых вод.

Ориентироваться на местности помогает топографическая съемка, которая выявит самые высокие и низкие отметки рельефа. Как известно, в самых возвышенных зонах идет высокий уровень грунтовых вод, соответственно во впадинах и низинах  показатель снижается. Созданием топографической карты занимаются специалисты, хотя можно сделать все самостоятельно, для этого понадобятся подручные средства. Но полной картины по водам она не даст.

Точно определить глубину грунтовых вод можно только с помощью скважин, но сезонные колебания можно оценить по отметкам в колодцах. На бетоне всегда остаются заметны следы от воды – так узнают показатели уровня на данный момент, высший и самый низкий показатели.

Народный способ

Существуют также народные средства решения вопроса, на которые полагались наши прадеды. Для этого способа брали пучок обезжиренной шерсти, свежеснесенное яйцо и глиняный горшок. В месте, где требовалось определить уровень подземных вод, снимали слой дерна. Далее на очищенную землю стелили шерсть, сверху клали яйцо и накрывали горшком. Все устилали снятым дерном, а на восходе солнца осматривали результат. Если яйцо было влажное, то водоносный слой расположен близко. При влажной шерсти, но сухом яйце стоит считать, что вода находится глубоко. При отсутствии подземных источников составляющие эксперимента остаются без влаги. Этот способ относится к надежным и проверенным, поэтому до сих пор популярен.

Если при исследовании территории грунтовые воды не обнаружены на глубине 3-5 м, то они не опасны при возведении фундамента конструкций. Но если на участке планируется обустройство колодца или скважины, то знать уровень поверхности подземных источников обязательно. При этом стоит учитывать тип и состав почвы, для чего обращаются к геологам.

В следующем видео можно просмотреть достаточно действенный способ определения уровня грунтовых вод:

Уровень воды у Комсомольска-на-Амуре перешел за 7 метров — Новости — События

Гидрологи скорректировали прогноз паводка для Комсомольска-на-Амуре. По обновленным данным пик ожидается 1-2 октября с отметками 710-720 см. Сейчас уровень реки достиг 704 см при том, что опасные явление начинаются после 650 см.

Однако в администрации города отметили, что более высокие отметки реки глобально не меняют расстановку сил по предупреждению ЧС. Все защитные сооружения подготовлены с большими запасами. Кроме того, при отметке в 720 см главную опасность представляет не сама река, а грунтовые воды. Для их откачки мэрия уже расставила во всех опасных местах насосы, соорудила временные дамбы.

 — У нас в прошлом году Амур поднимался до 820 см, но глобальных подтоплений именно со стороны реки не было. Однако массово топило подвалы и низкие места грунтовыми водами, на откачку которых и были брошены все силы. Поэтому в этот раз мы, зная сценарий развития ситуации, мы контролируем все слабы места, — сообщил руководитель пресс-службы администрации Комсомольска-на-Амуре Иван Лаврентьев.

Сейчас в городе подтоплено 2 жилых дома, подвалы еще нескольких десятков домов, а также 4 детских садов и дворца творчества детей и молодежи. Помимо этого, в садовых обществах водой залито 165 дач и 131 приусадебный участок.

Спасатели и власти продолжают следить за Мылкинской дамбой и насыпью на улице Дзержинского, их обновили перед паводком. В частном секторе микрорайона Менделеева засыпали проран в защитных сооружениях, который проделали после подтоплений 2019 года. На улице Пермской в районе Теплого ключа в полную мощность с выходных работают три мощных насоса для откачки грунтовых вод. Эти насосы городу передали по поручению врио губернатора края из регионального резерва. Еще неделю назад насосы также расставили во всех опасных местах, где на поверхность может выйти вода, в том числе на некоторых городских перекрестках.

По информации синоптиков, сейчас гребень амурского паводка, миновав Нанайский район, приближается к Комсомольску-на-Амуре. 30 сентября в Ульчском районе у села Тахта ожидается подъем воды до отметки категории неблагоприятных явлений 500 см. К 11-13 октября гребень дойдет до Николаевского района. У города ждут отметки 220-250 см — это уровень неблагоприятных явлений.

Напомним, что сегодня в Комсомольск-на-Амуре с рабочей поездкой прибыл врио губернатора края Михаил Дегтярёв. В числе прочих задач он проверяет готовность местных властей к ликвидации возможных ЧС. Михаил Дегтярёв уже осмотрел ключевые защитные сооружения в городе, а также совершил облет подтопленных территорий Комсомольска-на-Амуре, Комсомольского и Амурского районов.

Пресс-служба губернатора и правительства Хабаровского края
При использовании материалов ссылка на сайт www.khabkrai.ru обязательна

Как определить уровень грунтовых вод на своем участке разными методами?

Грунтовыми водами принято называть слой воды под землей, который имеет постоянно одно и то же расположение на определенном уровне. Он может приводить к негативным последствиям.

Поэтому, для всех, кто живет в частном секторе или собирается строить дачу, очень важно знать, как определить уровень грунтовых вод. Иначе, очень велик риск того, что здания на участке обрушатся.

Причины, которые оказывают влияние на УГВ

Уровень жидкости на приусадебном участке зависит от следующих особенностей:

Грунтовые воды на поверхности

То, какое число осадков выпало. С помощью них пополняются подземные воды и поэтому они в значительной мере влияют на УГВ.

Сезонность. В зимнее время в почвенном слое гораздо меньше влаги, по этой причине в такой период уровень подземных вод располагается на минимальном значении.

Ландшафтный рельеф и его особенности. Например, есть ли какие-либо водоемы в виде рек, озер или ручьев недалеко от участка и как высоко находится ландшафт. В местности, где много гор, залегание жидкости может быть довольно далеко от поверхности. Что же касается низин, то здесь эта величина составляет от нескольких сантиметров до 1 или 2 метров.

После того, как пройдут осадки, вода уйдет в почву после растаивания снега и останется на одном и том же уровне. Это и есть условная линия, которая носит название — уровень грунтовых вод (сокращенно УГВ).

Виды грунтовых вод

Грунтовые воды по своим геологическим параметрам делятся на:

Верховодье. В этом случае уровень жидкости находится на глубине от 1,5 до 2,5 метров. В засушливую погоду она совсем исчезает, а в зимнее время сильно уменьшается.

Грунтовые воды без напора или без гравитации. Этот слой находится на достаточно стабильном уровне. Он находится над первым слоем, который не проницаем для жидкости. Обычно он зависит только от уровня выпавших осадков.

Артезианские воды. Такой вид располагается среди двух водоупорных пластов.

Для строительства на дачном участке в основном под значением — уровень подземных вод подразумевают именно те водяные слои, которые располагаются недалеко от поверхности и отделяются от слоев, снизу в виде пластов. Они, как правило, состоят или из камней или из глины.

Близкое залегание грунтовых вод

Значение

Следует запомнить, что если уровень воды в почве достаточно высок, то категорически нельзя устанавливать самодельные выгребные ямы, состоящих из различных частей. Начиная планировать строительство, необходимо знать, что грунтовые воды, которые расположены вверху, подвергаются вибрациям.

Если залегание воды в почве имеют глубину меньше 2 метров, то в этом случае строительство будет довольно рискованным занятием. Подземные воды могут залить котлован, и фундамент будет невозможно поставить.

То, целесообразно строительство или нет, будет зависеть и от состава почвы. Это значит, что если мелкозернистый песок перемешанный с илом, располагается прямо над водоупорным слоем. Такой грунт легко «поплывет», если в него попадут осадки.

В случае, если водоупорный слой расположен под илистым сланцем, то он станет мягким и неустойчивым из-за поступления грунтовых вод. Грунт ослабнет, и его несущая способность будет гораздо ниже, если УГВ станет меньше. Если УГВ достаточно высок, то он может негативно повлиять на этапы постройки на дачном участке.

Какое влияние УГВ оказывает на различные аспекты на участке?

Растения. Принято считать, что подъем уровня подземных вод в весенний и осенний период не может нанести существенный вред как кустарникам, так и деревьям на садовом участке.

Мнение эксперта

Юлия Юрьевна

Имею большой сад и огород, несколько теплиц. Люблю современные методики культивирования растений и мульчирования почвы, делюсь опытом.

Задать вопрос

Для садовых культур подходящим считается залегание поверхностных вод на уровне 5-7 метров. Если же расположение более высокое, то нужно принять соответствующие меры и приспособиться.

Если садовод столкнулся с проблемой высокого залегания грунтовых вод, то стоит разобраться, каким растениям это не страшно и отдать им предпочтение при населении своего участка.

Так, яблони и груши имеют горизонтальные и уходящие вглубь корневые отростки. Потому, если вода не ближе, чем 2,5-3 метра, то опасаться не стоит. То же можно сказать о вишнях, а также черешнях. Для них не представляет угрозы, даже если вода находится в двух метрах от верхнего слоя грунта.

Наиболее нетребовательны в этом отношении сливы. Их корешки обычно проникают на глубину 0,5-1,5 метра. То же самое можно сказать и о кустарниках малины и смородины.

Для некоторых растений близкое залегание вод даже полезно. Например, клубника будет страдать от этого явления, только если ее непосредственно затопит.

В описанных условиях плохо растут хвойные деревья, а также дуб и клен. Не рекомендуем высаживать в принципе ель обыкновенную и конский каштан. Для них такая среда губительна.

Если проблема на участке настолько значительная, что образуются даже небольшие болотца, то не стоит отчаиваться. Есть растения, которые можно сравнить с насосом. Это калина и береза. Их стоит расположить на границах наиболее болотистых участков.

Фундамент. Если уровень грунтовых вод достаточно высок, то надежная гидроизоляция и постоянное откачивание воды не решат проблемы. Ведь спустя какое-то время УГВ будет восстановлен на прежнем уровне. В строительстве установлены специальные нормы, гласящие, что расстояние от грунтовых вод до основания фундамента должно быть не меньше 0,5 метров.

Подъем грунтовых вод

Если такие правила не будут соблюдаться, то в весенний и осенний период фундамент начнет разрушаться. Следствием этого станет появление трещин на стенах постройки. В этом случае для осуществления дальнейшего ремонта могут понадобиться существенные затраты.

Яма для гаража или подвал. Если уровень грунтовых вод достаточно высок, то лучше не начинать обустраивать такие сооружения. В этом случае в весенний и осенний период вода сможет проникнуть туда, сделав невозможным применение таких ям по назначению.

Колодец. Во время подъема, грунтовые воды начинают проникать повсюду. При этом увеличивая уровень воды в колодце. В этом случае, качество воды для питья в таком сооружении значительно страдает. Если вблизи находится выгребная яма или туалет, то колодезную воду пить ни в коем случае нельзя, она становится опасной для применения.

Трубы канализации, уличный туалет и септик. Туалет, который постоянно заполнен водой из-за высокого УГВ, помимо того, что имеет не самые приятные запахи, и может разрушать саму конструкцию, становится причиной появления различных инфекций. Трубы канализации начнут подвергаться повышенному воздействию коррозии, и по этой причине срок их эксплуатации может значительно сократиться.

Высокий уровень грунтовых вод требует повышенного внимания при проектировании построек на дачном участке или в частном секторе. В этом случае обычные конструкции, выполненные с использованием колец из бетона или покрышек уже не смогут исполнять свою задачу.

Следовательно, когда почва на участке начнет двигаться из-за воздействия осадков, такие конструкции станут видоизменяться. Герметичность можно обеспечить только с помощью монолитной конструкции, выполненной из стеклопластика.

Кроме того, следует обращать особое внимание на то, чтобы место стыковки труб и септика должно быть герметично. В этом случае можно приобрести особый вид септика – накопительный. С такой конструкцией повышенный уровень грунтовых вод будет не страшен.

Схематическое изображение

Определение уровня грунтовых вод

Определять уровень грунтовых вод следует производить в тот момент, когда они находятся на максимальном подъеме. Это обычно происходит после того, как растает снег. Глубину залегания грунтовых вод определяют с помощью следующих способов:

Необходимо понаблюдать за своим участком. Даже если погода летом очень засушливая, а на нем все равно растет яркая трава, и помимо этого, над землей нередко наблюдается туманная дымка, то можно с уверенностью сказать, что жидкость находится достаточно близко. Так же об этом может свидетельствовать наличие любых растений на участке, которые любят влагу. К ним относится камыш, болиголов, крапива или осока. Если хоть одна из этих культур присутствует, то глубина, на которой находится жидкость, составляет приблизительно 2,5 метра. В случае, если на участке много горькой полыни, то уровень жидкости не больше 3 метров.

Можно определить уровень воды с помощью колодцев, находящихся по соседству.

Необходимо смотреть на расстояние, которое находится от верха этой конструкции до поверхности воды. Для более точного определения проводят обследования не одного, а нескольких колодцев.

Просверливают по всему периметру участка пробные скважины с помощью обычного бура для сада. В этом случае сверлится некоторое количество отверстий с глубиной не больше 3 метров. Если вода не появилась в скважине в течение двух дней, то уровень грунтовых вод располагается гораздо ниже. Это значит, что во время строительства на этом участке не будет никаких неприятностей.

