science >> Wetenschap >  >> Natuur

Nieuw rapport beoordeelt de gezondheid van de watervoerende laag van High Plains

Krediet:Universiteit van Kansas

Recente meerjarige droogtes versnelden de daling van het grondwaterpeil in de watervoerende laag van de High Plains, omdat er meer werd gepompt om het gebrek aan regen te compenseren. Die verliezen onderstrepen het dilemma waarmee West-Kansans kan worden geconfronteerd als het waterpeil te laag wordt om te voorzien in irrigatie en andere waterbehoeften in zwaar getroffen gebieden van de watervoerende laag.

"Als watergebruik onhoudbaar wordt, boeren zullen uiteindelijk moeten overschakelen op drooglandbouw, " zei Don Whittemore, Kansas Geological Survey senior wetenschappelijk mede-emeritus.

Behalve dat het de irrigatie beïnvloedt, aanhoudende grondwaterdalingen kunnen een bedreiging vormen voor de gemeentelijke en industriële watervoorziening. Lagere waterstanden hebben al gevolgen gehad voor rivieren en kreken die verbonden zijn met de watervoerende laag in het westen van Kansas, die het leefgebied van wilde dieren in de buurt van de beek kunnen beschadigen.

Als onderdeel van een inspanning om de gezondheid van de High Plains aquifer te bewaken en te behouden, de KGS van de Universiteit van Kansas heeft een nieuwe publicatie uitgebracht, "Status van de High Plains Aquifer in Kansas, " die een beoordeling geeft van de toestand van de watervoerende laag en de meest risicovolle gebieden benadrukt. Het bevordert ook een innovatieve benadering van de waterbalans die is ontwikkeld door de KGS om te schatten hoe ver het pompen zou moeten worden teruggeschroefd om de levensduur van bedreigde delen van de watervoerende laag te verlengen .

Onderliggende delen van acht staten van South Dakota tot Texas, de enorme watervoerende laag van de High Plains strekt zich onregelmatig uit over West- en Zuid-centraal Kansas, reikend tot in het verre oosten als Wichita. Het omvat de uitgebreide watervoerende laag Ogallala, decennia in verval in een groot deel van het westen van Kansas, en de minder uitdagende Great Bend Prairie aquifer en Equus Beds in zuid-centraal Kansas.

"Jarenlange monitoring van het watergebruik en de waterstanden in het Kansas-gedeelte van de High Plains aquifer heeft ons de hoogwaardige gegevens opgeleverd die nodig zijn voor het inschatten van de pompreducties die nodig zijn om de waterstanden op peil te houden. " zei Whittemore, wie de hoofdauteur van de publicatie is.

Gegevens en analyses in de nieuwe publicatie worden verstrekt voor elk van de vijf grondwaterbeheerdistricten van de staat, die binnen de aquifergrenzen van de High Plains vallen en worden georganiseerd en bestuurd door landeigenaren en lokale watergebruikers om problemen met waterbronnen aan te pakken.

De KGS verzamelt waterstandgegevens van ongeveer 1, 400 putten die jaarlijks worden gemeten door de KGS en de Afdeling Waterbronnen van het Kansas Department of Agriculture. Het waterverbruik voor elke put met een waterrecht wordt door de waterrechthouders gerapporteerd aan het Kansas Department of Agriculture.

"De gegevens die we verzamelen, stellen ons in staat om de omstandigheden en problemen met betrekking tot waterbronnen te definiëren en om de voortgang te evalueren bij het bereiken van de doelen die zijn vastgelegd in het rapport van de staat voor de toekomst van de watervoorziening in Kansas, ' zei Whittemore.

Het watervisieplan van de staat, uitgebracht in 2015, werd opgesteld om te zorgen voor een blijvende betrouwbare watervoorziening in de staat. Het biedt een kader voor de bescherming en het beheer van de watervoorraden van de staat:watervoerende lagen, beken en meren - in samenwerking met belanghebbenden op het gebied van water.

De KGS-waterbalansbenadering die is ontwikkeld in "Status van de High Plains Aquifer in Kansas" wordt gebruikt om in te schatten hoeveel pompen moeten worden verminderd in verschillende delen van de High Plains aquifer om een ​​waterpeilverandering van nul te bereiken. Berekeningen die met deze methode zijn gemaakt, laten zien dat reducties misschien niet zo drastisch hoeven te zijn als aanvankelijk werd gedacht.

De resultaten geven aan dat het grondwaterpeil in de meeste bedreigde gebieden van West-Kansas gedurende ten minste één tot twee decennia zou kunnen worden gehandhaafd door het pompen met ongeveer 27 tot 33 procent te verminderen. Dat is meer dan de 20 procent reducties die volgens economische analyses kunnen worden gemaakt zonder de landbouwactiviteiten substantieel te beïnvloeden, maar aanzienlijk lager dan de voorspellingen met behulp van standaard numerieke modellen.

Numerieke modellen berekenen waterstandveranderingen op basis van het individuele effect van elke instroom- en uitstroomcomponent op de watervoerende laag, inclusief neerslag bijvullen, stroom-watervoerende laag interactie, transpiratie door planten en pompen.

"Nauwkeurige kwantificering van deze afzonderlijke componenten is, in principe, betrekkelijk eenvoudig, maar zelden, als ooit, in de praktijk haalbaar omdat we niet genoeg gegevens hebben, " zei Jim Butler, KGS sectiechef geohydrologie en co-auteur van het rapport. "De strategie van de KGS-waterbalansmethode is om alle instroom van watervoerende lagen en alle uitstromende watervoerende lagen, behalve pompen, onder één enkele term te bundelen, netto instroom."

Bijgevolg, de KGS-methode is afhankelijk van slechts twee componenten:jaarlijkse waterpeilgegevens en de hoeveelheid verpompt water, die wordt gemeld door watergebruikers.

"Deze nieuwe aanpak maakt gebruik van de geweldige watergegevens die we in Kansas hebben, Butler zei. we zijn in staat om betrouwbare evaluaties te ontwikkelen van wat de toekomst in petto heeft voor de belangrijkste watervoerende laag van onze staat in de komende één tot twee decennia."

"Status van de High Plains Aquifer in Kansas" is online of in print beschikbaar bij de Kansas Geological Survey in het West District van de KU, bij de KGS Wichita Well Sample Library, of via deze website.