אספקת מים Reservoir מייצגת את אחד האתגרים התפעוליים והסביבתיים הדוחקים ביותר עבור מנהלי משאבי מים ברחבי העולם.כפי שגידול האוכלוסייה מגביר את הביקוש למים מאוחסנים ושינויי האקלים משנה את דפוסי המשקעים, התופעה של מים חודרים גבולות מאגרים ממערכות קרקע וממים קרקעיים שמסביב, גדלה יותר תכופים וארוכים יותר.

הבנה של אספקת מים

משק מים Reservoir מתרחשת כאשר מקורות מים חיצוניים - בעיקר מטבלאות מים עולה, רואה מאוחר יותר עמוד מגופים מים סמוכים, או משטח מוגברת - בתוך אגן המאגר מעבר לגבולות מעוצבים.זה לא תופעה אחת אלא קבוצה של תהליכים הקשורים המונעים על ידי מגוון של גורמים טבעיים ו anthropogenic. באזורים arid ו- חצי-Ricial-Ricreams, אשר עלולים להגיע מתחנות מים זורמים דרך מים זורמים מים זורמים מים זורמים מים חמים, או אזורים זורמים לתוך פני השטח.

המנגנונים העיקריים כוללים:

  • (ב) כאשר שולחן המים הטבעי סביב המאגר עולה מעל רמת המים של המאגר עצמו, מי הקרקע נודד למים המאוחסנים.
  • (ב) עיין דף מגופים מים סמוכים: FLT:1 Rivers, אגמים או תעלות הנמצאות ליד מאגר יכולים לתרום מים דרך נתיבי זרימה תת-קרקעיים אם היתרי ה ⁇ .
  • (ב) ⁇ :0 לנד: 1FLT:1 Over-extraction ofקרקע, כרייה או קומפקטיות טבעית גורמת קרקע לשקוע, ובכך להפחית ביעילות את גבולות המאגר ביחס לשולחן המים שמסביב, אשר זורם פנימה.
  • (FLT:0) נזלת וזרימה במהלך אירועים קיצוניים: FLT 1:1 סערות אינטנסיביות יותר לספק מים מהר יותר מהמאגרים יכול לשחרר, אבל זה סוג אחר של שרפה מאשר הגירה תת-קרקעית הדרגתית.

הבנת מנגנונים אלה היא קריטית כי כל אחד דורש תגובה ניהולית נפרדת.לדוגמה, מאגר שחווה את המים הקרקעיים כי על טבלאות מים עולה דורש התערבות שונה מאשר אחד מול זרימה מושרה זרימה מושרה זרימה.יתר על כן, ההשלכות להאריך מעבר אחסון אבוד: מים מכוסים לעתים קרובות נושאים מדבקים כגון ניטרטים חקלאיים, כימיקלים תעשייתיים, או טבעי המתרחשים כי מתכות מפלס המים המיועדים.

אסטרטגיות טכנולוגיות והנדסה

בדיקות גיאופיזיקה מתקדמות ומערכות אזהרה מוקדמת

ניהול המאגר המודרני מסתמך יותר ויותר על חבילת טכניקות רגישות מרחוק וגיאופיזיקה כדי לזהות את הבקרה מוקדם, כאשר התערבות היא היעילה ביותר. מכ"ם אוויר סינתטי מבוסס לווין (InSAR) מספק כעת מדידות בקנה מידה של מילימטר של עיוות פני הקרקע, המאפשר למנהלים לזהות תבניות תת-קרקעיות אשר תואמות עם סיכון של החיסרון אווירי.

(GPR) ו-tomography התנגדות חשמלית (ERT) מופרסים למפות לחות תת-קרקעית וגילוי נתיבי ראופי עמוד לפני שהם הופכים קריטיים. בשילוב עם חיישנים באיכות מים בזמן אמת, מעקב, זעזועים, טמפרטורה, כלים אלה מאפשרים למנהלים להבחין בין מים טבעיים בזרימה ואירועי אחסון מלאכותיים על נתונים היסטוריים יכולים כעת להפחית את ה- 0 שעות הפחתת הפחתת ההסתגלות ל- 10 שעות.