Геологического обследования почвы

Можно обратиться к способу, известному еще с древности. Для него понадобится яйцо, которое совсем недавно снесла курица, горшок сделанный из глины и сухой чистый клочок шерсти. Далее выбирают место, снимают дерновый слой, кладут клочок шерсти, яйцо и сверху накрывают горшком. Всю получившуюся конструкцию укрывают частью снятого дерна. После того как взойдет солнце, можно получить результат.

В случае, если и яйцо и шерсть находятся в сухом состоянии, значит УГВ здесь достаточно глубокий. Если яйцо осталось в сухом состоянии, а на кусочке шерсти появились капельки росы, то глубина залегания жидкости находится на приемлемом уровне. Что же касается того момента, когда и яйцо и шерсть полностью в росе, то грунтовые воды находятся достаточно близко.

Для получения более надежных данных можно сделать заказ геологического обследования почвы.

Бурение скважин, выполненное профессионалами точно покажет, на какую глубину залегают грунтовые воды.

Во время просмотра видео Вы узнаете о высоких грунтовых водах.

Перед началом строительства на дачном участке следует обязательно измерить УГВ. Это даст в дальнейшем более качественные результаты.

Заметили ошибку? Выделите ее и нажмите Ctrl+Enter, чтобы сообщить нам.


Это меня удивило

Сад и Огород

Упадок и истощение подземных вод | Геологическая служба США

• Школа водных наук ГЛАВНАЯ СТРАНИЦА  •  Темы грунтовых вод  • 

Упадок и истощение подземных вод

Откачка грунтовых вод быстрее, чем они могут восстановиться, может привести к пересыханию колодцев, особенно во время засухи.

Кредит: Википедия, Creative Commons

Подземные воды являются ценным ресурсом как в Соединенных Штатах, так и во всем мире. Там, где поверхностных вод, таких как 90 003 озер и 90 004 рек, мало или они недоступны, подземные воды удовлетворяют многие гидрологические потребности людей во всем мире.В Соединенных Штатах она является источником питьевой воды примерно для половины всего населения и почти всего сельского населения и обеспечивает более 50 миллиардов галлонов воды в день для нужд сельского хозяйства. Истощение подземных вод, термин, часто определяемый как долгосрочное снижение уровня воды, вызванное постоянным откачиванием подземных вод, является ключевой проблемой, связанной с использованием подземных вод. Во многих районах США наблюдается истощение грунтовых вод.

 

Чрезмерная откачка может перерасходовать «банковский счет» подземных вод

Воду, хранящуюся в земле, можно сравнить с деньгами, хранящимися на банковском счете. Если вы снимаете деньги быстрее, чем вносите новые деньги, у вас в конечном итоге начнутся проблемы с пополнением счета. Выкачивание воды из-под земли быстрее, чем она пополняется в долгосрочной перспективе, вызывает аналогичные проблемы. Объем подземных вод в хранилище уменьшается во многих районах США в результате откачки. Истощение подземных вод в первую очередь вызвано длительным откачиванием подземных вод. Некоторые негативные последствия истощения подземных вод:

  • осушение скважин
  • уменьшение воды в ручьях и озерах
  • ухудшение качества воды
  • увеличение затрат на прокачку
  • оседание земли

 

Каковы некоторые последствия истощения подземных вод?

Откачка подземных вод быстрее, чем они могут быть восполнены, может иметь некоторые негативные последствия для окружающей среды и людей, которые используют воду:

ПОНИЖЕНИЕ УРОВНЯ ВОДЫ

Откачка удалила воду из хранилищ базальтовых водоносных горизонтов и вызвала снижение уровня воды во многих районах плато Колумбия.

Наиболее серьезным последствием чрезмерной откачки грунтовых вод является то, что уровень грунтовых вод , ниже которого грунт насыщен водой, может быть понижен. Для забора воды из-под земли воду необходимо качать из колодца, глубина которого ниже уровня грунтовых вод. Если уровень грунтовых вод упадет слишком сильно, то владельцу скважины, возможно, придется углубить скважину, пробурить новую скважину или, по крайней мере, попытаться опустить насос. Кроме того, по мере снижения уровня воды скорость добычи воды из колодца может снизиться.

УМЕНЬШЕНИЕ ВОДЫ В РЕЧАХ И ОЗЕРАХ

Между водой в озерах и реках и подземными водами существует большее взаимодействие, чем думает большинство людей. Некоторая, а часто большая часть воды, текущей в реки, поступает в результате просачивания грунтовых вод в русло реки. Подземные воды вносят свой вклад в потоки в большинстве физико-географических и климатических условий. Доля речной воды, которая поступает из притока подземных вод, варьируется в зависимости от географии, геологии и климата региона.

Откачка подземных вод может изменить то, как вода перемещается между водоносным горизонтом и ручьем, озером или заболоченным угодьем либо путем перехвата потока подземных вод , который сбрасывается в поверхностный водный объект в естественных условиях, либо путем увеличения скорости движения воды с поверхности- водоем в водоносный горизонт. Связанным с этим эффектом откачки грунтовых вод является снижение уровня грунтовых вод ниже глубины, необходимой для выживания прибрежной или водно-болотной растительности. Общий эффект заключается в потере прибрежной растительности и среды обитания диких животных.

ОСАДКИ ЗЕМЛИ

Основной причиной оседания земли является потеря опоры под землей. Другими словами, иногда, когда из почвы берут воду, почва разрушается, уплотняется и падает. Это зависит от ряда факторов, таких как тип почвы и породы под поверхностью. Проседание земель чаще всего вызвано деятельностью человека, в основном из-за удаления подземных вод.

ПОВЫШЕНИЕ РАСХОДОВ ДЛЯ ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ

По мере увеличения глубины вода должна подниматься выше, чтобы достичь поверхности земли.Если для подъема воды используются насосы (в отличие от артезианских скважин из ), для привода насоса требуется больше энергии. Использование колодца может стать непомерно дорогим.

Ухудшение качества воды

Одной из угроз качеству пресных подземных вод является загрязнение из-за вторжения соленой воды. Вся вода в земле не пресная; большая часть очень глубоких грунтовых вод и воды под океанами соленая. Фактически, по оценкам, 3,1 миллиона кубических миль (12.9 кубических километров) соленых подземных вод по сравнению с примерно 2,6 миллионами кубических миль (10,5 миллиона кубических километров) пресных подземных вод (Gleick, PH, 1996: Water resources. In Encyclopedia of Climate and Weather, ed. SH Schneider, Oxford University Press , Нью-Йорк, т. 2, стр. 817-823). В естественных условиях граница между пресной и соленой водой имеет тенденцию быть относительно стабильной, но откачка может привести к миграции соленой воды вглубь суши и вверх, что приведет к загрязнению соленой водой системы водоснабжения.

 

Где в Соединенных Штатах происходит истощение подземных вод?

Истощение подземных вод в США (1900–2008 гг.) . Естественным последствием забора подземных вод является удаление воды из подземных хранилищ, но общие темпы и масштабы истощения подземных вод в Соединенных Штатах точно не охарактеризованы. В этом исследовании оцениваются долгосрочные кумулятивные объемы истощения в 40 отдельных водоносных горизонтах или областях и одной категории землепользования в Соединенных Штатах, объединяя информацию из литературы и новых анализов.Истощение рассчитывается непосредственно с использованием калиброванных моделей подземных вод, аналитических подходов или объемного анализа баланса для нескольких систем водоносных горизонтов. По оценкам, истощение подземных вод в Соединенных Штатах за 1900–2008 гг. составляет примерно 1000 кубических километров ( 3 км). Кроме того, темпы истощения подземных вод заметно увеличились примерно с 1950 года, причем максимальные темпы наблюдались в самый последний период (2000–2008 годы), когда скорость истощения составляла в среднем почти 25 км 3 в год (по сравнению с 9. 2 км 3 в год в среднем за период 1900–2008 гг.).

Из отчета об истощении подземных вод в Соединенных Штатах (1900–2008 гг.), Отчет о научных исследованиях Геологической службы США, 2013–5079.

Истощение подземных вод было проблемой на Юго-Западе и Высоких Равнинах в течение многих лет, но повышенный спрос на наши ресурсы подземных вод привел к чрезмерной нагрузке на водоносные горизонты во многих районах страны, а не только в засушливых регионах. Кроме того, истощение подземных вод происходит в масштабах от одной скважины до систем водоносных горизонтов, лежащих в основе нескольких штатов.Масштабы результирующих эффектов зависят от нескольких факторов, включая скорость откачки и естественного расхода, физические свойства водоносного горизонта, а также скорость естественного и антропогенного пополнения. Некоторые примеры приведены ниже.

 

АТЛАНТИЧЕСКАЯ ПРИБРЕЖНАЯ РАВНИНА — В округах Нассау и Саффолк, Лонг-Айленд, штат Нью-Йорк, откачка воды для бытовых нужд привела к понижению уровня грунтовых вод, сокращению или устранению основного стока рек и вызвала перемещение соленых грунтовых вод вглубь суши.

Многие другие места на атлантическом побережье испытывают аналогичные последствия, связанные с истощением грунтовых вод. Потоки поверхностных вод сократились из-за развития подземных вод в бассейне реки Ипсвич, штат Массачусетс. Вторжение соленой воды происходит в прибрежных округах Нью-Джерси; Хилтон-Хед-Айленд, Южная Каролина; Брансуик и Саванна, Джорджия; и Джексонвилл и Майами, Флорида (Барлоу).

На приведенной ниже диаграмме показаны среднемесячные уровни воды с 1964 по 2003 год для колодца в округе Кук на юго-западе Джорджии.Скважина используется для целей орошения и общественного снабжения и дает хорошее визуальное представление о долгосрочном снижении уровня грунтовых вод из-за чрезмерной откачки. Периоды засухи также влияют на уровень грунтовых вод, поскольку пополнение воды, просачивающейся в водоносный горизонт, будет уменьшено.

ЗАПАД-ЦЕНТРАЛЬНАЯ ФЛОРИДА — Разработка подземных вод в районе Тампа-Ст. Санкт-Петербурга привело к интрузии и оседанию соленой воды в виде образования воронки и обеспокоенности по поводу истощения поверхностных вод из озер в этом районе.Чтобы уменьшить свою зависимость от подземных вод, Тампа построила опреснительную установку для очистки морской воды для муниципальных нужд.

ПРИБРЕЖНАЯ РАВНИНА ЗАЛИВА  — Несколько районов прибрежной равнины Залива испытывают последствия, связанные с истощением грунтовых вод:

  • Откачка подземных вод в Батон-Руж, штат Луизиана, увеличилась более чем в десять раз между 1930-ми и 1970-ми годами, что привело к снижению уровня подземных вод примерно на 200 футов.
  • В районе Хьюстона, штат Техас, экстенсивная откачка грунтовых вод для поддержки экономического роста и роста населения привела к снижению уровня воды примерно на 400 футов, что привело к обширному оседанию поверхности земли до 10 футов.
  • Непрерывная откачка с 1920-х годов многими промышленными и муниципальными пользователями из нижележащего водоносного горизонта Спарта привела к значительному снижению уровня воды в Арканзасе, Луизиане, Миссисипи и Теннесси.
  • Район Мемфиса, штат Теннесси, является одним из крупнейших мегаполисов в мире, который использует исключительно подземные воды для муниципального снабжения. Большой водозабор вызвал региональное снижение уровня воды до 70 футов.

HIGH PLAINS — Водоносный горизонт High Plains (который включает водоносный горизонт Ogallala) лежит под частями восьми штатов и интенсивно используется для орошения.С момента предварительной разработки уровень воды в некоторых районах снизился более чем на 100 футов, а насыщенная толщина уменьшилась более чем наполовину в других.

PACIFIC NORTHWEST  — Развитие подземных вод базальтового водоносного горизонта реки Колумбия в Вашингтоне и Орегоне для орошения, общественного снабжения и промышленных целей привело к снижению уровня воды более чем на 100 футов в нескольких районах.

ПУСТЫННЫЙ ЮГО-ЗАПАД — Увеличение откачки грунтовых вод для поддержки роста населения в южно-центральной части Аризоны (включая районы Тусона и Феникса) привело к снижению уровня воды на 300-500 футов на большей части территории. Проседание земли было впервые замечено в 1940-х годах, и впоследствии было измерено проседание до 12,5 футов. Кроме того, понижение уровня грунтовых вод привело к потере прибрежной растительности.

На этих фотографиях показан участок реки Санта-Крус к югу от Тусона, штат Аризона. На снимке 1942 года растительность растет в прибрежной (береговой) зоне реки, что указывает на наличие достаточного количества воды в почве на уровне, доступном для корней растений. На том же участке в 1989 г. видно, что прибрежные деревья в значительной степени исчезли в результате понижения уровня грунтовых вод.

Многолетние ручьи, родники и водно-болотные угодья на юго-западе США высоко ценятся как источник воды для людей и видов растений и животных, которые они поддерживают. Развитие ресурсов подземных вод с конца 1800-х годов привело к исчезновению или изменению многих участков многолетних рек, водно-болотных угодий и связанных с ними прибрежных экосистем. Например, на фотографии 1942 года участка реки Санта-Крус к югу от Тусона, штат Аризона, на холме Мартинес видны насаждения мескитовых деревьев и тополей вдоль реки (фотография слева). Повторная фотография того же участка, сделанная в 1989 г., показывает, что прибрежные деревья в значительной степени исчезли (правая фотография). Данные из двух близлежащих колодцев показывают, что уровень грунтовых вод снизился более чем на 100 футов из-за откачки, и эта откачка, по-видимому, является основной причиной уменьшения растительности.

CHICAGO-MILWAUKEE AREA — Чикаго использует подземные воды по крайней мере с 1864 года, и подземные воды были единственным источником питьевой воды для около 8,2 миллионов человек в бассейне Великих озер.Эта длительная откачка снизила уровень грунтовых вод на целых 900 футов.

На этой карте показаны контуры снижения уровня воды в футах в районе Чикаго-Милуоки с 1864 по 1980 год.

Источник: Alley, William & Reilly, T.E. и Франке, О.Л. (1999). Устойчивость ресурсов подземных вод. Циркуляр Геологической службы США 1186.  

Источники и дополнительная информация:

 

 

Хотите узнать больше об упадке и истощении подземных вод? Следуйте за мной на веб-сайт Геологической службы США по использованию подземных вод!

Засуха и уровень грунтовых вод | У.

S. Геологическая служба

•  Водная школа HOME  •  Темы подземных вод  • 

Засуха и уровень грунтовых вод

Видео с интервальной съемкой, показывающее засуху на западе США.

Предоставлено: U.S. Drought Monitor

Уровень воды в водоносных горизонтах часто не является постоянным. Уровень грунтовых вод в первую очередь зависит от пополнения от инфильтрации осадков, поэтому, когда засуха поражает поверхность земли, она также может повлиять на уровень воды под землей.Точно так же на многие водоносные горизонты, особенно на те, которые не подпитываются в больших количествах, влияет количество воды, выкачиваемой из местных колодцев. Снижение подземных вод является реальной и серьезной проблемой во многих местах страны и мира. Когда осадков меньше нормы в течение нескольких недель, месяцев или лет, сток ручьев и рек снижается, уровень воды в озерах и водохранилищах падает, а глубина до воды в колодцах увеличивается. Если сухая погода сохраняется и возникают проблемы с водоснабжением, засушливый период может превратиться в засуху.

 

Насколько важны подземные воды?

Подземные воды, находящиеся в водоносных горизонтах под поверхностью Земли, являются одним из важнейших природных ресурсов страны. Подземные воды являются источником около 33 процентов воды, которую окружные и городские отделы водоснабжения поставляют населению и предприятиям ( общественное водоснабжение ). Он обеспечивает питьевой водой более 98 процентов сельского населения , которые не получают воду от районного/городского отдела водоснабжения или частной компании водоснабжения.

 

Как меняется уровень воды в моем колодце?

Уровень воды в водоносном горизонте, питающем колодец, не всегда остается постоянным. Засухи, сезонные колебания количества осадков и откачка воды влияют на высоту уровня грунтовых вод. Если скважина закачивается быстрее, чем водоносный горизонт вокруг нее пополняется осадками или другим подземным потоком, то уровень воды в скважине может быть снижен . Это может произойти во время засухи из-за крайнего дефицита дождей.Уровень воды в колодце также может быть снижен, если другие колодцы рядом с ним забирают слишком много воды.

 

От чего зависит, высохнет ли колодец?

Считается, что колодец пересыхает, когда уровень воды падает ниже водозабора насоса. Это не означает, что в сухом колодце никогда больше не будет воды, так как уровень воды может вернуться со временем по мере увеличения подпитки. Уровень воды в колодце зависит от ряда факторов, таких как глубина колодца, тип (напорный или безнапорный) водоносного горизонта, из которого извлекается скважина, количество откачки, которое происходит в этом водоносном горизонте, и количество происходящего пополнения. .Скважины, расположенные в безнапорных водоносных горизонтах, больше подвержены влиянию отсутствия дождя, чем скважины, расположенные в более глубоких замкнутых водоносных горизонтах. Глубокий колодец в замкнутом водоносном горизонте в районе с минимальной откачкой с меньшей вероятностью пересохнет, чем неглубокий колодец с уровнем грунтовых вод.

 

Почти в каждой части нашей страны наблюдаются периоды уменьшения количества осадков. Если мы планируем засуху, то мы можем пользоваться преимуществами нормальных или дождливых лет и не застать себя неподготовленными в засушливые годы. Чтобы узнать, как спланировать засуху, посетите https://www.ready.gov/засуха.

Авторы и права: Joe Leineweber, Pexels.com

Как узнать, пересохнет ли мой колодец?

Скважины, расположенные в безнапорных водоносных горизонтах, больше подвержены влиянию отсутствия дождя, чем скважины, расположенные в более глубоких замкнутых водоносных горизонтах. Это означает, что более вероятно, что уровень воды в колодцах, экранированных на уровне грунтовых вод, упадет ниже уровня насоса и помешает получению воды. Это не означает, что скважины в ограниченном водоносном горизонте не будут пересыхать, так как на них также влияют скорость откачки, отсутствие подпитки и, возможно, скорость откачки других скважин рядом с вами или которые имеют доступ к тому же водоносному горизонту, что и ваша скважина.

 

Я заплатил за установку собственного колодца, так почему я не могу использовать воду так, как хочу?

Если у вас есть колодец с грунтовыми водами и вы откачиваете из него чрезмерное количество воды, существует опасность того, что ваш колодец пересохнет, поскольку потребление продолжится, а уровень грунтовых вод упадет. Поскольку водоносные горизонты могут быть довольно обширными, использование вашей скважины может повлиять на других людей, находящихся за много миль от вас. Подземные воды, которые питают ваш колодец, также питают ручьи в периоды низкого стока, поэтому откачка из вашего колодца также может привести к снижению уровня воды в ручьях.Вы можете просмотреть карту региональных систем водоносных горизонтов из Атласа подземных вод США Геологической службы США . Дополнительную информацию о водоносных горизонтах можно найти на веб-сайте USGS Aquifer Basics .

 

 

 

Хотите узнать больше о засухе и уровне грунтовых вод?  Следуйте за мной на веб-сайте внутренних (частных) колодцев!

Уровень грунтовых вод и реакция водоносного горизонта |

Мониторинг уровня грунтовых вод может использоваться для:

  • понимание местных водных ресурсов;
  • оценка водоносных горизонтов в засушливых или влажных условиях;
  • оценка водоразделов подземных вод и воздействия на поверхностные воды;
  • калибровка моделей потока подземных вод и других инструментов поддержки принятия решений; и
  • помогает определить взаимосвязь между водными ресурсами и водозабором.

Мониторинг уровня грунтовых вод

DNR и его партнеры из Геологической службы США (USGS) и Висконсинской службы геологии и естественной истории (WGNHS) совместно эксплуатируют и обслуживают сеть контрольных скважин в масштабе штата, которые предоставляют необходимые долгосрочные данные для инвентаризации водных ресурсов штата Висконсин. Сеть мониторинга подземных вод, запущенная в 1946 году, в настоящее время состоит из 91 долгосрочной мониторинговой скважины, которая измеряет уровень подземных вод в водоносных горизонтах по всему штату.

Средство просмотра данных о количестве воды DNR показывает местоположение и уровни воды, связанные с сетью мониторинга подземных вод штата.

Колебания уровня грунтовых вод

Верхняя поверхность грунтовых вод, называемая уровнем грунтовых вод, может колебаться в зависимости от осадков и водозабора. Во время засухи местный уровень грунтовых вод может снизиться из-за уменьшения подпитки и увеличения потребления воды (например, полив газонов, орошение сельскохозяйственных полей, муниципальное водоснабжение). В результате уровень грунтовых вод может опускаться ниже уровня поверхностных вод или из колодцев, которые забирают воду из водоносного горизонта (см. диаграмму ниже).

Может произойти и обратное, что приведет к высокому уровню грунтовых вод (слишком много грунтовых вод). Затопление грунтовыми водами происходит, когда частые продолжительные дожди приводят к чрезмерно быстрому восполнению местных уровней грунтовых вод, и уровень грунтовых вод поднимается над поверхностью земли. Этот тип паводка может быть отчетливо выражен вблизи просачивающихся озер (см. схему ниже). Этот тип паводка может быть длительным, потому что снижение уровня грунтовых вод требует дренажа всего водоносного горизонта выше уровня паводка.За то время, которое требуется для этого дренажа, паводковые воды могут привести к значительному материальному ущербу, перемещению людей и нарушению транспорта.

 

В просачивающихся озерах также может происходить затопление прибрежных пляжей и зданий из-за повышения уровня грунтовых вод и связанного с этим долгосрочного повышения уровня озера. Наводнения и засухи — неотъемлемая часть жизни в Висконсине и других местах, но они влекут за собой значительные экономические, медицинские и экологические издержки.

Фильтрационное озеро: естественное озеро, питаемое атмосферными осадками, ограниченным стоком и грунтовыми водами. У него нет выхода потока. Изображение предоставлено: UW-Stevens Point.

Может быть трудно определить, вызвано ли близлежащее затопление поверхностными или грунтовыми водами. Например, увеличение притока грунтовых вод к близлежащим ручьям и рекам может привести к затоплению водоемов; или ливневая канализация, которая обычно стекает в реки, не работает должным образом, если в трубы поступает слишком много грунтовых вод.

За последние несколько лет в Висконсине выпало рекордное количество осадков. Накопление осадков выше среднего привело к тому, что во многих районах Висконсина возникли проблемы с паводками и наводнениями. Информация доступна от ДНР, чтобы помочь жителям справиться с наводнением.

Состояние уровня грунтовых вод

Сотрудники Департамента отслеживают недавние и исторические осадки и сравнивают эти данные с долгосрочными средними значениями, чтобы охарактеризовать и определить тенденции.Эти режимы осадков сравниваются с показаниями уровня воды в контрольных скважинах по всему штату. По состоянию на июнь 2019 года приведенные ниже диаграммы показывают, что в последние годы на большей части штата выпадало количество осадков, значительно превышающее средний показатель, и данные о подземных водах отражают эту тенденцию. Уровни грунтовых вод находятся на историческом максимуме или близки к нему по всему штату, что согласуется с отчетами о затоплении грунтовыми водами, полученными департаментом в последние годы.

Состояние уровней подземных вод в каждом регионе государства; подробные диаграммы доступны ниже.

Просмотрите региональные диаграммы, чтобы увидеть статус уровня воды по сравнению со средним многолетним значением, а также взаимосвязь между осадками и грунтовыми водами:

Примечание : чтение диаграмм — вероятность возникновения


Ресурсы наводнения

Дополнительная информация о подземных водах

Уровень грунтовых вод в США снижается более широко, чем принято считать

Уровень грунтовых вод в США снижается более широко, чем принято считать

Согласно новому отчету Колумбийского водного центра, уровень грунтовых вод падает на гораздо большей территории Соединенных Штатов, чем это обычно обсуждается.

В дополнение к подтверждению тревожного истощения в хорошо известных горячих точках, таких как Великие равнины и Центральная Калифорния, исследование выявило ряд других регионов, включая нижнюю часть Миссисипи, вдоль восточного побережья и на юго-востоке, где уровень грунтовых так же быстро. В целом, в отчете делается вывод, в период с 1949 по 2009 год уровень грунтовых вод снизился на большей части континентальной части США, что позволяет предположить, что долгосрочная модель использования подземных вод в стране в целом неустойчива.

Тенденции уровней подземных вод, наблюдаемые в период с 1949 по 2009 год. Отрицательное значение (красный/оранжевый) указывает на снижение уровня подземных вод, а положительное значение (синий) указывает на повышение уровня подземных вод. Источник: Колумбийский водный центр

.

Отчет был написан в рамках новой инициативы Центра водных ресурсов «Вода Америки» — междисциплинарной программы, призванной объединить экспертов из промышленности, правительства и академических кругов для решения надвигающихся водных проблем страны.

По словам Тесс Руссо, ведущего автора исследования, невозможно определить точный объем истощения для конкретного водоносного горизонта, не зная его индивидуальной вместимости.Тем не менее, по ее словам, ясно, что «мы используем подземные воды неустойчивым образом».

«Управление подземными водами требует решения и переосмысления», — добавляет Руссо. «Я думаю, что один из важных моментов в этой статье — показать, что это то, что нужно решать в большей части страны, чем думает большинство людей».

Помимо продолжительной засухи, Центральная Калифорния истощает свои подземные водоносные горизонты. Фото: Викисклад.

По словам Руссо, многие предыдущие исследования истощения подземных вод основывались на моделях потока подземных вод и экстраполяции для оценки снижения уровня подземных вод.Напротив, в новом отчете Water Center непосредственно анализируются исторические записи уровня грунтовых вод на уровне округов с 1949 по 2009 год.

«Истощение подземных вод очень хорошо изучено в Огаллале [Великие равнины] и в Центральной Калифорнии, а также в некоторой степени в других районах Запада и некоторых частях Техаса», — говорит Руссо. «Но люди не думают о нижней части Миссисипи, восточном побережье или юго-востоке — за пределами Флориды — как о зонах, подверженных воздействию грунтовых вод. Мы склонны думать, что эти районы имеют обильные поверхностные воды, поэтому мы не думаем, что грунтовые воды должны быть проблемой.

