당좌대월

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이 기사는 지하수 추출에 관한 것이다.이 용어의 재무적 용도는 당좌대월을 참조한다.

초과 인출은 지하수를 대수층의 평형 산출량 이상으로 추출하는 과정이다.지하수는 지하에서 찾을 수 있는 담수이며, 가장 큰 수원 중 하나이기도 하다.지하수 고갈은 "은행 내 돈"[1]에 버금갈 수 있는데, 지하수 고갈의 주된 원인은 펌핑이나 지하수층의 과도한 지하수 유입이다.

수익률에는 안전수익률과 지속가능수익률의 두 세트가 있습니다.안전 수율은 바람직하지 않은 결과를 초래하지 않고 땅에서 꺼낼 수 있는 물의 양이다.지속 가능한 수율은 재충전 속도와 지표수 영향을 모두 고려한 추출이다.

대수층에는 두 가지 유형이 있습니다: 구속형과 비구속형입니다.제한된 대수층에는 지하수를 추출할 수 없는 불투수성 물질을 포함하는 대수층이라고 불리는 고압층이 있다.미정수층에서는 대수층이 없어 지표에서 지하수를 자유롭게 추출할 수 있다.정수되지 않은 대수층에서 지하수를 추출하는 것은 물을 빌리는 것과 같기 때문에 적절한 양을 충전해야 합니다.충전이 제대로 되지 않으면 많은 영향이 있을 수 있습니다.재충전은 인공 재충전과 자연 [2]재충전을 통해 발생할 수 있다.

메커니즘

재충전의 자연스러운 과정은 지표수의 침투를 통해 일어난다.폐수관리사업에서 회수수를 직접 대수층으로 펌핑함으로써 대수층을 인공적으로 충전할 수 있다.캘리포니아 [3]주의 오렌지 카운티 워터 디스트릭트가 그 예입니다.이 기관은 폐수를 채취하여 적절한 수준으로 처리한 후 인공 재충전을 위해 체계적으로 다시 대수층으로 펌핑합니다.

지하수를 추출할 때, 물은 주로 우물 주변에 원추형 움푹 패인 곳을 만드는 대수층에서 끌어당긴다.물의 드래프트가 계속되면 움푹 패인 원뿔의 폭이 커집니다.폭의 증가는 초과 인출에 의해 야기되는 부정적인 영향을 초래한다. 예를 들어, 수표의 낙하, 지반 침하, 하천에 도달하는 지표수의 손실 등이 그것이다.극단적인 경우 하천과 하천에서 직접 물을 끌어와 하천과 하천의 수위가 고갈된다.강과 하천의 물의 고갈은 야생동물뿐만 아니라 물을 다른 목적으로 [2]사용하는 인간에게도 영향을 미친다.

모든 지하수 분지는 강수량, 식물성 덮개, 토양 보존 관행에 따라 다른 속도로 재충전되기 때문에 안전하게 펌핑할 수 있는 지하수의 양은 세계 각 지역과 심지어 지방마다 크게 다르다.일부 대수층은 재충전하는 데 매우 오랜 시간이 걸리기 때문에 초과 인출 과정은 특정 지표면 아래의 물 공급을 효과적으로 고갈시키는 결과를 초래할 수 있습니다.침하 현상은 포화 시 무게를 지탱하는 암석으로부터 과도한 지하수가 추출될 때 발생한다.이는 대수층의 [4]용량 감소로 이어질 수 있습니다.

담수 가용성의 변화는 지하수로까지 확대되며, 기후 변화와 함께 인간의 활동은 지하수 재충전 패턴을 방해한다.지하수 고갈을 초래하는 대표적인 인공 활동 중 하나는 관개이다.전 세계 관개량의 약 40%가 지하수에 의해 지원되며 관개는 [5]미국 전역에서 지하수 저장 손실을 초래하는 주요 활동이다.

전 세계

다음 항목도 참조하십시오.관개가 환경에 미치는 영향
관개용으로 지하수를 [6]사용하는 국가의 순위.
나라 백만 헥타르(1×10^6ha(2.5×10^6에이커)
지하수로 관개하다
인도 26.5
미국 10.8
중국 8.8
파키스탄 4.9
이란 3.6
방글라데시 2.6
멕시코 1.7
사우디아라비아 1.5
이탈리아 0.9
터키 0.7
시리아 0.6
브라질 0.5

이 순위는 각국이 농업에 사용하는 지하수의 양에 근거하고 있다.이 문제는 미국(특히 캘리포니아)에서 상당히 커지고 있지만 1987년 인도[7] 펀자브에서 문서화된 것처럼 세계 다른 지역에서도 문제가 되고 있습니다.

