Fri12032021

Last update03:11:03 AM GMT

Đánh giá những thay đổi dài hạn về địa chất thủy văn và các giải pháp hợp lý để quản lý các cực đoan thủy văn trên lưu vực sông Ganga xuyên quốc gia

Ganga là một con sông xuyên biên giới quốc tế chảy qua ba quốc gia ven sông lớn: Ấn Độ, Nepal và Bangladesh, nơi Ấn Độ chiếm một tỷ trọng đáng kể trong tổng diện tích lưu vực. Hệ thống sông ngòi rất năng động và thường xuyên xảy ra lũ lụt ở cả ba quốc gia do lượng mưa dồi dào trong thời gian ngắn chỉ bốn tháng mỗi năm gây thiệt hại to lớn về tài sản và con người.

Lưu vực sông Ganga tạo thành một trong những hồ chứa nước ngầm lớn nhất với hệ thống nhiều tầng chứa nước ở độ sâu 2.000 m bgl. Sự phụ thuộc vào nước ngầm đang gia tăng để đáp ứng nhu cầu của dân số gia tăng, quá trình công nghiệp hóa và đô thị hóa, và điều đó cũng làm cho các tầng chứa nước trở nên nhạy cảm hơn với sự cạn kiệt nước, suy thoái chất lượng nước và giảm đóng góp của dòng chảy cơ bản, điều cần thiết cho các - Dòng chảy sông mùa. Dữ liệu bảng nước ngầm dài hạn ở các bang phía tây bắc (Delhi, Madhya Pradesh, Haryana và Rajasthan) của lưu vực sông Ganga cho thấy xu hướng suy giảm.

Số lượng giếng đã tăng lên theo cấp số nhân ở tất cả các thành phố lớn (Delhi, Kolkata, Kanpur, Lucknow, Patna, Agra, Meerut, Varanasi và Allahabad) ở Ấn Độ, Katmandu ở Nepal và Dhaka ở Bangladesh. nhu cầu ngày càng tăng về nước đã dẫn đến việc cạn kiệt mực nước ngầm. Độ sâu tới nước ngầm trong năm 2018 ở phần Ấn Độ được trình bày trong Hình 4 và dữ liệu cho thấy rằng độ sâu tới nước ngầm ( 50 m bgl) được quan sát thấy ở Delhi, Lucknow và Jaipur cho cả hai mùa trước và sau gió mùa. Trong bốn thập kỷ qua, số lượng khối nước ngầm bị khai thác quá mức đã tăng từ 118 lên 680 khối từ năm 1984 đến năm 2009 ở phần Ganga, Ấn Độ. Đồng thời, lưu lượng tự nhiên (dòng chảy gốc đổ ra sông) đã giảm xuống 13,28 Bm 3 từ 16,37 Bm 3 trong giai đoạn 2004-2009.
mnnMực nước ngầm trước và sau gió mùa ở phần Ấn Độ thuộc lưu vực sông Ganga trong năm 2018. (nguồn dữ liệu: www.india-wris.com )

Việc thiếu mạng lưới quan trắc nước mặt và nước ngầm tại chỗ được phân bố đầy đủ và dữ liệu địa chất thủy văn (ví dụ, dữ liệu về đặc tính của tầng chứa nước như năng suất và độ dẫn thủy lực riêng, phạm vi không gian và sự phân bố theo chiều dọc của các tầng chứa nước khác nhau) đang cản trở việc đánh giá thích hợp tài nguyên nước ở lưu vực sông Ganga để quản lý phù hợp nhằm phát triển bền vững.

Vệ tinh kép Phục hồi Trọng lực và Thí nghiệm Khí hậu (GRACE) của NASA mang đến cơ hội lập bản đồ tổng trữ lượng nước (TWS) ở độ phân giải lưới 400 × 400 km. TWS bao gồm nước ngầm, nước đất, nước mặt, tuyết và băng. Lưu trữ nước ngầm (GWS) có thể thu được bằng cách trừ đi các ước tính độc lập về nước bề mặt và ước tính mô hình ngoại tuyến (chỉ trên đất liền) về nước trong đất, tuyết và băng từ TWS để hiểu điều kiện nước ngầm nơi các quan sát tại chỗ bị giới hạn về thời gian và không gian . Các quan sát GRACE đã được sử dụng để ước tính tỷ lệ cạn kiệt nước ngầm trên toàn thế giới. Nhiều nhà nghiên cứu đã sử dụng các quan sát GRACE và báo cáo các xu hướng cạn kiệt của GWS ở tiểu lục địa Ấn Độ Đặc biệt, Shamsudduha & Panda (2019) đã quan sát xu hướng suy giảm (> 10 mm / năm) của độ cao nước ngầm dựa trên sự bất thường TWS hàng tháng từ năm 2003 đến năm 2014 ở lưu vực sông Ganga và Brahmaputra. Các đánh giá dựa trên GRACE về GWS thay đổi đáng kể và không được đối chiếu với các quan sát tại chỗ ở lưu vực sông Brahmaputra, sông Hằng, sông Indus và sông Meghna, có thể là do hạn chế về mạng lưới quan sát và chia sẻ dữ liệu kém. Mô hình thủy văn là bắt buộc, được hiệu chỉnh tại chỗ dữ liệu quan sát để ước tính cân bằng nước hiện tại và hiểu các tác động dự kiến của khí hậu và con người.