Доступ к подземным водам имеет решающее значение для регионов, не имеющих доступа к поверхностным водам из озер или рек. И даже в относительно влажных районах он может обеспечить важный буфер в засушливые периоды. В Соединенных Штатах 40 процентов населения полагается на подземные водоносные горизонты в качестве источника питьевой воды; подземные воды также обеспечивают 60 процентов воды, используемой для орошения сельскохозяйственных культур.

В засушливых регионах, где среднее количество осадков невелико, естественное пополнение глубинных водоносных горизонтов может быть настолько медленным, что подземные воды по сути являются невозобновляемым ресурсом.Предыдущие исследования показали, что в системе водоносного горизонта Хай-Плейнс вода извлекается почти в 10 раз быстрее, чем пополняется, что приводит к самому большому истощению подземных вод в стране.

По мере того, как уровень грунтовых вод падает, требуется все больше и больше энергии, чтобы перекачивать оставшуюся воду. В конце концов, с меньшим количеством воды для поддержки подземных сооружений водоносные горизонты могут разрушиться, что навсегда уменьшит количество воды, которое они когда-либо будут хранить. Изменение климата добавляет дополнительные риски; по мере изменения характера осадков в Соединенных Штатах будет меняться и скорость пополнения подземных водоносных горизонтов, что может привести к еще большему давлению на и без того испытывающие стресс регионы.

Исследование показало, что по большей части округа, которые со временем увеличили количество добываемой ими воды, также чаще всего столкнутся со снижением уровня грунтовых вод. Но, по словам Руссо, было удивительно много округов, которые не следовали этой тенденции, и уровень грунтовых вод либо повышался, несмотря на увеличение добычи, либо уровень грунтовых вод продолжал снижаться, даже когда добыча замедлялась.

В первом случае может быть несколько областей, где воды настолько много, что даже высокие уровни извлечения не истощают запасы — хотя трудно сказать, как долго может продолжаться такая практика, — говорит она.

Большее беспокойство вызывают районы, в которых уровень грунтовых вод продолжает снижаться, несмотря на замедление темпов добычи. «Я бы сказал, что для округов, где они замедляют добычу, но все еще наблюдают снижение уровня грунтовых вод, они хорошо подходят для дальнейшего изучения, чтобы выяснить, что происходит, и выяснить, как они могут на самом деле управлять своими грунтовыми водами. потому что это явно сложнее, чем то, что они уже делают», — говорит Руссо.

Руссо указывает на графство Саффолк, штат Вирджиния — район, где ежегодно выпадает относительно большое количество осадков, — как на пример места, где уровень грунтовых вод снижается, несмотря на сокращение откачки грунтовых вод.Исторические данные показывают, что уровень грунтовых вод падает примерно на 0,2 метра в год почти во всех колодцах в округе, включая те, которые охватывают большой диапазон глубин. Соседние округа на востоке и северо-западе переживают те же явления.

Несмотря на то, что город находится в районе с относительно большим годовым количеством осадков, грунтовые воды в округе Саффолк, штат Вирджиния, падают в среднем на 0,2 метра в год. Источник: Колумбийский водный центр.

В графстве Саффолк со временем уровень грунтовых вод неуклонно снижается, несмотря на сокращение использования грунтовых вод.Источник: Колумбийский водный центр.

Снижение уровня грунтовых вод в таких местах, как Саффолк и соседние округа, вызывает особую озабоченность, поскольку это может привести к вторжению морской воды, необратимо загрязняющему прибрежные водоносные горизонты. По словам Руссо, необходим дальнейший анализ, чтобы определить, является ли скорость откачки все еще слишком высокой, чтобы быть устойчивой, или же снижение уровня грунтовых вод связано с более крупными региональными процессами, влияющими на доступность грунтовых вод.

В дополнение к сравнению водозабора со снижением уровня грунтовых вод в исследовании также была проанализирована корреляция между снижением уровня грунтовых вод и краткосрочными и долгосрочными колебаниями климата. Авторы не обнаружили корреляции между уровнями воды и краткосрочными колебаниями климата, что неудивительно, учитывая, что исследование ограничивалось глубокими колодцами.

Однако они обнаружили связь между падением уровня грунтовых вод и более долгосрочными колебаниями климата, в частности, Тихоокеанским десятилетним колебанием (PDO) — своего рода долгоживущей моделью Эль-Ниньо изменчивости климата Тихого океана, которая оказывает сильное влияние на климат Северной Америки. климат. Исследователи обнаружили, что «положительный» сигнал PDO соответствует более влажным периодам и более низким темпам снижения уровня грунтовых вод — либо потому, что водоносные горизонты пополняются, либо потому, что доступная поверхностная вода снижает потребность в добыче воды из-под земли.

В конечном счете, по словам Руссо, наиболее важным результатом исследования может стать помощь в проведении более целенаправленных исследований в регионах, подверженных риску. «Результаты этого исследования могут быть использованы для будущих исследований меньшего масштаба», — говорит она, которые более внимательно изучают сложную динамику добычи и пополнения запасов в конкретной области. По ее словам, такие исследования очень интенсивны и требуют обширных измерений и моделирования. «Вы не хотите делать это для всех США — вы действительно не можете.Таким образом, наше исследование показало, что если вы собираетесь это сделать, вам, вероятно, следует сосредоточиться на нижнем течении Миссисипи или на побережье в Южной Каролине — такая идея».

________________________________________

В ознаменование Всемирного дня водных ресурсов 2014 г. Колумбийский центр водных ресурсов проведет специальный вебинар в пятницу, 21 марта, с 14:30 до 16:00: «Успеваемость: как исправить неисправную инфраструктуру водоснабжения Америки». Мероприятие спонсируется Колумбийским водным центром, Институтом Земли, Колумбийским университетом в сотрудничестве с Университетом США.С. Водное партнерство. Директор водного центра Упману Лалл и группа экспертов, включая Тесс Руссо, ведущего автора вышеуказанного исследования, расскажут о климате, стареющей инфраструктуре, распределении водных ресурсов и состоянии водных ресурсов Америки. Зарегистрируйтесь здесь.


Наблюдения за уровнем подземных вод в 250 000 прибрежных колодцев США показывают масштабы потенциального проникновения морской воды

  • Werner, A.Д. и др. Процессы вторжения морской воды, расследование и управление: последние достижения и будущие проблемы. Доп. Водный ресурс. 51 , 3–26 (2013).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ Статья Google ученый

  • Майкл Х.А., Пост В.Е., Уилсон А.М. и Вернер А.Д. Наука, общество и давление прибрежных грунтовых вод. Водный ресурс. Рез. 53 , 2610–2617 (2017).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ Статья Google ученый

  • У.С. Бюро переписи населения. Динамика численности населения береговой линии в США: с 1960 по 2008 год . https://www.census.gov/prod/2010pubs/p25-1139.pdf (2010 г.). По состоянию на 11 июля 2019 г.

  • Bear, J. et al. (ред.) Проникновение морской воды в прибрежные водоносные горизонты: концепции, методы и практика , Vol. 14 (Springer Science & Business Media, 1999).

  • Фостер, С. С. Д. и Чилтон, П. Дж. Подземные воды: процессы и глобальное значение деградации водоносного горизонта. Филос. Транс. Р. Соц. B 358 , 1957–1972 (2003).

    КАС Статья Google ученый

  • Страк, О.Д.Л. Единое потенциальное решение проблем регионального взаимодействия в прибрежных водоносных горизонтах. Водный ресурс. Рез. 12 , 1165–117 (1976).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ Статья Google ученый

  • Куссис А.Д., Мази К., Риу Ф.и Destouni, G. Поправка для моделей потока на границе раздела Дюпюи-Форхгеймера для вторжения морской воды в безнапорные прибрежные водоносные горизонты. J. Hydrol. 525 , 277–285 (2015).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ Статья Google ученый

  • Лу, К., Синь, П., Конг, Дж., Ли, Л. и Луо, Дж. Аналитические решения интрузии морской воды в наклонных напорных и безнапорных прибрежных водоносных горизонтах. Водный ресурс. Рез. 52 , 6989–7004 (2016).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ Статья Google ученый

  • Барлоу, П. М. и Райхард, Э. Г. Вторжение соленой воды в прибрежные районы Северной Америки. Гидрогеол. J. 18 , 247–260 (2010).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ КАС Статья Google ученый

  • Фергюсон Г. и Глисон Т. Уязвимость прибрежных водоносных горизонтов к использованию подземных вод и изменению климата. Нац.Клим. Изменение 2 , 342–345 (2012).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ Статья Google ученый

  • Ваккаро, Дж.Дж., Хансен, А.Дж. и Джонс, Массачусетс Гидрогеологическая структура системы водоносных горизонтов Пьюджет-Саунд, Вашингтон и Британская Колумбия . Профессиональный отчет Геологической службы США 1424-D. https://pubs.usgs.gov/pp/1424d/report.pdf (1998 г.).

  • Джонс, Массачусетс Геологическая структура системы водоносных горизонтов Пьюджет-Саунд, Вашингтон и Британская Колумбия . Профессиональный отчет геологической службы США 1424-C. https://pubs.er.usgs.gov/publication/pp1424C (1999 г.).

  • Полсон, А.Дж. и др. Пресноводные и соленые нагрузки растворенного неорганического азота в канале Худ и бухте Линч, Западный Вашингтон . Отчет о научных исследованиях Геологической службы США за 2006-5106 гг. https://pubs.usgs.gov/sir/2006/5106/ (2006 г.).

  • Агентство по устойчивому развитию подземных вод бассейна Салинас-Вэлли и Montgomery and Associates. Долина Салинас: Комплексный план устойчивого развития подземных вод в масштабах всей долины . 1947 г., стр. https://svbgsa.org/wp-content/uploads/2020/01/SVBGSA-Combined-GSP-2020-0123-optimized.pdf (2020).

  • Агентство по управлению ресурсами округа Монтерей и Браун и Колдуэлл. Состояние бассейна подземных вод реки Салинас . 240 стр. https://www.co.monterey.ca.us/home/showdocument?id=19586 (2015).

  • Агентство водных ресурсов округа Монтерей. План управления подземными водами округа Монтерей , 78 стр. https://water.ca.gov/LegacyFiles/groundwater/docs/GWMP/CC-3_MontereyCoWRA_GWMP_2006.pdf (2006).

  • Эдвардс, Б. Д. и Эванс, К. Р. Проникновение соленой воды в прибрежные водоносные горизонты района Лос-Анджелеса — морская связь . Информационный бюллетень Геологической службы США 030-02. https://pubs.usgs.gov/fs/old.2002/fs030-02/ (2002 г.).

  • Лэнд, М. и др. Качество подземных вод прибрежных систем водоносных горизонтов в бассейне Западного побережья, округ Лос-Анджелес, Калифорния, 1999–2002 гг. . Отчет о научных исследованиях Геологической службы США, 2004–5067, 88 стр. https://pubs.usgs.gov/sir/2004/5067/sir2004-5067.ПДФ (2004).

  • Мергулет, Д. и Тик, Г. Масштабы проникновения соленой воды в южной части округа Болдуин, штат Алабама. Окружающая среда. геол. 55 , 1235–1245 (2008).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ КАС Статья Google ученый

  • Браун, К.Л., Рэймидж, Дж.К. и Шах, С.Д. Состояние высоты уровня грунтовых вод и долгосрочные изменения уровня грунтовых вод в водоносных горизонтах Шикот, Эванджелин и Джаспер, регион Хьюстон-Галвестон, штат Техас, 2019 г. .Отчет о научных исследованиях Геологической службы США, 2019–5089, 18 стр. https://doi.org/10.3133/sir20195089 (2019).

  • Borrok, D.M. & Broussard, W.P. III Долгосрочная геохимическая оценка системы прибрежных водоносных горизонтов Шикот, Луизиана, США. J. Hydrol. 533 , 320–331 (2016).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ КАС Статья Google ученый

  • Prakken, L.B. Ресурсы подземных вод в районе Нового Орлеана, 2008 г. .Отчет Министерства транспорта и развития Луизианы. Технический отчет по водным ресурсам № 80 (2009 г.).

  • Кушинг, Э. М., Кантровиц, И. Х. и Тейлор, К. Р. Водные ресурсы полуострова Делмарва . Профессиональный документ геологической службы США 822, 58 стр. https://pubs.usgs.gov/pp/0822/report.pdf (1973).

  • Буш, П. В. и Джонстон, Р. Х. Гидравлика подземных вод, региональный сток и разработка подземных вод системы водоносных горизонтов Флориды во Флориде и в некоторых частях Джорджии (стр. 80. Профессиональный документ геологической службы США 1403-C, Южная Каролина и Алабама. https://pubs.usgs.gov/pp/1403c/report.pdf (1988 г.).

    Книга Google ученый

  • Черри, Г. С. и Пек, М. Ф. Проникновение соленой воды в систему водоносных горизонтов Флориды недалеко от центра города Брансуик, Джорджия, 1957–2015 гг. . Открытый файл Геологической службы США. Отчет 2017-2010 гг., 10 стр. https://doi.org/10.3133/ofr20171010 (2017).

  • Фойл, А.М., Генри, В.Дж. и Александр, Ч.Р. Картирование угрозы вторжения морской воды в региональную систему прибрежных водоносных горизонтов и водоносных горизонтов на юго-востоке США. Окружающая среда. геол. 43 , 151–159 (2002).