미국

미국에서는 지난 [5]세기에 약 800km의3 지하수가 고갈되었다.도시와 다른 고농축수 사용 지역의 개발은 지하수 자원에 부담을 주고 있다.지표수와 지하수 상호작용은 물 [8]표가 고갈되는 후 개발 시나리오에서 지표면과 지표면(인터플로우) 사이의 혼합을 감소시킨다.지하수 재충전 속도는 지표면 증발과 증발을 증가시켜 토양 수분 [9]함량을 감소시키는 온도 상승의 영향을 받는다.과도한 펌핑과 기후 변화와 결합된 수표의 고갈과 같은 지하수 저장에 대한 이러한 인위적인 변화는 효과적으로 수권을 재편성하고 지하수에 [10]의존하는 생태계에 영향을 미친다.

지하 저장소의 감소 가속화

연구 수문학자 레너드 F의 2013년 보고서에 따르면.미국 지질조사국(USGS)의 코니코우에서[11] 2001-2008년 오갈랄라 대수층의 고갈은 20세기 [11]전체 누적 고갈의 약 32%이다.미국에서 대수층의 물을 가장 많이 사용하는 것은 농업용 관개, 석유 및 석탄 [12]추출이다.코니코우에 따르면, "미국의 누적 지하수 고갈은 1940년대 말에 가속화되었고 세기 말에는 거의 일정한 선형 속도로 지속되었다.지하수 고갈은 널리 알려진 환경적 영향 외에도 지하수 공급의 장기적인 지속가능성에 악영향을 미쳐 국가의 물 [11]수요를 충족시키는 데 도움이 됩니다."

USGS의 66개 주요 대수층 퇴출 연구에 따르면 대수층에서 추출한 물의 세 가지 주요 용도는 관개(68%), 공공 급수(19%), "자급 공업"(4%)이었다.지하수 유출의 나머지 약 8%는 "자급 가정용, 양식용, 가축용, 광업용, 화력용"[13]이었다.

환경에 미치는 영향

초과 인출이 환경에 미치는 영향은 다음과 같습니다.

  • 지반 침하 - 지지대 부족으로 인한 토지의 붕괴(물 고갈).지반 침하의 첫 사례는 1940년대에 기록되었다.지반 침하량은 국지붕괴만큼 작을 수도 있고 전체 지역의 땅이 낮아질 수도 있다.침하로 인해 인프라 및 생태계가 손상될 수 있습니다.
  • 하천이나 하천에 도달하기 어렵게 하는 수위 저하
  • 지표수가 대수층을 재충전하여 물 공급이 감소하므로 하천 및 호수의 물량 감소
  • 먹이, 물, 서식지를 하천과 호수에 의존하는 동물들은 영향을 받을 것이다.
  • 대기질 및 수질 악화
  • 물 테이블이 낮아짐에 따라 소비자에게 물 비용이 상승하므로 펌핑 업체가 더 많은 이익을 필요로 하는 에너지를 더 많이 공급해야 합니다.
  • 물 부족으로 농작물 생산 감소(미국 관개량의 60%가 지하수에 의존하고 있어 큰 손실)
  • 지하수 고갈은 또한 물의 순환을 떨어뜨린다.

기후에 미치는 영향

대수층 감소 또는 초과 인출과 화석수의 펌핑은 해수면 [14]상승의 요인이 될 수 있다.강수량으로서 이용할 수 있는 습기의 양을 증가시킴으로써, 혹독한 기상 현상이 발생할 가능성이 높아진다.어느 정도, 대기 중의 습기는 지구 온난화 사건의 가능성을 가속화한다.상관 계수는 아직 과학적으로 결정되지 않았다.

사회 경제적 효과

중국, 인도, 미국 등 주요 3대 곡물 생산국들을 포함한 수십 개 국가들이[quantify] 증가하는 물 수요를 충족시키기 위해 애쓰고 있는 가운데 대수층을 과도하게 펌핑하고 있다.이 세 나라는 수위가 떨어지고 있는 다른 여러 나라와 함께 세계 [citation needed]인구의 절반 이상이 살고 있다.

물은 생물학적, 경제적 성장의 본질이며, 당좌대월로 인해 이용 가능한 공급이 제한된다.Liebig의 최소의 법칙에 따르면, 따라서 인구 증가가 저해된다.물받이가 떨어지면 더 깊은 유정을 뚫어야 하는데, 이 유정은 비용이 많이 들 수 있습니다.또한, 주어진 양의 물을 추출하는 데 필요한 에너지는 대수층이 고갈됨에 따라 증가한다.물을 깊이 뽑아낼수록 수질이 나빠져 여과 비용이 증가한다.소금물 침입은 초과 인출의 또 다른 결과이며,[citation needed] 이는 수질 저하로 이어진다.

생각할 수 있는 해결책

  • 인공 재충전 - 재충전은 물의 자연적인 보충이기 때문에, 인공 재충전은 지하수의 인공 또는 인간이 만든 보충입니다.보충에 사용할 수 있는 물의 양은 한정되어 있지만,[15] 이 방법은 미관상 더 쾌적한 옵션입니다.
  • 물 사용 감소 - 상기 용액과 조합하여 재충전만으로는 작동하지 않는 지역에서 사용할 수 있습니다.소모성 사용이란 시스템에서 자연적으로 흡수되는 물(Ex: 증산)을 말합니다.수분이 적은 [15]작물로 전환하는 등의 작업이 필요합니다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ "Groundwater depletion, USGS water science". water.usgs.gov. Retrieved 2015-12-31.
  2. ^ a b Lassiter, Allison (July 2015). Sustainable Water Challenges and Solutions from California. University of California. ISBN 9780520285354.
  3. ^ "Orange County Water District".
  4. ^ "Land subsidence". The USGS Water Science School. United States Geological Survey. 2015-08-20. Archived from the original on 2013-11-10. Retrieved 2013-04-06.
  5. ^ a b Condon, Laura E.; Maxwell, Reed M. (June 2019). "Simulating the sensitivity of evapotranspiration and streamflow to large-scale groundwater depletion". Science Advances. 5 (6): eaav4574. Bibcode:2019SciA....5.4574C. doi:10.1126/sciadv.aav4574. ISSN 2375-2548. PMC 6584623. PMID 31223647.
  6. ^ Black, Maggie (2009). The Atlas of Water. Berkeley and Los Angeles, California: University of California Press. p. 62. ISBN 9780520259348.
  7. ^ Dhawan, B. D. (1993). "Ground Water Depletion in Punjab". Economic and Political Weekly. 28 (44): 2397–2401. JSTOR 4400350.
  8. ^ Sophocleous, Marios (February 2002). "Interactions between groundwater and surface water: the state of the science". Hydrogeology Journal. 10 (1): 52–67. Bibcode:2002HydJ...10...52S. doi:10.1007/s10040-001-0170-8. ISSN 1431-2174. S2CID 2891081.
  9. ^ Green, Timothy R.; Taniguchi, Makoto; Kooi, Henk; Gurdak, Jason J.; Allen, Diana M.; Hiscock, Kevin M.; Treidel, Holger; Aureli, Alice (August 2011). "Beneath the surface of global change: Impacts of climate change on groundwater". Journal of Hydrology. 405 (3–4): 532–560. Bibcode:2011JHyd..405..532G. doi:10.1016/j.jhydrol.2011.05.002.
  10. ^ Orellana, Felipe; Verma, Parikshit; Loheide, Steven P.; Daly, Edoardo (September 2012). "Monitoring and modeling water-vegetation interactions in groundwater-dependent ecosystems: GROUNDWATER-DEPENDENT ECOSYSTEMS". Reviews of Geophysics. 50 (3). doi:10.1029/2011RG000383.
  11. ^ a b c Konikow, Leonard F. Groundwater Depletion in the United States (1900–2008) (PDF) (Report). Scientific Investigations Report. Reston, Virginia: U.S. Department of the Interior, U.S. Geological Survey. p. 63.
  12. ^ Zabarenko, Deborah (20 May 2013). "Drop in U.S. underground water levels has accelerated: USGS". Washington, DC: Reuters.
  13. ^ Maupin, Molly A. & Barber, Nancy L. (July 2005). "Estimated Withdrawals from Principal Aquifers in the United States, 2000". United States Geological Survey. Circular 1279.
  14. ^ "Rising sea levels attributed to global groundwater extraction". University of Utrecht. Retrieved February 8, 2011.
  15. ^ a b Lassiter, Allison (2015). Sustainable Water. Oakland California: University of California Press. p. 186.

외부 링크