Tuy nhiên, đã báo cáo rằng tất cả các mô hình thủy văn toàn cầu, bao gồm cả lưu vực sông Ganga, đều đánh giá thấp những thay đổi về trữ lượng nước so với xu hướng TWS bắt nguồn từ GRACE. Sự suy giảm hoặc tích tụ nước ngầm được xác định bởi sự tương tác của lượng mưa, rò rỉ kênh, tốc độ khai thác và giảm dòng chảy cơ sở trong các con sông do quá trình nạp lại và giảm lưu lượng tự nhiên của các tầng chứa nước để bù đắp một phần nhu cầu của lưu vực sông Ganga. Ở những khu vực có lớp đất sét nông, nước cạn có thể bị ngắt kết nối với các khối chứa nước ngầm sâu hơn khi mực nước ngầm giảm xuống do bơm quá mức. Trong lưu vực sông Ganga, hầu hết các giếng quan trắc đều rất nông và do đó chỉ có thể theo dõi các đơn vị tầng chứa nước trên hoặc mực nước ngầm. Do đó, dữ liệu giám sát nước ngầm nông có thể cho thấy mực nước ngầm tăng lên khi tưới tiêu tăng lên, đồng thời, lượng nước ngầm tầng sâu hơn có thể bị cạn kiệt. Đây có thể là lý do giải thích cho sự bất đồng giữa quan sát tại chỗ và ước tính dựa trên GRACE ở lưu vực sông Ganga. Do đó, tốt hơn là sử dụng các ước tính lấy từ vệ tinh kết hợp với chi tiết tại chỗgiám sát dữ liệu ở một loạt các cấu hình độ sâu để cải thiện quá trình đồng hóa và mô hình hóa dữ liệu.

Độ cao nước ngầm trung bình đã giảm −1,5 m ở phần phía bắc của thung lũng Katmandu, −5,9 m ở khu vực trung tâm và −5,3 m ở phần phía nam từ năm 2001 đến năm 2009. Xu hướng suy giảm tương tự cũng được quan sát thấy ở vùng Me của Bangladesh. Độ cao tầng sông đã bị suy giảm từ −0,5 đến −38,1 cm / năm từ năm 1999 đến năm 2013 trong mùa không có gió mùa do dòng chảy cơ sở giảm khoảng 59% do bơm tưới từ năm 1970. Kết quả là, sự suy giảm nguồn nước ngầm đã tạo ra mối liên hệ không thể lay chuyển giữa nước và năng lượng.

Xu hướng giảm của độ cao mực nước ngầm trong mùa mưa, đặc biệt là ở phía tây bắc và trung tâm của Bangladesh, cho thấy rằng các tầng chứa nước nông không được sạc lại đầy đủ trong thời kỳ gió mùa. Mực nước ngầm đang giảm ở nhiều khu vực đô thị, đặc biệt là ở các thành phố lớn phụ thuộc vào nước ngầm, chẳng hạn như thành phố Dhaka ở Bangladesh.

Ở cửa sông Meghana và vùng duyên hải phía nam của Bangladesh, xu hướng tăng mực nước ngầm vào khoảng 0–0,1 m/năm do mực nước biển. Việc khởi xướng Dự án Phát triển Đa năng B Me (BMDP) vào năm 1986 nhằm xóa đói giảm nghèo thông qua việc áp dụng hệ thống tưới tiêu dựa trên nước ngầm duy nhất ở Bangladesh đã thúc đẩy việc sử dụng nước ngầm.

Số lượng các giếng nông và sâu đã tăng lên rất nhiều sau khi có BMDP, và việc bơm từ các giếng này đã làm suy giảm độ cao nước ngầm trước gió mùa từ 25 m; tuy nhiên, sau gió mùa, các tầng chứa nước này được bổ sung đầy đủ do lượng mưa được bổ sung nhiều hơn. Quan sát này là rất quan trọng vì nó chỉ ra rằng các tầng chứa nước phù sa Ganga có thể khôi phục tài nguyên của tầng chứa nước với việc quản lý thích hợp các cơ chế nạp lại.

Nguồn: https://iwaponline.com/h2open/article/3/1/457/78125/Assessment-of-long-term-hydrogeological-changes


Newer news items:
Older news items: