Hvordan vi kan banke vand under jorden til senere brug

Grundvand er ofte blevet set som den underjordiske ressource, der aldrig løber tør. Denne "ude af syne ude af sind" holdning betyder, at brønde og boringer sænkes vilkårligt, og at grundvandet misbruges af offentligheden og endda af regeringer. Dette forværres i tørketider og endnu mere udtalt i tørre områder.

Siden grundvandet blev udviklet som en videnskab for 150 år siden af ​​Henry Darcy, flere ideer ved hjælp af teknik og teknologi er dukket op om, hvordan man bedst administrerer det. Akviferer, som er grundvandsmagasiner, har været brugt i århundreder som en vandkilde til drikke- og landbrugsformål.

En idé er kendt som styret akvifer-genopladning. Her, grundvandet genoplades på en kontrolleret måde i grundvandet. Dette gør det muligt at "banke" vand – opbevares under jorden – så det kan bruges senere.

Bankvand minimerer virkningen af ​​fordampning og betyder, at vand også kan genanvendes fra forskellige kilder, i stedet for at være spildt. Dette genbrugte vand kunne stamme fra regnvand eller endda spildevandsrensningsanlæg og derefter sættes tilbage i grundvandsmagasinet.

Den grundlæggende idé bag bedre grundvandshåndtering opstod fra Mellemøsten i det 1. årtusinde f.Kr. hvor de er kendt som Qanat-systemer. Disse var håndgravede tunnel- og udløbsbrøndsystemer, som grundlæggende fører grundvand fra et punkt til et andet til indvinding.

I dag, forskellige former for styret akvifer-genopladningsprojekter kan ses over hele verden. I USA, de er steget fra tre brøndfelter i 1985 til ca. 72 i 2005, og mange er i forskellige udviklingsstadier.

I Afrika udvikles flere projekter i flere lande, herunder Namibia og Sydafrika.

Sydafrikas Atlantis klitfelt, som består af infiltrationsdamme, har været i drift i over 40 år. Den bruger opladningsbassiner, der er større end 50 hektar store. Akviferen producerer omkring fire millioner kubikmeter vand hvert år. Dette forsyner byen Atlantis med størstedelen af ​​dets vand.

Genopladning af grundvandsmagasiner

genopfyldning af grundvand, defineret som tilsætning af vand til grundvandsmagasinet, når det har nået grundvandsspejlet, kan ske på flere måder:

• Vand strømmer nedad, på grund af tyngdekraften, og når vandspejlet
• Vand strømmer under jorden fra en grundvandsmagasin til en anden
• Grundvandsindvinding fører til pumpning og ændringer i strømningsretninger under overfladen, så overfladevand i nærheden frigiver vand til de tilsluttede akviferer
• Kunstig genopladning. Dette kan gøres ved hjælp af borehulsinjektion, via en brønd, eller menneskeskabte infiltrationsdamme, som er permeable fordybninger, der tillader vand at trænge ind i grundvandsmagasinet.

Denne sidste måde at genoplade er styret grundvandsopladning, hvor vand er "banket" og kan bruges senere. Det bruges også i kystnære grundvandsmagasiner, at forhindre for meget havvand i at komme ind ved at sprøjte ferskvand ind i grundvandsmagasiner. Dette minimerer den påvirkning, som saltvand har på grundvandsmagasinet, og forlænger grundvandsmagasinets levetid.

Der er mange måder og modeller til administreret akvifer-genopladning. Disse omfatter:

• Akvifer lagring og genvinding:vand injiceres i og ekstraheres fra det samme borehul
• Akvifer opbevaring, overførsel og indvinding:Vand sprøjtes ind i og udvindes fra forskellige boringer i grundvandsmagasinet.
• Infiltrationsbassin:når en stor lavning, lavet på samme måde som en dæmning, gør det muligt for overfladevand at infiltrere jorden og genoplade grundvandet
• Bankfiltrering:Brønde placeret ved siden af ​​overfladevandsfaciliteter pumpes for at fremkalde genopladning

Disse vælges ud fra områdets geologi eller ud fra hvor meget vand der er behov for.

Succesfuld bankvirksomhed

Processen er ikke en magisk kugle. Det har nogle problemer. Et af de store problemer er, at brønde kan blive tilstoppet af organismer, der vokser på grund af den store mængde ilt, der følger med vandinjektion. Men dette kan løses ved at bruge opvarmet vand eller kemiske injektioner til at dræbe mikroberne.

For at projekter skal lykkes, skal der også være en pålidelig vandkilde, god ingeniørekspertise og ordentlige miljø- og lovbestemmelser.

Der skal også foretages en ordentlig vurdering af, om en akvifer bare kan styres bedre – en simpel, dog effektiv, løsning, der kan reducere omkostningerne og øge levetiden for en akvifer i stedet for at implementere en styret akvifer-genopladningsordning.

Bankvand er ikke simpelt og kræver omhyggelig planlægning og udførelse. Men, steder, hvor det er nødvendigt, de muligheder, det giver, giver os mulighed for at minimere den indvirkning, som fordampning har på vores vandforsyninger, og det betyder mere vand til flere mennesker.

Denne artikel er genudgivet fra The Conversation under en Creative Commons-licens. Læs den originale artikel.