    Артикул Google ученый

  • Smith, B.S. & Harlow Jr, GE Концептуальная гидрогеологическая основа системы неглубоких водоносных горизонтов в Вирджиния-Бич, Вирджиния . Отчет Геологической службы США об исследованиях водных ресурсов 01-4262 37 стр.https://va.water.usgs.gov/online_pubs/WRIR/01-4262/01-4262.pdf (2002 г.).

  • Aucott, WR (1996). Гидрология системы водоносных горизонтов юго-восточной прибрежной равнины в Южной Каролине и некоторых частях Джорджии и Северной Каролины . Профессиональный документ геологической службы США 1410-E, 83 стр. https://pubs.usgs.gov/pp/1410e/report.pdf (1996).

  • Кнобель Л.Л., Чапель Ф.Х. и Мейслер Х. Геохимия системы водоносных горизонтов прибрежной равнины Северной Атлантики .Профессиональный документ геологической службы США 1404-L, 57 стр. https://pubs.usgs.gov/pp/1404l/report.pdf (1998).

  • Chapelle, FH Гидрогеология, цифровое моделирование переноса растворенных веществ и геохимия системы водоносных горизонтов нижнего мела около Балтимора, штат Мэриленд, с разделом по скважинным записям, информации о перекачке и другими дополнительными данными Т. М. Кин . Отчет об исследованиях геологической службы Мэриленда 43, 120 стр. https://pubs.er.usgs.gov/publication/70114204 (1985).

  • Fairchild, RW & Bentley, CB Проникновение соленых вод в водоносный горизонт Флориды в районе Фернандина-Бич, округ Нассау, Флорида: Отчет Геологической службы США об исследованиях водных ресурсов 77-32, 27 стр. https://pubs .er.usgs.gov/publication/wri7732 (1977 г.).

  • Коллер, С. Дж., Карлтон, Г. Б. и Сторк, М. Дж. Гидрогеология, водозабор, уровни воды и концентрации хлоридов в основных водоносных горизонтах Прибрежной равнины округов Глостер и Салем, Нью-Джерси: U.S. Отчет об исследовании водных ресурсов Геологической службы 98-4136, 123 стр. https://pubs.usgs.gov/wri/wri98-4136/ (1999).

  • Эрвин, Э.М. Воронин, Л.М. и Фусильо, Т.В. Качество воды в системе водоносных горизонтов Потомак-Раритан-Маготи на прибрежной равнине, западно-центральная часть Нью-Джерси: Отчет об исследованиях водных ресурсов Геологической службы США 94-4113, 114 стр. , https://pubs.er.usgs.gov/publication/wri944113 (1994).

  • Лакомб П.Дж. и Карлтон Г.Б.Гидрогеологическая структура, наличие водоснабжения и проникновение соленой воды, округ Кейп-Мэй, штат Нью-Джерси (№ 1). Отчет об исследованиях водных ресурсов 01-4246 Геологическая служба США. https://pubs.usgs.gov/wri/wri014246/ (2002 г.).

  • Маколи, С. Д., Барринджер, Дж. Л., Паулачок, Г. Н., Кларк, Дж. С., и Запеча, О. С. Расход и качество подземных вод в 800-футовом песке Атлантик-Сити, Нью-Джерси. Геологическая служба Нью-Джерси Отчет геологической службы GSR 41, 94 стр. https://pubs.er.usgs.gov/publication/70114185 (2001 г.).

  • Навой А.С., Воронин Л.М. и Модика Э. Уязвимость добывающих скважин в системе водоносных горизонтов Потомак-Раритан-Маготи к проникновению соленой воды из реки Делавэр в округах Камден, Глостер и Салем, штат Нью-Джерси . Отчет о научных исследованиях Геологической службы США за 2004-5096 гг. , 43 стр. https://pubs.er.usgs.gov/publication/sir20045096 (2005 г.).

  • Пуччи-младший, А. А., Поуп, Д. А., и Гронберг, Дж.M. Гидрогеология, моделирование регионального потока грунтовых вод и интрузии соленой воды, система водоносных горизонтов Потомак-Раритан-Маготи, Северная прибрежная равнина Нью-Джерси . Отчет геологической службы Нью-Джерси GSR36. https://pubs.er.usgs.gov/publication/70159214 (1994 г.).

  • Renken, R. A. et al. Влияние антропогенного развития на гидрологию прибрежных подземных вод в юго-восточной Флориде, 1900–2000 гг. . США геол. Surv. Циркуляр 1275, 87 стр. https://pubs.usgs.gov/circ/2005/circ1275/pdf/cir1275.ПДФ (2005).

  • Принос, С. Т., Вакер, Массачусетс, Каннингем, К. Дж., и Фиттерман, Д. В. Происхождение и описание вторжения соленой воды в водоносный горизонт Бискейн и изменения в распределении соленой воды в округе Майами-Дейд, Флорида . Отчет геологической службы США № 2014-5025, 116 стр. https://pubs.er.usgs.gov/publication/sir20145025 (2014).

  • Barlow, P. M. Подземные воды в пресноводных и морских средах Атлантического побережья .Циркуляр Геологической службы США 1262 (2003 г.).

  • Вернер А.Д. и др. Индикаторы уязвимости от проникновения морской воды. Подземные воды 50 , 48–58 (2012).

    КАС Статья Google ученый

  • Яковович Д., Вернер А. Д., де Лоу П. Г., Пост В. Э. и Морган Л. К. Зона влияния морской воды вверх по конусу. Доп. Водный ресурс. 94 , 75–86 (2016).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ Статья Google ученый

  • Коников Л., Рейли Т. Вторжение морской воды в США. В документе «Проникновение морской воды в прибрежные водоносные горизонты — концепции, методы и практика» (под редакцией Bear, J. , Cheng, A.-HD, Sorek, S., Ouazar, D. & Herrera, I.) 463–506 (Springer, 1999). ).

  • Пост, В., Куи, Х. и Симмонс, К. Использование измерений гидравлического напора в анализе потока грунтовых вод переменной плотности. Подземные воды 45 , 664–671 (2007).

    КАС Статья Google ученый

  • Ли, П., Цянь, Х., Ву, Дж., Чжан, Ю. и Чжан, Х. Основной ионный химический состав неглубоких подземных вод на угольном месторождении Дуншэн, бассейн Ордос, Китай. Окружающая среда шахтных вод. 32 , 195–206 (2013).

    КАС Статья Google ученый

  • Хан Д.М., Сонг, X. Ф., Каррелл, М. Дж., Ян, Дж. Л. и Сяо, Г. К. Химические и изотопные ограничения эволюции засоления подземных вод в прибрежном равнинном водоносном горизонте залива Лайчжоу, Китай. J. Hydrol. 508 , 12–27 (2014).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ КАС Статья Google ученый

  • Хайнс, В. М. Содержание соли в колодцах в Массачусетсе, пострадавших от приливной волны и урагана 1938 года. J. N. Engl. Водопроводные сооружения 56 , 355–360 (1942).

    КАС Google ученый

  • Виолетт С., Буликот Г. и Горелик С. М. Засоление грунтовых вод, вызванное цунами, на юго-востоке Индии. CR Geosci. 341 , 339–346 (2009).

    Артикул Google ученый

  • Cardenas, M.B. et al. Опустошение водоносных горизонтов цунамиподобным штормовым нагоном супертайфуном Хайян. Геофиз. Рез.лат. 42 , 2844–2851 (2015).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ Статья Google ученый

  • Villholth, K. G. et al. Последствия цунами и восстановление запасов подземных вод: уроки, извлеченные из восточной части Шри-Ланки. В Natural and Anthropogenic Disasters (ed. Jha, MK) 82–99 (Springer, Dordrecht, 2010).

  • Lee, S., Currell, M. & Cendón, D. I. Морская вода с высокого уровня моря середины голоцена, застрявшая в прибрежном водоносном горизонте: данные изотопов подземных вод и значение для окружающей среды. науч. Тот. Окружающая среда. 544 , 995–1007 (2016).

    КАС Статья Google ученый

  • Herczeg, A.L., Dogramaci, S.S. & Leaney, F.W.J. Происхождение растворенных солей в большой полузасушливой системе подземных вод: бассейн Мюррей, Австралия. март Freshw. Рез. 52 , 41–52 (2001).

    КАС Статья Google ученый

  • Хансен, Дж.А., Юргенс, Б. К. и Фрам, М. С. Количественная оценка антропогенного вклада в вековые изменения солености подземных вод, долина Сан-Хоакин, Калифорния, США. науч. Тот. Окружающая среда. 642 , 125–136 (2018).

    КАС Статья Google ученый

  • Закон об агентстве водных ресурсов округа Монтерей, глава 52, раздел § 52-22. https://www.co.monterey.ca.us/Home/ShowDocument?id=19488. По состоянию на 1 сентября 2019 г.

  • Нельсон, Р. Л. и Перроне, Д. Местные законы, разрешающие забор подземных вод на юго-западе США: Калифорния в сравнительном контексте. Подземные воды 54 , 747–753 (2016).

    КАС Статья Google ученый

  • Абд-Эльхамид, Х. Ф. и Джавади, А. А. Экономически эффективный метод контроля проникновения морской воды в прибрежные водоносные горизонты. Водный ресурс. Управление 25 , 2755–2780 (2011).

    Артикул Google ученый

  • Перроне, Д. и Роде, М. Выгоды и экономические затраты на управляемое пополнение водоносных горизонтов в Калифорнии. Сан. Франк. Устьевой водораздел Sci. 14 , 1–13 (2016).

    Google ученый

  • Тейлор, Р. Г. Грунтовые воды и изменение климата. Нац. Клим. Изменение 3 , 322–329 (2013).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ Статья Google ученый

  • Катберт, М.О. и др. Наблюдение за контролем устойчивости подземных вод к изменчивости климата в странах Африки к югу от Сахары. Природа 572 , 230–234 (2019).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ КАС Статья Google ученый

  • Перроне, Д. и Ясечко, С. Бурение более глубоких скважин – неустойчивая временная мера к истощению грунтовых вод. Нац. Устойчивость. 2 , 773–782 (2019).

    Артикул Google ученый

  • Рау, Г.С. и др. Ошибка в измерениях временных рядов гидравлического напора и градиента: количественная оценка. Гидр. Земля Сист. науч. 23 , 3603–3629 (2019).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ Статья Google ученый

  • Национальный набор данных о высотах (NED). ned.usgs.gov.

  • Ясечко С. и Перроне Д. Колодцы подземных вод Центральной долины Калифорнии пересыхают во время недавней засухи. Будущее Земли e2019EF001339.https://doi.org/10.1029/2019EF001339 (2020 г.).

  • Сантос, И. Р., Эйр, Б. Д. и Хюттель, М. Движущие силы течения поровых и грунтовых вод в проницаемых прибрежных отложениях: обзор. Эстуар. Побережье. Шельф науч. 98 , 1–15 (2012).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ Статья Google ученый

  • Сойер А. Х., Майкл Х. А. и Шрот А. В. Из почвы в море: роль подземных вод в процессах прибрежной критической зоны. Уайли Междисциплинарный. Rev. Water 3 , 706–726 (2016).

    Google ученый

  • Лечер, А. и Макки, К.Синтез последствий разгрузки подводных подземных вод на морскую биоту. Гидрология 5 , 60 (2018).

  • Танигути, М., Бернетт, В. К., Кейбл, Дж. Э. и Тернер, Дж. В. Исследование разгрузки подводных подземных вод. Гидр. Обработать. 16 , 2115–2129 (2002).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ Статья Google ученый

  • Выкачка до предела, многие водоносные горизонты США приходят в упадок

    Рассказ Яна Джеймса и Стива Рейли | Фото и видео Стива Элферса | дек.10, 2015 | Палм-Спрингс-Дезерт-Сан

    СУБЛЕТТ, Канзас. Незадолго до 3 часов ночи на ночном столике зазвонил телефон Джея Гаретсона. Он поднял его и прочитал текст: «Предупреждение о низком давлении».

    Он почувствовал прилив напряжения, и его грудь сжалась. Он ужасался тому, что, вероятно, означало это автоматическое сообщение: с падением уровня грунтовых вод другой колодец на ферме его семьи начал сосать воздух.

    Семья Гаретсон занимается сельским хозяйством на равнинах юго-западного Канзаса на протяжении четырех поколений, начиная с 1902 года.Теперь они сталкиваются с суровой реальностью. Подземные воды, от которых они зависят, исчезают. Их поля могут засохнуть. Их ферма может не выжить для следующего поколения.

    На рассвете Джей был среди кукурузных полей у колодца, пытаясь диагностировать проблему. Насос гудел, поднимая воду с глубины почти 600 футов. Он повернул вентиль, и холодная вода потекла в его сложенные ладонями руки. Как он и опасался, он увидел в воде мелкие пузырьки.

    «Показывает признаки ослабления», — печально сказал он, стоя на кукурузе по плечи.

    «Это продлится еще пять или 10 лет, но даже не с такой производительностью, как сегодня», — сказал он. «Вопрос только в том, сколько времени осталось».