מחדש את ה- Embankments ואת גדרות ההידרומיות

פתרונות הנדסה התפתחו מעבר ליבות חימר פשוטות וקווי בטון.הבנייה של בנקאות מודרנית משלבת קוים גאסינתטיים של חימר (GCLs) כי swell על מגע עם מים, ויצר מחסום עצמי מול רואה דפים.כאשר פרוס כשמיכות מתחת למיטה המאגר או כמחסומים אנכיים, GCLlocks יכול להפחית את זרימתם על ידי פקודות של גודל.

דוגמה בולטת היא חיזוק של FLT:0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.

Aquifer Recharge and Groundwater Balancing

באזורים רבים, מאגר המאגר מונע על ידי חוסר איזון אזורי ברמות מים קרקעיים - לא רק בעיה מקומית.FLT:0Managed aquifer recharge (MAR)ראה פתרון מערכתי על ידי להסיט מים עודף בכוונה (מאירועים מבוליים או ריצה עונתית) לתוך בסיס אקוויפרים, מר יכול להוריד באופן מלאכותי את טבלת המים ליד מאגר של מטען הידראולי (מחדש) עם הילוך יעיל יותר מאשר ⁇ .

מחוז המים אורנג 'מחוז קליפורניה פועל אחת התוכניות הגדולות ביותר בעולם, באמצעות אגן percolation, זריקת בארות מים ממוחזר לנהל את רמות מי הקרקע בתוך אגן החוף.מערכת שלהם לא רק ספוג נגד מים הים חדירה, אלא גם ייצוב שולחן המים ליד מאגרים מרובים, צמצום תת-קרקעית בזרימות.

פעילות גופנית-מחדשת

חוקי התפעול הסטטיסטיים – המבוססים על לוחות זמנים עונתיים קבועים – אינם מספיקים יותר באקלים המשתנה.אסטרטגיות תפעוליות משלבות בזמן אמת בזרימת תחזיות והרכב, המהווים תרחישים אקלים רבים בעתיד.על ידי התאמה דינמית של רמות המאגר בתגובה לסיכונים הצפויים, המפעילים יכולים להיות תחזיות נמוכות יותר לפני כן, ובכך להפחית את הראש הידראולי שרואה את המושג הזה, לעתים קרובות נקרא: רצף של תחזיות חירום: 0-FLTFptive כבר כרוכות.

לדוגמה, האגודה הבינלאומית למים (IWA)BAFLT) 1 תיעדה את אימוץ עקומות חוק גמישות במספר רב של המאגרים האירופיים.באגן התמזה של בריטניה, המפעילים משתמשים כעת במערכת תמיכה של החלטות המשלבת נתונים של לחות קרקעיים מרוסנת, 14 ימים תחזיות משקעים, ורמות קרקעיות בזמן אמת כדי לייעל את רמות האחסון עונתיות.

מדיניות, מעורבות קהילתית ו-Integrated Watershed Management

תקנות לשימוש בקרקע ושותפות משוכות מים

לא ניתן לבודד מאגר מהקרקע שסביבו, ניהול ארוך טווח יעיל תלוי במדיניות המגבלה את הפעילויות שמגדלות את שולחן המים או להגביר את ההמראה בתפיסת המאגר.הוראות זונינג המגבילות את ההשקה ליד מחסומי מאגר, התחדשות אזורי גבעה, וקידום החקלאות המושתתתתתתתת גשם יכול להפחית משמעותית את נפח המים ממקורות חקלאיים ו- 1Flowing for the Water Reduction for the Water Reduction and the Ground Reduction for the Water Reduction and the Ground Reduction for the Ground Reduction for a Water Reforation of Mountainsideated Structure for the Water and the Waters and the Water-F Reduction and the Waters and the Water Reduction for the Water Reforation of Mountain Management Guidelines for the Water-F Refor Refor Reduction and the Water-F Refor Reduction of Mountain Control of Mountain Reduction of Mountain Control of Mountain Reduction of Mountain, and the Water-Firection for the Water-F Reforation of Mountainsideated Water-F Reforation of Mountainsideated Water-Firection for the Ground, and the Water-Firection for the Water-Firection for the Ground, and the Water-Fi

בפועל, מועצות משוכות מים שיתופיות או שותפויות מרובות-הלוק נדרשים ליישם את האמצעים הללו.לדוגמה, ה-FLT:0Catawba-wateree River אגן 1 בדרום-מזרח ארה"ב כולל שימוש במים, חקלאים וקבוצות שימור בפיתוח "שיטות ניהול מיטביות חקלאיות" (BMPs) אשר מפחיתות את אובדן המים המשתנים, ובכך מגבילות את ההחזרה להורדת טבלאות מים ולהפחית את המים הגדלות את פני האדמה.

