德克萨斯大学奥斯汀分校领导对世界水资源的审查

最近由德克萨斯大学奥斯汀分校领导的一项审查研究概述了地球的淡水供应和可持续管理淡水的战略。

该研究发表在《自然评论地球与环境》上，强调了地表水和地下水之间的联系，并呼吁采取多样化的策略来管理它们。

“我喜欢强调很多解决方案以及如何优化它们，”杰克逊地球科学学院研究单位 UT 经济地质局的高级研究科学家布里奇特斯坎伦说。

该研究利用来自卫星、气候模型、监测网络和近 200 篇科学论文的数据来分析地球的供水情况、不同地区的供水情况以及推动这些变化的因素。该研究的合著者包括来自世界各地的近两打水专家。

根据研究，人类主要依赖地表水。在全球范围内，它每年提供 75% 的灌溉用水和 83% 的市政和工业用水。然而，我们在地表看到的情况与地下水流密切相关。在，大约 50% 的年度径流源自地下水。在全球范围内，渗入地下的地表水约占每年地下水供应量的 30%。

人为干预会强烈影响地表水和地下水源之间的水交换。在，大约 85% 的人类抽取的地下水被认为是 从地表水中“捕获”的，这导致水流下降。同时，地表水灌溉可以增加地下水的补给，因为灌溉水会通过地下渗入含水层。

该研究引用了许多人类活动影响地表水和地下水供应之间通量的例子。例如，西北部哥伦比亚高原和蛇河平原的地表水灌溉在 1900 年代早期至中期为含水层补水，而全球模型显示地下水抽取大大减少了流入溪流的水量，减少了 15-21%由于流量减少，全球流域面临风险。

尽管它们具有内在联系，但地表水和地下水经常作为单独的资源进行监管和管理。根据研究人员的说法，未来的水弹性取决于认识到地表水和地下水作为单一资源的行为——并根据这些知识采取行动。

该研究描述了通过自然和工程解决方案管理水的不同方法，这些方法可以帮助增加供水、减少需求、储存和运输水。根据 Scanlon 的说法，适应不断增加的极端气候的最佳方法之一是在潮湿时期储存水，并在干旱时期取水。

“我们有干旱，也有洪水，”她说。“我们正在努力应对这些极端情况，而做到这一点的方法就是储存水。”

每年，全世界在地表水库中储存了大约 7,000-8,300 立方公里，或相当于密歇根湖两倍的水。研究人员表示，继续开发地下水供应也很重要，因为在长期干旱期间，地下水比地表水库更具弹性。有管理的含水层补给可以通过收集地表水并将其转移到地下含水层来帮助城市建立地下水供应。在全球范围内，每年约有 10,000 立方公里的水以这种方式储存。

“这种将地表水和地下水联系起来的综合研究正是为淡水使用等问题制定持久解决方案所需要的，”经济地质局局长斯科特廷克说。“研究往往是孤立进行的，而善意的应用会产生意想不到的结果。”

宇航局戈达德太空飞行中心的水文学家 Matthew Rodell 没有参与这项研究，他说该论文提供了一个有用的研究结果概要和管理供水同时保持水质的潜在解决方案 - 这是一个更难以监测的特征远远超过数量——在心里。

“就能够管理水资源而言，水质是下一个目标之一，”他说。“我喜欢这也被合并了。”