Thu gom tích trữ nước mưa đưa vào tích trữ trong các tầng chứa nước phục vụ đa mục tiêu như giảm ngập lụt, đưa nước mưa tích trữ trong các tầng chứa nước dưới đất tăng trữ lượng nước dưới đất, giảm xâm nhập mặn, cải thiện chất lượng nước dưới đất, …
Nước mưa nếu không được thu gom tích trữ lại thì cũng bị bỏ đi như nước thải, vì vậy việc tích trữ nước mưa sẽ giải quyết rất nhiều vấn đề liên quan đến tài nguyên nước. Từ các giải pháp kỹ thuật để tích trữ nước trong các tầng chứa nước cho thấy, nguồn nước sử dụng để đưa vào tích trữ trong các tầng chứa nước chủ yếu là nước mưa. Vì vậy chúng ta cũng cần xem xét đến các giải pháp có thể tích trữ tối đa nguồn nước mưa này. Nhất là đối với các khu vực đô thị, các thành phố lớn việc tích trữ nước mưa bổ cập cho nước dưới đất giải quyết được đa mục tiêu: tích trữ nước mưa giúp giảm ngập lụt đô thị, tích trữ nước mưa để tái sử dụng, tích trữ nước mưa bổ cập cho nước dưới đất giúp giảm cạn kiệt, ô nhiễm, nhiễm mặn, sụt lún đất.
Thành phố Portland, Bang Oregon, Hoa Kỳ được xem là thành phố tiên phong trong việc quản lý nước mưa với phương pháp tiếp cận sáng tạo. Các dự án quản lý nước ở Portland đã đạt được mục tiêu quản lý nước mưa cả về chất lượng và số lượng. Các kỹ thuật kiểm soát nước mưa cũng được sử dụng cho các khu vực công cộng và giáo dục. Chương trình hạ tầng xanh và quản lý nước mưa bền vững kết hợp với giáo dục cộng đồng được thực hiện từ năm 2008 đến năm 2013. Diện tích mặt nước 28,6km2, tổng diện tích khu vực 376,5km2, dân số 582.130 người, lượng mưa trung bình năm là 940mm.Thành phố Portland đã sử dụng cách tiếp cận quản lý nước bền vững không chỉ để quản lý nước mưa và cung cấp không gian mở. Một nửa Portland sử dụng hệ thống cống thoát nước chung, và một nửa sử dụng hệ thống cống tách riêng nước mưa và nước thải. Portland xây dựng các cống ngầm lớn để thu và chuyển nước thải đi xử lý, nhưng cũng sử dụng các giải pháp phân cấp như đường phố xanh, thảm xanh (thường gọi là mái nhà xanh), vườn mưa, ao chứa và các đường ống trữ nước mưa trên mái nhà để giữ nước mưa kéo dài thời gian nước mưa xuống cống rãnh.
Tại nước Mỹ, các đô thị khu vực Tây Nam đang cố gắng gia tăng cơ sở hạ tầng thu nước mưa và tái chế nước mưa. Chương trình nước tinh khiết của thành phố San Diego đặt mục tiêu sản xuất một phần ba nguồn cung cấp nước sạch của thành phố thông qua tái chế nước mưa vào năm 2035.
Nhằm giúp Thủ đô Tokyo không bị ngập lụt mỗi khi mùa mưa đến, Chính phủ Nhật Bản đã xây dựng một trong những hệ thống ngầm chống ngập lớn nhất thế giới. Hệ thống đường hầm có tên Kênh xả ngầm bên ngoài khu vực đô thị (G-cans) của Nhật Bản được ví như một chiếc phễu, hứng nước từ các khu vực chung quanh rồi đổ ra sông Edogawa qua một đường hầm dài 6,3km, nằm sâu 50m dưới lòng đất. Hệ thống G-cans là một cơ chế dẫn nước từ các khu dân cư bị ngập lụt tích trữ vào năm bể trụ ngầm khổng lồ và sau đó xả ra sông Edogawa thông qua một hệ thống đường hầm ngầm nối các bể trụ lại với nhau. Theo đó, khi xảy ra tình trạng ngập lụt, mực nước vượt qua độ cao của đê bao quanh các sông Nakagawa, Kuramatsu và sông Oootoshifurutone, nước sẽ tự chảy vào các bể trụ ngầm. Chiều cao của đê tràn được xây dựng chỉ gần bằng mặt đất thấp nhất gần đó nhằm bảo đảm hệ thống thoát nước có thể hoạt động hiệu quả ngay cả khi xảy ra lũ lụt ở quy mô nhỏ.
Trên cơ sở tổng hợp các mô hình bổ cập và lưu trữ nguồn nước trên thế giới cho thấy:
+ Đối với với các tầng chứa nước có áp, chiều sâu phân bố lớn thường áp dụng các mô hình ASR, ASTR: Các mô hình công nghệ này có ưu điểm là có thể tiến hành trọng tâm, trọng điểm trong 1 tầng chứa nước hoặc phạm vi nhỏ, không gian quỹ đất để triển khai thực tế nhỏ, chất lượng nguồn nước được lưu giữ trong tầng chứa nước được đảm bảo và ổn định. Tuy nhiên nhược điểm đòi hỏi phải nghiên cứu kỹ về điều kiện cấu trúc các tầng chứa nước lưu giữ và các đặc điểm của tầng chứa nước, công nghệ kỹ thuật đòi hỏi cao, chi phí thực hiện lớn.
+ Đối với các tầng chứa nước không áp, nằm nông thường áp dụng các mô hình bể thấm, giếng đào hoặc bổ cập bằng hào, rãnh: Các mô hình công nghệ này có ưu điểm khá đơn giản, dễ áp dụng và áp dụng trên phạm vi rộng lớn. Tuy nhiên nhược điểm là việc triển khai thực tế đòi hỏi phải có không gian quỹ đất lớn, chiếm nhiều diện tích, chất lượng nguồn nước lưu giữ khó kiểm soát.
Như vậy việc lựa chọn mô hình công nghệ tích trữ nước trong tầng chứa nước phụ thuộc rất lớn vào điều kiện địa chất thủy văn của tầng chứa nước như hệ số thấm, bề dày tầng chứa nước, độ dốc thủy lực, … Vì vậy cần có những nghiên cứu xây dựng quy định kỹ thuật cụ thể cho các tầng chứa nước có khả năng tích trữ nước.
Từ các nghiên cứu trên thế giới cho thấy việc tích trữ nước trong các tầng chứa nước dưới đất được thực hiện với đa mục tiêu:
+ Tích trữ nước trong các tầng chứa nước dưới đất sẽ làm tăng trữ lượng nước dưới đất, tăng khả năng khai thác sử dụng nguồn nước dưới đất cho các mục tiêu như cấp nước sinh hoạt, nông nghiệp, công nghiệp…
+ Tích trữ nước trong các tầng chứa nước sẽ làm giảm các tác động tiêu cực do khai thác nước dưới đất gây nên như lún mặt đất, cải thiện chất lượng nước.
+ Việc thu gom tích trữ nước mưa trong các tầng chứa nước vừa tận dụng tài nguyên nước mưa để làm tăng trữ lượng nước dưới đất vừa góp phần làm giảm tình trạng ngập úng tại các thành phố mỗi khi mùa mưa đến.
