Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Độ bền vững của việc phát triển nước ngầm cường độ cao: kinh nghiệm từ Tây Ban Nha
Tóm tắt
Phát triển tầng chứa nước một cách cường độ cao là khá phổ biến ở các quốc gia khô hạn và bán khô hạn. Những lợi ích kinh tế và xã hội liên quan là rất lớn, nhưng cần có sự quản lý và độ bền vững phải được phân tích trong bối cảnh cơ sở địa chất thủy văn vững chắc, trong đó tái nạp nước là một thuật ngữ then chốt. Tái nạp nước ở điều kiện tự nhiên có thể khác biệt lớn so với giá trị thực tế trong điều kiện khai thác nước ngầm khi tầng chứa nước được kết nối với các khối nước bề mặt hoặc điều kiện bốc hơi bị thay đổi. Tái nạp thực tế không phải là một đặc tính của tầng chứa nước mà thay đổi tùy thuộc vào việc trừ nước ngầm và mô hình của nó, cũng như sự thay đổi trong mối quan hệ giữa nước bề mặt và nước ngầm và các hoàn cảnh khác, chẳng hạn như dòng tưới tiêu trở lại, rò rỉ, và các hoạt động điều chỉnh nó một cách nhân tạo. Nước ngầm đóng vai trò quan trọng trong tự nhiên vì nó duy trì dòng chảy của suối, dòng chảy nền của sông, các vùng đất ngập nước và các vùng đất ngập nước crypto, cũng như cung cấp các dịch vụ sinh thái liên quan cho nhân loại. Do đó, nguồn tài nguyên nước ngầm có thể phát triển và tính bền vững của nó cần phải tính đến sự cạnh tranh và lợi ích ròng của việc khai thác nó trong một thời điểm nhất định và không trong những hoàn cảnh khác, cũng như việc trao đổi dịch vụ tự nhiên liên quan đến nước ngầm để phục vụ cho việc sử dụng nước ngầm của con người. Khối lượng lưu trữ thường là rất lớn so với dòng chảy hàng năm của các tầng chứa nước có thể dẫn đến những ảnh hưởng kéo dài hàng thập kỷ, thậm chí ảnh hưởng đến các thế hệ con người tương lai. Khía cạnh mới này, có liên quan đến kinh tế và tính bền vững, không quan trọng bằng các nguồn nước khác. Các ngưỡng dòng chảy quan trọng cần được xem xét đối với các hệ sinh thái phụ thuộc vào nước ngầm. Điều này được xem xét từ góc độ số lượng nước, đây là khía cạnh chính trong điều kiện khô hạn và bán khô hạn. Tuy nhiên, chất lượng nước có thể quan trọng hơn đối với con người và các dịch vụ tự nhiên, nhưng điều này cần được xử lý riêng. Các khía cạnh địa chất thủy văn và kinh tế xã hội của hành vi của tầng chứa nước được trình bày với việc tính đến kinh nghiệm rút ra từ một số tầng chứa nước bị khai thác cường độ cao và quan trọng về kinh tế và xã hội, chủ yếu là các tầng chứa nước ở La Mancha, miền trung Tây Ban Nha, nhưng cũng như các tầng chứa nước khác bị khai thác cường độ cao ở Tây Ban Nha. Quyết định hành chính theo phương pháp từ trên xuống để đạt được độ bền vững xác định đã dẫn đến sự thất bại một phần, nhưng nếu các bên liên quan đồng thuận hành động thì các kết quả tốt hơn có thể đạt được. Các giải pháp hỗn hợp dường như là cách tiếp cận tốt nhất.
Từ khóa
#nước ngầm; phát triển nước ngầm; độ bền vững; Tây Ban Nha; tầng chứa nước; dịch vụ sinh tháiTài liệu tham khảo
ASCE (1961) Groundwater basin management. Manuals and reports on engineering practice 40. Am Soc Civil Eng, Washington
Bear J, Levin O (1967) The optimal yield of an aquifer. In: Symposium on artificial recharge and management of aquifers, Haifa. IAHS-UNESCO, Publ, vol 72, pp 401–412
Bocanegra E, Manzano M, Custodio E, Cardoso da Silva G, Betancur T (2016) Comparing management actions in groundwater related wetlands with significant services to human welfare in Ibero-America. Episodes 39(1):19–38
Booker J, Howitt R, Michelsen A, Young R (2012) Economics and the modeling of water resources and policies. Nat Res Model 25(1):168–218
Camacho A, Russi D, Custodio E, Manzano M (2015) Assessment and valuation of wetlands services for their consideration into decision-making. In: Management and protection of groundwater related coastal wetlands and their services. Regional Report. UNEP-UNESCO, Paris
CHGN (2008) Plan Especial del Alto Guadiana [Special Plan of the Upper Guadiana]. Confederación Hidrográfica del Guadiana, Badajoz
CHJ (2015) Plan Hidrológico de Cuenca de la Demarcación Hidrográfica del Júcar, ciclo 2015–2021 [Water Plan of the Júcar Water District, 2015–2021 cycle]. Confederación Hidrográfica del Júcar, Valencia. http://www.chj.es/es-es/ciudadano/consultapublica/Paginas/PHC-2015-2021-PlanHidrologicodecuenca.aspx. Accessed Oct 2015
Conkling H (1946) Utilization of groundwater storage in stream system development. Trans Am Soc Civil Eng 111:523–540
Cruces J, Martínez L (2000) La Mancha Húmeda: Explotación intensiva de las aguas subterráneas en la cuenca alta del río Guadiana [Intensive groundwater exploitation in the upper Guadiana basin]. Papeles del Proyecto Aguas Subterráneas, Fundación Marcelino Botín, Madrid
Custodio E (1976) Recursos y reservas de agua subterránea: problemática general [Groundwater resources and reserves: general aspects]. In: Custodio E, Llamas M (eds) Hidrología Subterránea. Ediciones Omega, Barcelona, pp 2257–2266
Custodio E (2002) Aquifer overexploitation, what does it mean? Hydrogeol J 10(2):254–277
Custodio E (2012a) Intensive groundwater development: a water cycle transformation, a social revolution, a management challenge. In: Martínez L, Garrido A, López–Gunn E (eds) Rethinking water and food security. CRC, Boca Raton, pp 259–298
Custodio E (2012b) Low Llobregat aquifers: intensive development, salinization, contamination and management. In: Sabater S, Ginebreda A, Barcelo D (eds) The Llobregat. The story of a polluted Mediterranean River, the handbook of environmental chemistry 21. Springer, Heidelberg, pp 27–50
Custodio E (2013) Trends in groundwater pollution: loss of groundwater quality & related services. Groundwater Governance: a Global Framework for Action, GEF-World Bank-UNESCO http://www.groundwatergovernance.org/fileadmin/user_upload/groundwatergovernance/docs/Themat
Custodio E, Cabrera M (2013) The Canary Islands. In: De Stefano L, Llamas M (eds) Water, agriculture and the environment in Spain, can we square the circle? CRC, Boca Raton, pp 281–290
Custodio E, Manzano M, Montes C (1999) Las aguas subterráneas en Doñana: aspectos ecológicos y sociales. [Groundwater in Doñana: ecological and social aspects]. Agencia Andaluza del Agua. Consejería de Medio Ambiente. Junta de Andalucía, Sevilla
Custodio E, Manzano M, Montes C (2008) Perspectiva general del papel y gestión de las aguas subterráneas en el área de Doñana, Sudoeste de España. [General view of groundwater role and management in the Doñana area]. Boletín Geológico y Minero 119(1):81–92
Custodio E, Cabrera M, Poncela R, Cruz T, Naranjo G, Puga L (2015) Comments on uncertainty in groundwater governance in the volcanic Canary Islands, Spain. Water 7(6):2952–2970
Custodio E, Cabrera M, Poncela R, Skupien E, Del Villar A (2016a) Groundwater intensive exploitation and mining in Gran Canaria and Tenerife Islands, Canary Islands, Spain: hydrogeological, environmental, economic and social aspects. Sci Total Environ 557–558:425–437
Custodio E, Andreu J, Aragón R, Estrela T, Ferrer J, García J, Manzano M, Rodríguez L, Sahuquillo A, del Villar A (2016b) Groundwater intensive use and mining in south-eastern peninsular Spain: hydrogeological, economic and social aspects. Sci Total Environ 559:302–316
De la Hera A (1998) Análisis hidrológico de los humedales de la “Mancha Húmeda” y propuesta de restauración de un humedal ribereño: El Vadancho (Toledo) [Hydrological analysis of the “Wet Mancha” and restoration proposal of a riparian wetland: El Vadancho (Toledo)]. Dissertation, Complutense University of Madrid
De la Hera A, Villarroya F (2013) Services evolution of two groundwater dependent wetland ecosystems in the “Mancha Húmeda” biosphere reserve (Spain). Resources 2:128–150
De la Hera A, Gurrieri J, Puri S, Custodio E, Manzano M (2016) Ecohydrology and hydrogeological processes: groundwater–ecosystem interactions with special emphasis on abiotic processes. Ecohydrology Hydrobiology 16(2):99–105
EC (2012) Communication from the Commission to the European Parliament, the Council, the European Economic and Social Committee and the Committee of the Regions. A Blueprint to Safeguard Europe’s Water Resources, COM (2012) 673 final. European Commission, Brussels
Esteban E, Albiac J (2011) Groundwater and ecosystems damages: questioning the Gisser-Sánchez effect. Ecol Econ 70:2062–2069
Esteban E, Albiac J (2012) The problem of sustainable groundwater management: the case of La Mancha aquifers, Spain. Hydrogeol J 20(5):851–863
Feinerman E, Knapp K (1983) Benefits from groundwater management: magnitude, sensitivity, and distribution. Am J Agr Economics 65(4):703–710
Ferrer J, Gullón N (2004) Actuaciones de gestión y regularización administrativa en el acuífero de La Mancha Oriental [Management and regulation action in the Western La Mancha aquifer]. VII Simposio de Hidrogeología, Zaragoza. Hidrogeología y Aguas Subterráneas XXVII:423–432
García-Molla M, Sanchis C, Ortega M, Avella L (2013) Irrigation associations coping with drought: The case of four irrigation districts in Eastern Spain. In: Schwabe K, Albiac J, Connor J, Hassan R, Meza L (ed) Drought in arid and semi-arid environments: a multi-disciplinary and cross-country perspective. Springer, Dordrecht, pp 101–122
Kahil M, Dinar A, Albiac J (2015) Modeling water scarcity and droughts for policy adaptation to climate change in arid and semiarid regions. J Hydrol 522:95–109
Kahil M, Albiac J, Dinar A, Calvo E, Esteban E, Avella L, García-Molla M (2016a) Improving the performance of water policies: evidence from drought in Spain. Water 8(2):1–15
Kahil M, Ward F, Albiac J, Eggleston J, Sanz D (2016b) Hydro-economic modeling with aquifer-river interactions to guide sustainable basin management. J Hydrol 539:510–524
Konikow L, Leake S (2014) Depletion and capture: revisiting the source of water derived from wells. Ground Water 52(1):100–111
López–Gunn E, Llamas M, Garrido A, Sanz D (2011) Groundwater management. In: Wildever P (ed) Treatise on water science. Elsevier, New York, pp 97–127
Manzano M, Camacho A, Custodio E, de la Hera A (2015) Main hydro(geo)logical characteristics, ecosystem services, and drivers of change of 26 representative Mediterranean groundwater-related coastal wetlands. Technical Report for UNEP-UNESCO. http://unesdoc.unesco.org/images/0023/002352/235228e.pdf
