En översvämmad lågvatten som korsar San Antonio, Texas. Forskning ledd av University of Texas Jackson School of Geosciences har funnit att uppsamling av höga flöden från stora floder över hela staten och lagring av dem i underjordiska akviferer kan hjälpa till att mildra översvämningsrisker och bygga upp vattenförsörjning som kan användas i tider av torka. Kredit:Mlhradio/Flickr creative commons
Massiv, destruktiva översvämningar som de som orsakades av orkanen Harvey 2017 är en skarp verklighet i Texas, men det är också långvariga markspräckande torka.
I en perfekt värld, det skulle finnas ett sätt att fånga upp vatten från floder under stormar och andra högflödestider och spara det för de torra tiderna när det behövs. Forskare vid University of Texas i Austin har tagit det första steget för att avgöra om detta någonsin kommer att vara möjligt genom att titta på hur mycket vatten som skulle kunna lagras under jorden i utarmade akviferer nära Texaskusten.
Studien, publicerad 10 maj i tidningen Miljöforskningsbrev , kvantifierade mängden vatten som strömmar i stora floder i Texas under kraftiga regn och fann att det finns tillräckligt med utrymme i kustnära akviferer för att lagra det mesta. Denna upptäckt innebär att infångning och lagring av vatten kan vara ett möjligt alternativ för att delvis mildra översvämningar och torka, som både förväntas öka i frekvens och intensitet när klimatet förändras, sa huvudförfattaren Qian Yang, en forskarassistent vid UT Austins Bureau of Economic Geology.
"Antingen har vi för mycket vatten eller så har vi inte tillräckligt med vatten, "sa hon." Och så, vad kan vi göra för att hantera vattenresurser under dessa extrema? Det är motivationen vi hade."
Tanken på att fånga vatten och avleda det till naturligt förekommande, underjordiska vattendrag är inte nytt. Det görs redan i Texas-städerna El Paso, Kerrville och San Antonio. Men att skumma bort vatten på en större nivå skulle kräva enormt mycket ny infrastruktur och planering, sa Bridget Scanlon, en byrå senior forskare och studieförfattare.
"Denna studie är det första steget, men det ser ut som att vattnet är värt att gå efter, ", sa hon. "Innan denna forskning visste vi inte hur mycket vatten det fanns, om det skulle vara värt att investera i, vart den var, när det inträffade - alla dessa grundläggande frågor."
En siffra som visar den genomsnittliga mängden vatten som produceras under högflödeshändelser som passerade av strömmätare i 10 stora Texas -floder under våta år från 1968 - 2017. Cirklarnas färger motsvarar vattenvolymen i miljoner tunnland. En svart prick i mitten av en cirkel indikerar mätaren närmast flodens utlopp i Mexikanska golfen. Den grå linjen beskriver den norra delen av Texas Gulf Coast Aquifer. Den lila linjen beskriver den södra delen av Texas Gulf Coastal Aquifer. Kredit:Qian et al .
Byrån är en forskningsenhet vid Jackson School of Geosciences.
Vattennivån i akvifererna längs Texas Gulf Coast har sjunkit genom åren på grund av jordbruks- och kommunal vattenanvändning. Detta har lämnat utrymme som kan lagra cirka 20 miljoner tunnland vatten, nästan så mycket som kan hållas i Lake Mead, den största reservoaren i USA.
Det är tillräckligt med utrymme för att lagra ungefär två tredjedelar av vattnet som rann i Texas 10 stora floder under högflödeshändelser från 2015 till 2017, enligt studien. Forskarna skilde högt flöde från normalt flöde genom att titta på dagliga genomsnittliga vattenvolymer under de senaste 50 åren, och klassificera flöden som översteg 95:e percentilen som hög magnitud.
Även om 2015, 2016 och 2017 var särskilt blöta år, studien fann att höga flöden förekommer regelbundet över de 10 floderna, med 50 % chans att inträffa i varje flod under ett givet år. Analysen visar också att cirka 80% av vattnet som produceras av högflödeshändelser varar i en vecka eller längre, göra infångning av vattnet mer genomförbart än om de inträffade under kortare tider, mer intensiva stormar.
Studien fann också att fånga dessa flöden inte skulle påverka statens vattenrättsägare. Och forskare hänvisade till miljöstudier i floderna San Antonio och Brazos som visade att 65 % av flöden med hög magnitud kunde fångas utan att skada miljön.
Bill Mullican, en tidigare biträdande administratör för Texas Water Development Board som har tillhandahållit expertis till projekt i Texas, Colorado, Oklahoma, Georgia och Arkansas, sade att forskningen skulle kunna hjälpa till att stödja projekt för lagring av akvifer i fler områden över hela staten.
"Medan det har funnits ett stort intresse från både beslutsfattare och vattenförvaltare att göra ett bättre jobb med att dra fördel av översvämningsflöden, det fanns bara inte riktigt en robust förståelse av den verkliga tillgängligheten, ", sa han. "Det Dr. Yang och Dr. Scanlon gjorde har fyllt en mycket viktig nisch för att förstå möjligheten och tillgängligheten av en potentiell vattenresurs som vi kan dra nytta av i framtiden."