    Время истекает для частей водоносного горизонта Хай-Плейнс, который находится под восемью штатами от Южной Дакоты до Техаса и является источником жизненной силы одной из самых продуктивных сельскохозяйственных экономик в мире. Водоносный горизонт, также известный как Огаллала, обеспечивает примерно пятую часть производства кукурузы, пшеницы и крупного рогатого скота в стране.Но его уровень быстро снижается, и с каждым годом пересыхает все больше колодцев.

    Поскольку из колодцев льется меньше воды, некоторые фермеры приспосабливаются, переключаясь на другие культуры. Другие закрывают свои осушенные колодцы и пытаются зарабатывать на жизнь фермерством в засушливых районах, полагаясь только на дожди.

    В некоторых частях западного Канзаса грунтовые воды уже истощены, и их очень мало можно извлекать для орошения. В других районах оставшаяся вода может быть в основном израсходована в течение десятилетия.

    Серьезное истощение водоносного горизонта Огаллала является симптомом более масштабного кризиса в Соединенных Штатах и ​​во многих частях мира. Из-под земли выкачивается гораздо больше воды, чем может быть восполнено естественным путем, а уровень грунтовых вод стремительно падает. Это происходит не только на Высоких равнинах и в опустошенной засухой Калифорнии, но и в местах от Прибрежной равнины Мексиканского залива до сельскохозяйственных угодий в долине реки Миссисипи и от засушливого юго-запада до зеленого юго-востока.

    В рамках общенационального исследования проблемы, USA TODAY и The Desert Sun проанализировали измерения за два десятилетия из более чем 32 000 колодцев и обнаружили, что уровень воды упал почти в двух третях этих колодцев, а интенсивная откачка вызвала значительное снижение уровня воды во многих районах. Анализ данных Геологической службы США показал, что:

    • По всей стране уровень воды снизился в 64 процентах колодцев, включенных в государственную базу данных, за последние два десятилетия.
    • Среднее падение уровня воды в колодцах составило более 10 футов, а в некоторых районах уровень грунтовых вод за этот период снизился более чем на 100 футов – более чем на 5 футов в год.
    • В 13 округах Техаса, Нью-Мексико, Миссисипи, Канзаса и Айовы средний уровень воды снизился более чем на 40 футов с 1995 года.
    • В среднем по стране снижение было больше с 2011 по 2014 год, поскольку засуха усилилась на западе. Но уровень грунтовых вод постоянно снижался на протяжении многих лет как во влажные, так и в засушливые периоды, а также в относительно влажных штатах, таких как Флорида и Мэриленд.
    • На Высоких равнинах, одной из крупнейших зон истощения в стране, средний уровень воды в более чем 4000 колодцах сегодня на 13,2 фута ниже, чем в 1995 году. В южной части Высоких равнин уровень воды упал значительно сильнее – местами более 100 футов всего за 20 лет.

    Водоносные горизонты во многих районах опустошаются за счет откачки воды в сельском хозяйстве, что составляет почти две трети использования пресных подземных вод в стране. Вода также истощается для городов, расширяя развитие и промышленность. На большей части страны чрезмерное сцеживание стало широко распространенной привычкой. И хотя симптомы долгое время оставались в основном незаметными для большинства людей, проблема аналогична постепенному разбазариванию остатка коллективного банковского счета. По мере того, как баланс падает, становится меньше этого ресурса, который можно было бы использовать, когда это необходимо.

    В то же время падение уровня грунтовых вод влечет за собой увеличение расходов владельцев скважин, водоканалов и общества в целом. По мере того как уровень воды падает, требуется больше энергии для подъема воды из колодцев, и счета за насосные станции растут. В районах, где водоносные горизонты сильно истощены, новые скважины бурятся на сотни футов в землю с огромными затратами. Эта тенденция погружаться все глубже и глубже может продолжаться очень долго. Когда уровень грунтовых вод падает до опасного минимума, а колодцы истощаются, фермерские хозяйства могут пострадать.А в особенно сильно пострадавших районах, таких как некоторые районы Калифорнии, домовладельцы вынуждены полагаться на автоцистерны для доставки воды.

    По оценкам, с начала 20-го века Соединенные Штаты потеряли более 1000 кубических километров воды из национальных водоносных горизонтов, что примерно в 28 раз превышает объем воды, который может содержаться в озере Мид, крупнейшем водохранилище страны.

    Эта оценка потерь воды с 1900 по 2008 год, рассчитанная ученым Геологической службы США Леонардом Кониковым, показывает, что на Высокие равнины приходится 35 процентов общего истощения страны.На Центральную долину Калифорнии приходилось более 14 процентов, а остальные части страны истощили оставшуюся часть, около половины от общего количества.

    В некоторых местах вода, которая просачивалась под землю в течение десятков тысяч лет, выкачивается до того, как многие в полной мере осознают ценность того, что было потеряно. Снижение уровня грунтовых вод в Соединенных Штатах отражает аналогичное снижение во многих частях мира.

    Спутники НАСА позволили ученым впервые нанести на карту изменения под землей в глобальном масштабе, резко обозначив падение, которое долгое время оставалось в основном вне поля зрения.Последние спутниковые данные вместе с измерениями уровня воды в колодцах показывают широкомасштабное понижение уровня воды в некоторых местах от Европы до Индии и от Ближнего Востока до Китая.

    «Истощение подземных вод — невероятное глобальное явление, — сказал Джей Фамильетти, профессор системных наук Калифорнийского университета в Ирвине и старший научный сотрудник Лаборатории реактивного движения НАСА. «Мы никогда не понимали этого так, как понимаем сейчас. Это повсеместно и происходит в быстром темпе.

    Фамильетти и его коллеги обнаружили, что более половины крупнейших в мире водоносных горизонтов истощаются. Эти крупномасштабные потери подземных вод отслеживаются из космоса двумя спутниками в рамках миссии GRACE, что означает Gravity Recovery and Climate Experiment.

    С 2002 года орбитальные спутники проводят подробные измерения гравитационного поля Земли и регистрируют изменения общего количества воды, как надземной, так и подземной. Используя эти данные, исследователи создали глобальную карту, показывающую области исчезающей воды в виде пятен желтого, оранжевого и красного цветов.Эти «горячие точки» отмечают регионы, где наблюдается чрезмерная откачка воды или где засуха нанесла ущерб.

    Карта показывает, что, как и предсказывали ученые из-за изменения климата, некоторые районы в тропиках и высоких широтах стали более влажными, сказал Фамильетти, в то время как многие засушливые и полузасушливые регионы в средних широтах стали более влажными. растет суше. В тех же самых засушливых регионах интенсивное сельское хозяйство в значительной степени использует грунтовые воды. А из-за небольшого количества дождей, которые пополняют водоносные горизонты, их уровень падает.

    — Многие из этих ресурсов конечны, — сказал Фамильетти. «На накопление этой воды ушли десятки тысяч лет, а мы прожигаем ее за считанные десятилетия».

    Во многих регионах государственные органы и водные округа изучили проблему, но не предприняли достаточных шагов для управления водоносными горизонтами или предотвращения снижения уровня воды.

    Наряду с изменением климата истощение грунтовых вод стало еще одним антропогенным кризисом, который может привести к разрушительным последствиям. Поскольку водоносные горизонты выталкиваются далеко за пределы их естественных пределов, нехватка воды бьет по фермам, подрывает экономику и обостряет споры из-за воды.

    В некоторых частях южных Высоких Равнин фермеры ощущают последствия. В некоторых округах наблюдалось небольшое сокращение населения по мере того, как люди уезжали. Местные лидеры выражают обеспокоенность по поводу того, какие виды бизнеса могут помочь поддержать их экономику в условиях истощения запасов воды.

    Геологическая служба Канзаса определила, как долго водоносный горизонт может поддерживать крупномасштабную откачку. Он прогнозирует, что в некоторых местах, вероятно, осталось воды более чем на столетие, но большие участки западного Канзаса высохнут менее чем через 25 лет. Некоторые районы, вероятно, закончатся быстрее, в течение нескольких лет.

    Снижение уровня водоносного горизонта Огаллала показывает, что мир может ожидать в других районах, где быстро истощаются грунтовые воды, сказал Фамильетти. «Тот факт, что у них заканчивается вода, означает, что мы больше не будем выращивать там продукты питания, и откуда тогда возьмется эта еда?»

    В округе Хаскелл, штат Канзас, продуваемые ветрами поля сорго и кукурузы простираются до плоского горизонта в колеблющемся море. Огромные фермы, многие из которых занимают тысячи акров, все еще кажутся пышными и продуктивными.Но, проезжая по прямым, как стрела, проселочным дорогам, Джей Гаретсон может указать места, где пересохли колодцы — как на земле его семьи, так и на других фермах.

    От одной из его выведенных из эксплуатации скважин осталась только круглая металлическая крышка на бетонной плите, рядом с которой на боку валяется ржавый фригидэр. Его дедушка когда-то использовал холодильник для хранения масла для насоса.

    Открыв металлическую крышку колодца, Джей упал в камень. Он отскочил от стального корпуса. Более чем через пять секунд раздался слабый всплеск.

    «Теперь единственная вода, которую он находит, — это пара трех футов на самом дне колодца, куда насосы больше не могут эффективно добраться», — сказал Джей, его голос эхом отдавался в пустом колодце.

    Он и его брат Джарвис пробурили эту скважину в начале 2000-х, когда неглубокая скважина вышла из строя. Это продолжалось менее десяти лет, а затем в 2012 году оно высохло, что вынудило их снова бурить — на этот раз на глубину 600 футов, до самой коренной породы на дне водоносного горизонта. Трудно сказать, как долго может продолжаться этот колодец.

    Если уровень воды будет снижаться примерно на 5 футов в год, сказал он, строительство может быть закончено всего за 10 лет.

    «Очень просто, мы на исходе, и это происходит гораздо быстрее, чем кто-либо ожидал», — сказал он. «И каким бы оптимистичным я ни хотел быть в отношении будущего, окно для этого оптимизма закрывается очень быстро».

    Он снова надел крышку на старый колодец, указав на бирку, которую поставило на нее государственное регулирующее агентство.

    «Мы очень хорошо документируем кончину водоносного горизонта, но мы не вносим реальных изменений в то, как мы управляем водоносным горизонтом, чтобы действительно делать серьезные вещи, которые должны произойти», — сказал Джей.«Кажется, мы не хотим предпринимать необходимые шаги для фактического сокращения потребления воды».

    Джей — влиятельный фермер и давний член Совета по сельскому хозяйству штата Канзас, назначаемый губернаторами как от демократов, так и от республиканцев. У него есть много идей о том, как продлить срок службы водоносного горизонта, в том числе обязательные сокращения воды, которые будут разделены между фермерами. Но он столкнулся с сопротивлением тех, кто выступает против обязательных ограничений.

    За последние пять лет производительность колодцев Гаретсонов снизилась примерно на 30 процентов из-за падения уровня грунтовых вод. Они были вынуждены сажать меньше кукурузы и вместо этого больше пшеницы и сорго, которые потребляют меньше воды и приносят меньший доход.

    Когда бабушка и дедушка Джея бурили скважины в середине 20-го века, им сказали, что запасы воды неисчерпаемы. Они цеплялись за свою землю через невзгоды Пыльного котла, когда сугробы почвы и песка уничтожили посевы и заставили многих других уйти. В последующие десятилетия они построили успешный бизнес на воде, которую качали из-под земли.

    С тех пор многочисленные исследования показали, что статус-кво далек от устойчивого. Начиная с 1986 года Конгресс поручил Геологической службе США отслеживать и сообщать об изменениях уровней водоносного горизонта Огаллала, признавая его экономическое значение. По оценкам, 30 процентов подземных вод, используемых для орошения в стране, закачиваются из водоносного горизонта. Исследователи прогнозируют, что без принятия мер по замедлению потерь часть водоносного горизонта в Канзасе будет истощена почти на 70 процентов в течение 50 лет.

    «Меня расстраивает то, что со всеми этими знаниями и всей этой информацией мы по-прежнему коллективно отказываемся действовать», — сказал Джей. «Я не понимаю, как нам всем может не хватать мужества, когда мы все ясно видим, что это крушение поезда происходит в замедленной съемке».

    Цена бездействия видна чуть дальше по дороге, на ферме, где Джей жил маленьким мальчиком. Сегодня белый дом заброшен. Сорняки выросли вокруг парадных ступеней. Обломки дров лежат кучкой на крыльце, как поленья на костре.

    Когда два года назад высох колодец, работник фермы был вынужден съехать. Гаретсоны пробурили пробные скважины, но больше не нашли воды для забора.

    Во дворе Джей указал на место под умирающим вязом, где он качался на качелях. «Вероятно, он видел свои последние качели во дворе», — сказал он задумчиво.

    «Это то, о чем я читал и изучал, знаете ли, о Пыльном котле. И вы бы увидели эти заброшенные фермы, и теперь я действительно вижу это в своей жизни», — сказал он. «Теперь мы как бы в конце пути здесь, и единственное, что осталось сделать, это решить, следует ли нам идти вперед, втолкнуть дом и сжечь его, или, вероятно, самый болезненный вариант в моем уме — это стоять. назад и наблюдайте, как время просто медленно тает».

    Наихудший сценарий, по его словам, заключается в том, что в течение десятилетия многие другие дома в этом районе могут выглядеть точно так же, как этот — сухие и заброшенные.