Martínez-Santos P, De Stefano L, Martínez-Alfaro PE, Llamas MR (2008) Wetland restoration in the Mancha Occidental aquifer, Spain: a critical perspective on water, agricultural and environmental policies. Restor Ecol 16(3):511–521
Martínez-Cortina L, Mejías Moreno M, Díaz Muñoz JA, Morales García R, Ruiz Hernández JM (2011) Cuantificación de recursos hídricos subterráneos en la cuenca alta del Guadiana. Consideraciones respecto a las definiciones de recursos renovables y disponibles [Water resources quantification in the upper Guadiana basin. Considerations on the definition of renewable and available resources]. Boletín Geológico y Minero 122(1):17–36
Martínez-Santos P, Aldaya MM, Llamas MR (2014) Integrated water resources management in the 21th century: revisiting the paradigm. Botín Foundation-CRC Press, Boca Raton, pp 1–311
MASE (2015) Aspectos hidrológicos, ambientales, económicos, sociales y éticos del consumo de reservas de agua subterrânea en España: minería del agua subterránea en España [Hydrological, environmental, economic, social and ethical aspects of groundwater reserve consumption in Spain: groundwater mining in Spain]. In: Custodio E (ed) Minería del Agua Subterránea en España, UPC and SUEZ Advanced Solutions (AQUALOGY)-Cetaqua, Barcelona. http://h2ogeo.upc.edu/es/proyectos-empresa-ghs#d%C3%A9cada-2010
Meinzer O (1920) Quantitative methods to estimating ground-water supplies. Bull Geol Soc Am 31:329–338
Molinero J, Custodio E, Sahuquillo A, Llamas M (2011) Groundwater in Spain: Legal framework and management issues. In: Findikakis A, Sato K (eds) Groundwater management practices. CRC, Boca Raton, pp 123–137
Niñerola J, Queralt E, Custodio E (2009) Llobregat delta aquifer. In: Quevauviller P, Fouillac A, Grath J, Ward R (eds) Groundwater monitoring. Wiley, New York, pp 289–301
Ostrom E (1990) Governing the commons: the evolution of institutions for collective action. Cambridge University Press, Cambridge
Ostrom E (2010) Beyond markets and states: polycentric governance of complex economic systems. Am. Econ Rev 100(3):641–672
Ostrom E, Janssen M, Anderies J (2007) Going beyond panaceas. Proc Nat Acad Sci 104(39):15176–15178
Pérez-Martín M, Estrela T, Andreu J, Ferrer J (2014) Modeling water resources and river-aquifer interaction in the Júcar River Basin, Spain. Water Resour Manag 28:4337–4358
Qureshi E, Reeson A, Reinelt P, Brozović N, Whitten S (2012) Factors determining the economic value of groundwater. Hydrogeol J 20:821–829
Richey A, Thomas B, Lo M, Reager J, Famigliettti J, Voss K, Swenson S, Rodell M (2015) Quantifying renewable groundwater stress with GRACE. Water Resour Res. doi:10.1002/2015WR017349.
Rogers P, Llamas M, Martínez L (2004) Water crisis: myth or reality? Taylor & Francis, London
Sahuquillo A, Lopez J, Lopez B (1982) Transient simulation of an aquifer connected to a wetland ecosystem. Math Comput Simul XXIV:161–172
Sanz D, Castaño S, Cassiraga E, Sahuquillo A, Gómez J, Peña S, Calera A (2011) Modeling aquifer–river interactions under the influence of groundwater abstraction in the Mancha Oriental System (SE Spain). Hydrogeol J 19(2):475–487
Senent M, García–Aróstegui JL (2013) Sobreexplotación de acuíferos en la Cuenca del Segura: evaluación y perspectivas [Aquifer overexploitation in the Segura basin: evaluation and perspectives]. Fundación Instituto Euromediterráneo del Agua, Murcia, pp 1–234
Visscher W (1968) A brief study to evaluate the optimal groundwater withdrawal in a relatively large river basin in The Netherlands. General Assembly of Bern. Intern Assoc Sci Hydrol Publ 77:131–191
Young R (1970) Safe yield of aquifers: an economic reformulation. J Irrig Drain Div (ASCE) 96(IR-4):377–385