מסגרת ניהול הסתגלות וקיבולת מוסדית

בעוד אסטרטגיות בודדות הן בעלות ערך, הן פועלות בצורה הטובה ביותר במסגרת ניהול הסתגלות פורמלי (AM) היא תהליך מובנה, רציונטיבי של קבלת החלטות בפני אי ודאות, שבו מדיניות מטופלים כניסויים ו ניטור נתונים באופן רציף מודיעים התאמות.עבור מאגר, מסגרת AM תגדיר מטרות ניהול ברורות (למשל, ראה מתחת ל- X מ"ק X"מ לשנה), אפשרויות התערבות (תוכנית קיצוץ של מאגרי מידע, לעומת כמה אסטרטגיות של קריאה מערביות), שימוש ב-Revising.

בניין קיבולת מוסדית חשוב באותה מידה. סוכנויות מים צריכות hydrologist מאומן, מומחים מרוחקים, וקציני קישור קהילתיים.מקצים מנגנונים כגון שותפויות ציבוריות פרטיות או תשלום של משתמשים במים יכולים לקיים ניטור ותחזוקה. תוכנית הגנת מים של הסוכנות להגנת הסביבה של הסוכנות להגנת הסביבה של הסוכנות להגנת הסביבה (FLT:1 ), מציע מודל לשילוב מדיניות, מימון, ותעסוקה סביב מאגר בריאותי מים.

קווים עתידיים ודרכים מתפתחות

כמה שדרות מבטיחות הן באופק.פתרונות מבוססי טבע, כגון בניית רטובות מלאכותיות או מחדש זרמי נחיתה בתפוסת הזרם של המאגר, יכולים להאט את ההפוגה ולעודד מים קרקעיים טבעיים להתרחק משורש המאגר.גישות אלה גם לספק גידול ופחמן פחמן של נתונים יקרים מהאינטרנט של הדברים (IoT) חיישנים, תמונה דיגיטלית, כגון ניתוחים דיגיטליים, אשר יאפשרו סימולציה של תאים דיגיטליים של מערכת ההפעלה, ללא קרינת מים דיגיטלית, ללא חיזוי יחיד של תאים דיגיטליים.

גבול נוסף הוא השימוש בכלי רכב תת-ימיים אוטונומיים (AUVs) ורחפנים המצויים במצלמות תרמיות או רב-ספקטרום כדי לזהות את עמוד ה- subsurface על ידי זיהוי חריגות טמפרטורה או זרמים כימיים.כלים אלה יכולים לבדוק אזורים גדולים במהירות ובבטחה, לספק נתונים שלא ניתן לאסוף באופן ידני. בטווח הארוך, עקרונות כלכלה מעגלית עשויים להיות מיושם: מים אשר יפולשים למאגרים במקום זאת, כמו משאב עבור נית לשימוש חוזר אל תוך בעיה ממוקדת.

« « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « «

גלגול מים של Reservoir הוא ביסודו אתגר חוצה תחומי.אסטרטגיות המפורטות לעיל אינן בלעדיות הדדית; כוחן הוא בשילוב.תוכנית ניהול מודרנית עשויה להתחיל עם רשת ניטור מתקדמת המזההה את מנגנון ה-הכיורציה העיקרי - כמו זה עלייה במים, תת-קרקעית, או הפעלת אמצעי הנדסה רצופים כגון חיתוך קירות או MAR יעד ספציפי, בעוד שמשתנים פעולות הסתגלות יעילה כדי להפחית את רמת החיסון ולטפל במים עונתיים.

מנהלי משאבי מים אשר מאמצים גישה משולבת זו יהיו יותר ממוצבת להגן על יכולת האחסון, לשמור על איכות המים, ולבנות עמידות נגד עתיד לא ברור יותר.כפי שקיצוניות האקלים מתחזקות ודורשות האוכלוסייה לצמוח, העלות של חוסר פעולה רק תעלה.אסטרטגיות המתעוררות המתוארות במאמר זה מספקות מפת דרכים מעשית ומצפה לטיפול במאגרי מים כיום ובמשך עשרות שנים להגיע.