    Канзас | Джей Гаретсон проверяет скважину

    Джей Гаретсон проверяет скважину, которая начинает ослабевать по мере снижения водоносного горизонта Огаллала.

    Стив Элферс, Ян Джеймс

    Соединенные Штаты, наряду с Индией и Китаем, являются одним из крупнейших пользователей подземных вод в мире.

    По оценкам федерального правительства, в 2010 году страна использовала 76 миллиардов галлонов пресной подземной воды в день. Это 117 000 кубических футов в секунду, что примерно сопоставимо с Ниагарским водопадом. Колодцы по всей стране выкачивают столько воды, даже немного больше, чем средний поток примерно 100 000 кубических футов в секунду, который туристы видят падающим с вершины Ниагарского водопада.

    Когда подземные воды выкачиваются из колодцев, часть их впитывается растениями, часть испаряется, часть течет по трубам в города, а часть впитывается обратно в землю. Часть его в конечном итоге стекает в океаны, усугубляя глобальную проблему повышения уровня моря по мере таяния ледников и ледяных щитов.

    Большая часть доступной пресной воды планеты находится под землей. Водоносные горизонты хранят воду, как губки, удерживая ее в промежутках между камнями, песком, гравием и глиной. Сейчас из некоторых водоносных горизонтов высасывается так много воды, что эти подземные пространства разрушаются, а поверхность Земли постоянно изменяется.

    Земля просела в некоторых частях Калифорнии, Техаса, Аризоны и Невады, растрескав фундаменты домов, оставив трещины в земле и повредив дороги, каналы и мосты. По мере того, как пласты водоносных горизонтов постепенно оседают, их водоудерживающая способность необратимо снижается.

    Уровень грунтовых вод в некоторых более влажных районах страны изменился относительно незначительно, так как дожди и таяние снега компенсировали откачиваемые объемы. Но даже в районах Северо-Востока и Верхнего Среднего Запада произошло значительное снижение.Например, средний уровень воды в округе Камберленд, штат Нью-Джерси, снизился почти на 6 футов за последние два десятилетия. В округе Аутагами, штат Висконсин, произошло снижение на 6,1 фута.

    В других местах наблюдается значительное истощение во всех регионах, в основном за счет сельского хозяйства. Средний уровень воды упал на 5,7 футов в системе водоносных горизонтов долины реки Миссисипи, на 12,6 футов в водоносных горизонтах базальтовых пород плато Колумбия на северо-западе Тихого океана и на 17,8 футов в некоторых водоносных горизонтах равнины Снейк-Ривер на юге Айдахо.

    По мере роста населения страны также сказываются расширение городов и развитие пригородов. Общее потребление воды в США в последние годы сократилось из-за повышения эффективности и экономии, но кумулятивная нагрузка на грунтовые воды продолжает расти.

    Значительные падения уровня грунтовых вод произошли во многих частях страны. Данные Геологической службы США показывают, что отдельные контрольные скважины с падением уровня воды более чем на 100 футов за последние два десятилетия расположены в длинном списке штатов: Калифорния, Невада, Нью-Мексико, Техас, Мэриленд, Вашингтон, Орегон, Канзас, Айова, Арканзас, Айдахо, Аризона, Луизиана, Колорадо, Вайоминг и Миссисипи.

    Соленая вода просачивается в уменьшающиеся водоносные горизонты на участках атлантического побережья в таких местах, как Хилтон-Хед, Южная Каролина, и Саванна, Джорджия, а также под прибрежными городами Флориды, такими как Джексонвилл, Майами и Тампа. Когда вторжение соленой воды портит запасы питьевой воды, это может вынудить водные районы использовать другие колодцы или инвестировать в другие дорогостоящие решения.

    В юго-западной части пустыни и на Великих равнинах высохли естественные источники, которые раньше били из-под земли.

    Также наблюдалось долгосрочное снижение уровня грунтовых вод в городских районах, включая Чикаго, Милуоки, Висконсин, Лонг-Айленд, Нью-Йорк, Батон-Руж, Луизиана, Мемфис, Теннесси и Хьюстон.

    В каждом штате использование подземных вод регулируется разными законами. Однако во многих районах агентства, отвечающие за управление водоснабжением, позволили водоносным горизонтам впасть в состояние постоянного перерасхода воды, когда уровень воды с каждым годом снижается все глубже. Даже там, где существуют правила, регулирующие подземные воды, откачка воды часто остается неконтролируемой.

    «Как и ваш банковский счет, вы не можете истощать его вечно. Это неустойчивое состояние», — сказал ученый Геологической службы США Коников. «Общество должно что-то с этим делать. В некоторых областях они что-то предпринимают. В других областях это как бы ударит их по лицу в какой-то момент как тревожный сигнал».

    В фермерском районе округа Грант, штат Канзас, где зернохранилища возвышаются над полями, простирающимися до плоского горизонта, торговая палата устраивает ежегодный обед, который является традицией на протяжении 53 лет.Сотни людей выстраиваются в очередь, пока волонтеры раздают блюда местной кухни: жареную говядину, сладкую кукурузу, засахаренную тыкву и ценные пончики, приготовленные из майло, другого названия сорго.

    Ужин неизменно привлекает ведущих государственных политиков. В сентябре этого года, когда лейтенант-губернатор Джефф Кольер выступал с речью перед переполненной аудиторией, он подчеркнул важность воды.

    «Мы все здесь знаем, что кровью нашей земли является водоносный горизонт Огаллала под нами», — сказал Кольер. «Мы должны полагаться на эту воду.

    Он сказал, что именно поэтому губернатор Сэм Браунбэк недавно предпринял усилия по разработке «50-летнего водного видения» для штата. Кольер сказал, что юго-западный штат Канзас работает над сохранением воды, и указал на крупное животноводство и быстрорастущий молочный бизнес как на признаки блестящего экономического будущего.

    За длинными столами аплодировали Джей Гаретсон, его жена Джилл и двое сыновей-подростков. Но хотя Джей благодарит правительство штата за то, что оно сделало больше, чем когда-либо, чтобы сосредоточиться на воде, он обеспокоен тем, что подхода к достижению консенсуса и продвигаемых добровольных мер недостаточно.

    В своем кабинете он развернул карту, чтобы объяснить почему. Карта отмечена пятнами оранжевого и красного цвета, обозначающими области, в которых осталось относительно мало воды. В одном из таких мест, «прямо в яблочко», он указал на родной город семьи Сублетт.

    Самая большая проблема, по его словам, в том, что никто не может замедлить падение в одиночку. А тем, кто попытается использовать меньше воды, соседи выкачивают из-под них водоносный горизонт.

    — У всех одна соломинка в газировке, — сказал Джей.«Когда у вас есть общий ресурс, а индивидуальные мотивы заключаются в том, чтобы ускорить использование, а не растянуть его на какой-то период времени, в конечном итоге проиграют все».

    Экономика статус-кво, ориентированная на получение прибыли, ведет к истощению, сказал он, и это указывает на необходимость вмешательства государства и регионального округа грунтовых вод – как судьи в спортивном мероприятии, которое превратилось в бесплатное для всех. Он сказал, что судья должен «объявить тайм-аут».

    Затем, сказал он, «нам нужно сесть и подумать об изменении правил.”

    В некоторых местах в восточном Колорадо и в техасском Панхандле колодцы потребляют меньше воды и пересыхают. В северных частях водоносного горизонта в Небраске все еще остается больше воды, но в частях южных Высоких равнин остались выжженные поля.

    В районах, где осталось мало воды, люди обращаются к земледелию в засушливых районах, полагаясь на дожди для выращивания пшеницы и других культур. Этот переход приводит к резкому снижению прибыли на акр. Для получения прибыли фермеры должны использовать гораздо большие площади.Это означает, что земля будет поддерживать гораздо меньше ферм, и это может привести к трудным экономическим временам.

    Брат Джея Джарвис объяснил, насколько серьезными могут быть эти изменения, прервав свою работу после замены спущенной шины в системе орошения с центральной осью.

    «Тяжело думать о том, что было в моей семье более ста лет, не будучи здесь через 20. Это может означать, что мои дети или мои племянники не вернутся, может даже не будет шанса, если они этого захотят. — сказал он дрожащим голосом.«Просто тяжело думать о том, что его там нет. Я имею в виду, это образ жизни».

    Пытаясь продлить срок службы водоносного горизонта, некоторые фермеры внедряют водосберегающие ирригационные системы. Знак на одной из дорог гласит: «Учитывайте каждую каплю воды».

    Мариета Хаузер, фермер из засушливых земель, директор Торговой палаты округа Грант, говорит, что ее беспокоит, какие виды бизнеса могут прийти на смену орошаемому земледелию, которое является движущей силой экономики.

    «В идеале мы все хотим, чтобы водоносный горизонт существовал вечно.Не собирается. Мы это понимаем. Итак, как лучше всего идти вперед и поддерживать жизнеспособность наших сообществ и нашего бизнеса?» — сказал Хаузер. «Я чаще всего слышу дискуссии о том, что произойдет с нашими общинами, когда ирригация станет нежизнеспособной?»

    Некоторые города, такие как Улисс и Джонсон-Сити, покупают права на воду у фермеров, чтобы обеспечить достаточно запасов питьевой воды, чтобы держать краны текущими.

    Один эксперимент, направленный на сокращение использования воды на фермах, проводится в округе Шеридан на северо-западе Канзаса, где в 2013 году была создана первая в штате «местная зона расширенного управления» или LEMA.В рамках этого пятилетнего плана фермеры пытаются уложиться в «бюджет», предусматривающий 20-процентное сокращение потребления воды.

    Несмотря на то, что эта стратегия показывает признаки работы, водные менеджеры признают, что она не приблизится к остановке снижения уровня водоносного горизонта. Это просто покупка немного больше времени.

    Марк Руд, исполнительный директор Района управления подземными водами Юго-Западного Канзаса № 3, может дать конкретную цифру разрыву между количеством откачиваемой воды и количеством осадков, которые пополняют водоносный горизонт в среднем за год: «Мы только около 9 процентов устойчивы.

    Другими словами, жители юго-западного Канзаса выкачивают в 11 раз больше, чем естественная подпитка водоносного горизонта. Людям запрещено добавлять новые колодцы в этом районе. Если бурится новая скважина, она должна заменить другую закрытую скважину.

    На практике система прав на воду вообще не ограничивает откачку воды. На самом деле, фермеры используют гораздо меньше, чем им было бы позволено в соответствии с системой присвоенных прав на подземные воды, которая была создана несколько десятилетий назад, когда вода казалась в изобилии, а орошение затоплением было нормой.

    «В конечном счете, я думаю, что составление бюджета водоносного горизонта — это то, с чего должна начинаться любая область. Сколько у вас есть и сколько вы готовы потреблять? Это всегда трудный шаг», — сказал Руд. Когда район водного хозяйства провел собрания и спросил фермеров, выступают ли они за разработку водного бюджета, некоторые опасались ограничений или мандатов.

    Пока одни продолжают качать, другие уходят. В рамках традиционной общины меннонитов старейшины начали отправлять молодые пары на поселение в другие районы, такие как равнина Снейк-Ривер в Айдахо, где, несмотря на снижение уровня водоносного горизонта, остается больше воды. Они уезжают, сказал Руд, «потому что с исчезновением водоснабжения исчезает и интенсивность сельского хозяйства, а также возможности трудоустройства».

    На каждый акр, на котором заканчивается поливная вода и начинается богарное земледелие, по оценкам штата, экономика теряет почти 4000 долларов в год.

    Разница между орошаемыми полями и засушливыми фермами отчетливо видна на большом спутниковом снимке на стене офиса водного района в Гарден-Сити. Пятна коричневого окаймляют зеленые круги центральных оросительных систем.

    Проводя рукой по карте, Руд указал места, где высохли родники и ручьи. По его словам, полвека назад один источник был популярным местом для купания, и сейчас он не течет.

    Десятилетия назад река Арканзас протекала между Гарден-Сити и Додж-Сити. Теперь все, что осталось, — это разбросанные по высохшему руслу реки камыши.

    Жена Джея Гаретсона Джилл, учительница, в детстве жила рядом с текущей рекой. Она наблюдала, как он исчезает, осушенный отводами вверх по течению и снижающимся уровнем грунтовых вод. В детстве она ходила за отцом на кукурузные поля, пока он чинил разбрызгиватели. Теперь он без воды и полагается на доход от нескольких нефтяных скважин.

    «Я не думаю, что мы можем продолжать делать вещи так, как мы это делаем», — сказала она. «Необходимо срочно принимать какие-то серьезные меры».

    17-летний сын Гаретсонов, Джаред, осторожно оценивает будущее и думает, что после окончания колледжа ему может быть трудно вернуться домой, чтобы работать на ферме.

    Каждый год он помогает во время уборки кукурузы, а в качестве хобби запускает дрон, чтобы снимать, как комбайн скашивает золотые ряды.Но он сказал, что водоносный горизонт теперь похож на бензобак с градусником, приближающимся к отметке «Е».

    — Если мы потеряем водоносный горизонт, мы потеряем, вероятно, 80 процентов нашего урожая здесь, — сказал Джаред. «Если нам перекроют водоснабжение, нам придется искать огромное количество еды в другом месте».

