Grundvatten har ofta setts som den underjordiska resursen som aldrig tar slut. Denna "utom synhåll utom sinne"-attityden innebär att brunnar och borrhål sänks urskillningslöst och att grundvatten missbrukas av allmänheten och till och med av regeringar. Detta förvärras i tider av torka och ännu mer uttalat i torra områden.

Sedan grundvatten utvecklades som en vetenskap för 150 år sedan av Henry Darcy, flera idéer med teknik och teknik har dykt upp om hur man bäst hanterar det. akviferer, som är grundvattenreservoarer, har använts i århundraden som vattenkälla för dricks- och jordbruksändamål.

En idé är känd som hanterad akviferuppladdning. Här, grundvatten laddas på ett kontrollerat sätt in i akvifären. Detta gör att vatten kan "bankas" – lagras under jord – så att det kan användas senare.

Bankvatten minimerar effekten av avdunstning och gör att vatten även kan återvinnas från olika källor, istället för att slösas bort. Detta återvunna vatten kan härröra från dagvatten eller till och med reningsverk för avloppsvatten och sedan sättas tillbaka i akvifären.

Den grundläggande idén bakom bättre grundvattenhantering uppstod från Mellanöstern under 1:a årtusendet f.Kr. där de är kända som Qanat-system. Dessa var handgrävda tunnel- och utloppsbrunnssystem, som i princip leder grundvatten från en punkt till en annan för uttag.

I dag, olika former av hanterade akviferuppladdningsprojekt kan ses över hela världen. I USA, de har ökat från tre brunnsfält 1985 till cirka 72 2005 och många befinner sig i olika utvecklingsstadier.

I Afrika utvecklas flera projekt i flera länder, inklusive Namibia och Sydafrika.

Sydafrikas Atlantis dynfält, som består av infiltrationsdammar, har funnits i över 40 år. Den använder laddningsbassänger som är större än 50 hektar stora. Akvifären producerar cirka fyra miljoner kubikmeter vatten varje år. Detta förser staden Atlantis med majoriteten av dess vatten.

Uppladdning av akviferer

Grundvattenladdning, definieras som tillsats av vatten till akvifären när den har nått grundvattenytan, kan ske på flera sätt:

• Vatten rinner nedåt, på grund av gravitationen, och når vattenytan
• Vatten rinner under jorden från en akvifer till en annan
• Uttag av grundvatten leder till pumpning och förändringar i flödesriktningar under ytan och så närliggande ytvattenförekomster släpper ut vatten i de anslutna akvifererna
• Konstgjord laddning. Detta kan göras med hjälp av borrhålsinjektion, via en brunn, eller konstgjorda infiltrationsdammar, som är permeabla fördjupningar som tillåter vatten att tränga in i akvifären.

Detta sista sätt att ladda upp är hanterad akviferuppladdning, där vatten "bankas" och kan användas senare. Det används också i kustnära akviferer, för att förhindra att för mycket havsvatten kommer in genom att injicera färskvatten i grundvattenreservoarer. Detta minimerar inverkan som saltvatten har på akvifären och förlänger livslängden på grundvattenreservoaren.

Det finns många sätt och modeller för hanterad akviferladdning. Dessa inkluderar:

• Lagring och återvinning av akvifer:vatten sprutas in i och utvinns från samma borrhål
• Akviferlagring, överföring och återvinning:vatten sprutas in i och utvinns från olika borrhål i grundvattenmagasinet.
• Infiltrationsbassäng:när en stor depression, tillverkad på liknande sätt som en damm, tillåter ytvatten att infiltrera marken och ladda upp grundvattnet
• Bankfiltrering:brunnar som ligger bredvid ytvattenanläggningar pumpas för att inducera återladdning

Dessa väljs utifrån områdets geologi eller hur mycket vatten som behövs.

Framgångsrik bankverksamhet

Processen är inte en magisk kula. Det har vissa problem. Ett av de stora problemen är att brunnar kan bli igensatta av organismer som växer på grund av den stora mängden syre som följer med vatteninjektion. Men detta kan lösas genom att använda uppvärmt vatten eller kemiska injektioner för att döda mikroberna.

För att projekt ska bli framgångsrika måste det också finnas en pålitlig vattenkälla, god ingenjörskompetens och ordentliga miljö- och juridiska bestämmelser.

Det måste också göras en ordentlig bedömning av om en akvifer bara kan hanteras bättre – en enkel, ändå effektiv, lösning som kan sänka kostnaderna och öka livslängden för en akvifer snarare än att implementera ett system för laddning av akvifärer.

Bankvatten är inte enkelt och kräver noggrann planering och utförande. Men, på platser där det behövs, de möjligheter det ger gör att vi kan minimera den påverkan som avdunstning har på våra vattenförsörjningar och det innebär mer vatten för fler människor.

Den här artikeln är återpublicerad från The Conversation under en Creative Commons-licens. Läs originalartikeln.