    Это дружная семья, и истории их фермерского хозяйства вплетаются в разговоры за кухонным столом. Это наследие, которое, возможно, ускользает от Джареда.

    «Я подумал, а почему бы нам просто не собраться, продать ферму и уйти? И мы найдем другое место, где есть вода и где она будет и дальше, где мы сможем строить?» — сказал Джаред.Но его родителям, бабушкам и дедушкам трудно принять эту идею. «Это был наш дом уже 113 лет, и для всего этого нужно уйти и просто остановить это, это столетнее вложение, и было бы очень сложно просто собраться и попрощаться со всем».

    Что касается будущего Джареда, он сказал, что для долгосрочных инвестиций в сельское хозяйство крайне важно обеспечить достаточное количество воды на следующие 40 лет.

    «Пока мы не решим проблему с водой, у меня здесь практически нет будущего», — сказал Джаред.«Это немного грустно, но это суровая реальность».

    Крупные рисовые фермы в долине реки Миссисипи сильно зависят от воды, выкачиваемой из колодцев. Как и поля хлопка, сои и кукурузы в некоторых частях Миссисипи, Луизианы, Арканзаса и Миссури. Фермы забирают значительно больше, чем пополняются естественным путем, а система аллювиальных водоносных горизонтов в долине приходит в упадок.

    «Здесь у нас на самом деле идет много дождей, поэтому вы склонны не думать об этом как об опасности исчерпания воды», — сказал Брайан Кларк, гидролог Геологической службы США в Литл-Роке, штат Арканзас.«Но только само количество использования создает эту проблему».

    Власти Арканзаса, крупнейшего штата страны по производству риса, обновляют план штата по водным ресурсам, добавляя предложения о том, как справиться с растущим «разрывом в грунтовых водах» в восточной части штата. Они рекомендовали построить инфраструктуру, чтобы сделать поверхностные воды основным источником орошения для районов, которые в настоящее время зависят от сокращающихся запасов подземных вод.

    Другие предлагаемые нормативные изменения, направленные на снижение нагрузки на грунтовые воды, обсуждаются в других местах, как во влажных, так и в засушливых регионах страны.

    В штате Аризона законодатели штата оказались под растущим давлением, чтобы рассмотреть правила грунтовых вод для некоторых из тех же сельских районов, которые боролись с ограничениями около 35 лет назад. Некоторые фермеры и жители юго-восточной Аризоны обеспокоены тем, что нерегулируемая откачка воды снижает уровень грунтовых вод, и настаивают на том, чтобы законодательный орган принял меры, чтобы ограничить расширение орошаемых сельскохозяйственных угодий и начать взимать плату за использование грунтовых вод.

    В Висконсине, где некоторые люди обеспокоены тем, что фермерские колодцы спускают вниз реки и озера, законопроект, находящийся на рассмотрении законодательного собрания, позволит регулирующим органам штата устанавливать «защитные зоны грунтовых вод», где будут действовать более строгие правила выдачи разрешений на строительство новых мощных колодцев. для предотвращения воздействия на окружающую среду.Предлагаемые меры также облегчат процесс выдачи разрешений на повторное бурение или ремонт существующих скважин.

    В штате Айова растущие потребности предъявляются к водоносному горизонту Иордана, поскольку вода перекачивается для городов, ферм и промышленных предприятий, таких как заводы по производству этанола. В июне Комиссия по охране окружающей среды штата Айова утвердила новое правило, направленное на ограничение откачки воды. Меры делят колодцы на уровни в зависимости от того, насколько снизился уровень воды, и излагают процедуры сокращения водопотребления в районах, где уровень водоносного горизонта значительно снизился.

    Флорида также столкнулась с проблемами из-за снижения уровня грунтовых вод, так как расширение застройки вызвало перебои с водоснабжением. Поскольку обширный водоносный горизонт Флориды был истощен, количество воды, вытекающей из некоторых природных источников штата, значительно уменьшилось, что изменило чувствительную среду, в которой издавна процветали рыбы, черепахи и другие дикие животные.

    «У нас есть источники, которые замолкают, потому что они не кипят от артезианского давления, которое они делали в прошлом», — сказал Роберт Найт, президент Института Флориды Спрингс в Гейнсвилле, который выступает за сокращение добычи подземных вод до охранять природные источники. Он отметил, что большая часть воды, выкачиваемой из колодцев, распыляется на газоны.

    По мере откачки пресной воды все больше морской воды перемещается вглубь суши под землей. А менеджеры по водоснабжению по всей Флориде отслеживают проблему и вкладывают средства в меры по ее устранению, в том числе в дополнительные опреснительные установки.

    В районе залива Тампа построен завод по опреснению морской воды, который может производить 25 миллионов галлонов питьевой воды в день. Завод Tampa Bay Water, который работает с 2008 года, помог снизить нагрузку на запасы подземных вод в этом районе.Но за это приходится платить: только стоимость строительства составила 158 миллионов долларов.

    Поскольку водоносный горизонт Огаллала уменьшился под их землей, Джей и Джарвис Гаретсон были вовлечены в ожесточенный спор с соседним землевладельцем из-за воды.

    Они подают в суд на компанию American Warrior, владеющую соседними сельскохозяйственными угодьями, в деле, которое может стать прецедентом в Канзасе.

    Дело вращается вокруг одного из колодцев Гаретсонов. Им принадлежит законное право на воду, которое является одним из старейших в этом районе, и они имеют приоритет в соответствии с государственной системой «первым вовремя, первым получившим право».Они заявили об «ухудшении» этой скважины двумя близлежащими скважинами компании.

    American Warrior владеет младшими правами на воду, и судья издал судебный запрет, временно запрещающий компании использовать скважины, пока дело продолжается.

    Майк О’Брейт, вице-президент семейной компании American Warrior, обвинил Гаретсонов в том, что они подали в суд из-за «жадности», и сказал, что судебный процесс — неправильный способ урегулировать спор. Он сказал, что если Гаретсоны выиграют, это создаст плохой прецедент, и последуют новые иски.

    «Все захотят подать их, чтобы отключить своих соседей», — сказал О’Брейт. «Адвокаты разбогатеют на драке из-за воды. Это нехорошо».

    Братья Гаретсон заявили, что иск 2012 года был необходим для защиты средств к существованию их семьи.

    «Дело в том, что у нас есть законное право на их младшие права, и закон Канзаса о воде очень ясен», — сказал Джарвис. «И печально то, что нам пришлось привлечь суды, чтобы это произошло».

    Джей сказал, что в дополнение к оказанию давления на государство для обеспечения соблюдения его законов, они надеются привлечь внимание к срочной необходимости действий по сохранению водоносного горизонта.

    «Полагаю, наша семья решила, что мы лучше зададим вопрос и заставим всех принять взвешенное решение так или иначе, чем будем соучастниками смерти чего-то, что не должно было выйти таким путем», — он сказал.

    После того, как иск был подан, Гаретсоны столкнулись с враждебностью – даже угрозами смерти.

    По мере истощения водоносных горизонтов по всей стране, вероятно, возникнет больше юридических конфликтов. Многие споры уже дошли до судов.

    Миссисипи, например, находится в длительной судебной тяжбе с Теннесси и городом Мемфис, утверждая, что соседний штат использует подземные воды, принадлежащие Миссисипи. В Калифорнии, где многие водоносные горизонты были разделены судами, группа индейцев кауилья из Агуа-Кальенте судится с двумя водными районами долины Коачелла в борьбе за права на подземные воды.

    В Канзасе Управление водного хозяйства штата и Инженерный корпус армии США изучили предложение о строительстве акведука, который будет доставлять воду из реки Миссури в Высокие равнины, и оценили его стоимость в 18 миллиардов долларов.

    Когда Джей и его семья начинают говорить о воде, разговор затрагивает мегарешения, такие как идея строительства ветряного трубопровода от реки Миссисипи.

    Тем временем Джей надеется, что еще есть время спасти то, что осталось, и расширить использование водоносного горизонта. «Но он будет принимать немедленные меры, и он будет принимать обязательные меры, и это то, о чем большинству из нас здесь, довольно индивидуалистичных и самостоятельных, трудно подумать».

    Любые навязанные сокращения будут болезненными для всех, хотя боль может распространиться по всему миру, сказал он. А кредиты на воду можно было бы продать, создав рынок, который помог бы справиться с дефицитом и направить ограниченную воду на более ценные виды использования.

    Джей иногда задается вопросом, помогут ли придорожные рекламные щиты усилить ощущение безотлагательности. Он представляет себе таблички с поперечным сечением водоносного горизонта, «которые показывают, что водохранилище уменьшается, и заставляют людей признать, по крайней мере, если мы не собираемся действовать, что это было осознанное решение не действовать».

    Проезжая по грунтовой дороге через сельскохозяйственные угодья, Джей рассказал о том, что потеря водоносного горизонта будет означать для его семьи.

    «Думая о Джареде и проблемах, с которыми сталкивается его поколение, это то, что заставляет вас задыхаться.Это как бы оставляет тебя в растерянности, что делать дальше, — сказал он, вытирая слезу.

    Джей сказал, что он и его брат пытаются выиграть пять или десять лет, используя новую культуру или новые технологии орошения. Он сказал, что их отец, Джесси, призывает их «продолжать работать» и продолжать молиться.

    «Что-то у нас получится. Я просто всегда думал, что это будет здесь, — сказал он, въезжая на свою усыпанную гравием подъездную дорожку рядом с кукурузным полем.

    Он стоял возле забрызганного грязью пикапа и гладил свою собаку.

    — Несмотря на все, что я делаю и делаем мы, этого все равно недостаточно, — сказал он, тихонько всхлипывая. «У моих мальчиков и моих племянников никогда не будет… у них не будет такой же возможности».

    Он сделал паузу, сохраняя самообладание.

    «Если они останутся здесь, это будет спасательная операция. Это не будет расширением, ростом или улучшением. Это будет спасательная операция», — сказал он. «Это менталитет, который у них должен быть, если только все не смогут собраться вместе. Проблема в том, что все не соберутся вместе, по моему опыту, пока не станет слишком поздно.”

    Когда он начал плакать, он ушел.

    Ян Джеймс сообщил из Канзаса, а Стив Рейли сообщил из Маклина, Вирджиния.

    Стив Элферс из USA TODAY, Кейтлин МакГлейд из Аризонской республики и Чад Гиллис из The News-Press в Форт-Майерсе, штат Флорида, внесли свой вклад в этот отчет.

    Этот специальный отчет был подготовлен благодаря гранту Пулитцеровского центра по освещению кризисов.

    Уровень грунтовых вод | Национальное географическое общество

    Уровень грунтовых вод представляет собой подземную границу между поверхностью почвы и территорией, где грунтовые воды насыщают пространства между отложениями и трещинами в горных породах.Давление воды и атмосферное давление на этой границе равны.

    Поверхность почвы над уровнем грунтовых вод называется ненасыщенной зоной, где и кислород, и вода заполняют пространство между отложениями. Ненасыщенную зону также называют зоной аэрации из-за наличия в почве кислорода. Под уровнем грунтовых вод находится зона насыщения, где вода заполняет все пространство между отложениями. Зона насыщения ограничена снизу непроницаемой породой.

    Форма и высота уровня грунтовых вод зависят от поверхности земли, которая находится над ним; она изгибается под холмами и опускается под долины.Подземные воды, находящиеся ниже уровня грунтовых вод, образуются из осадков, просочившихся через поверхностный слой почвы. Источники образуются там, где уровень грунтовых вод естественным образом встречается с поверхностью земли, в результате чего грунтовые воды стекают с поверхности и в конечном итоге попадают в ручей, реку или озеро.

    Уровень грунтовых вод может различаться в разных районах и даже в пределах одного района. Колебания уровня грунтовых вод вызваны изменениями количества осадков между сезонами и годами. В конце зимы и весной, когда тает снег и выпадает много осадков, уровень грунтовых вод поднимается.Однако существует задержка между моментом, когда осадки проникают в зону насыщения, и моментом, когда уровень грунтовых вод поднимается. Это связано с тем, что воде требуется время, чтобы просочиться через промежутки между отложениями, чтобы достичь зоны насыщения, хотя этому процессу способствует сила тяжести. Орошение сельскохозяйственных культур также может привести к повышению уровня грунтовых вод, поскольку избыточная вода просачивается в землю.

    В летние месяцы уровень грунтовых вод имеет тенденцию к понижению, отчасти из-за того, что растения поглощают воду с поверхности почвы до того, как она достигает уровня грунтовых вод.На уровень грунтовых вод также влияет добыча человеком подземных вод с использованием колодцев; подземные воды откачиваются для питья и орошения сельскохозяйственных угодий. Глубину уровня грунтовых вод можно измерить в существующих колодцах, чтобы определить влияние сезона, климата или воздействия человека на грунтовые воды. На самом деле уровень грунтовых вод можно нанести на карту по регионам, используя измерения, сделанные из колодцев.

    Если вода не извлекается из колодца устойчивым образом, уровень грунтовых вод может необратимо упасть.Это начинает происходить во всем мире. Некоторые из крупнейших источников подземных вод в Индии, Китае и США истощаются до такой степени, что их невозможно восполнить.