Intruzja słonej wody w Kalifornii
Intruzja wody morskiej jest spowodowana wydobyciem wód gruntowych lub wzrostem poziomu morza. Na każdą 1 stopę depresji słodkowodnej wody słone w morzu podnoszą się o 40 stóp, gdy stożek depresji . Zasolenie wód gruntowych jest jednym z głównych zanieczyszczeń wody, jakie kiedykolwiek powstały w wyniku działalności człowieka lub procesów naturalnych. Pogarsza jakość wody do tego stopnia, że przekracza dopuszczalne normy wody pitnej i irygacyjnej. Do dziś stan Kalifornia narzucił kilka metod poprzez innowacje techniczne i naukowe podejście do zwalczania wtargnięcia słonej wody na obszary podatne na wtargnięcie słonej wody.
Hrabstwo Los Angeles
Zbiornik wód gruntowych w hrabstwie Los Angeles w Kalifornii jest uważany za ważny zasób zarówno dla rolnictwa, jak i obszarów mieszkalnych. Przez ponad 40 lat hrabstwu Los Angeles udało się chronić lokalne baseny wód gruntowych przed ingerencją wody morskiej. Wstrzykując słodką wodę wzdłuż regionów przybrzeżnych, hrabstwo Los Angeles ma tendencję do tworzenia gradientów hydraulicznych między wodą słodką a słoną. Zapobiega to przedostawaniu się słonej wody dalej w głąb lądu. Jednym z krytycznych czynników wpływających na zaopatrzenie w wodę w Los Angeles jest wzrost liczby ludności. Wraz ze wzrostem liczby ludności w hrabstwie Los Angeles intruzja słonej wody ma tendencję do posuwania się dalej w głąb lądu do warstw wodonośnych wód gruntowych Los Angeles. Dzieje się tak ze względu na wzrost liczby ludności, który wymaga nadmiaru słodkiej wody ze studni pompujących wodę gruntową. To ustawia warunki hydrologiczne, aby słona woda podążała za geomorficznym gradientem ciśnienia wytworzonym w kierunku lądu. A stożek depresji rozwija się w wyniku eksploatacji studni pompowych w celu zaopatrywania w wodę obszarów mieszkalnych i rolnictwa. Aby zwalczyć intruzję słonej wody, okręgi wodne Los Angeles decydują się na budowę studni iniekcyjnych, aby utworzyć barierę hydrauliczną, zapobiegającą postępowi intruzji słonej wody w warstwach wodonośnych Los Angeles. Geolodzy nadal jednak badają i badają wybrzeże hrabstwa Los Angeles, ponieważ tworzenie tych gradientów hydraulicznych nie jest w pełni wydajne. Aby lepiej zrozumieć intruzję słonej wody w hrabstwie Los Angeles, US Geological Survey współpracuje z Water Replenishment District of Southern California i Los Angeles County Department of Public Works w celu przeprowadzenia badań geologicznych za pomocą sejsmologia refleksyjna . Oznacza to, że profile sejsmiczne są niezbędne do zrozumienia, w jaki sposób sedymentacja wpływa na intruzję słonej wody.
Zarządzanie intruzją wody morskiej w hrabstwie LA
Projekt Alamitos Barrier to jedna z trzech barier hydraulicznych w hrabstwie Los Angeles. Powstał głównie w celu ochrony zasobów wód podziemnych przed intruzją wody morskiej. Obecnie działa w ramach okręgu przeciwpowodziowego hrabstwa Los Angeles i okręgu wodnego hrabstwa Orange . Inne wspólne komitety obejmują Water Replenishment District of Southern California, który jest odpowiedzialny za dostarczanie wody do każdej bariery hydraulicznej, a następnie Departament Robót Publicznych hrabstwa Los Angeles, który codziennie obsługuje projekty. Skutki intruzji wody morskiej po raz pierwszy zauważono w 1956 r. W odpowiedzi Okręg Wodny Orange County zbudował później projekt bariery przybrzeżnej w celu zwalczania intruzji słonej wody, która pozostaje widoczna i kłopotliwa do dziś. Znany jako Water Factory 21 , dystrykt zbudował siedem studni wydobywczych zlokalizowanych 2 mile od wybrzeża w celu przechwytywania i wysyłania słonej wody z powrotem do morza. Szereg 23 studni iniekcyjnych zbudowano również w głębi lądu, aby stworzyć potężną barierę hydrauliczną między wodą słoną a słodką. Zaopatrzenie w wodę Fabryki Wody 21 przechodzi kilka faz, zanim dotrze do studzienek zatłaczających. Te sztuczne procesy hydrauliczne obejmują usuwanie powietrza , rekarbonizację, filtrację multimedialną, sekwestrację węgla i chlorowanie . Każdego roku produkuje się 23 000 akrów stóp wody, aby dostarczyć taką ilość wody do każdego odwiertu iniekcyjnego, tworząc skuteczną, ale nieefektywną barierę hydrauliczną. Po przejściu każdej kropli wody przez każdy zabieg, studnie iniekcyjne rozprowadzają tę ogromną ilość słodkiej wody do oceanu i do basenu wód gruntowych. Większość tej słodkiej wody jest odprowadzana do zlewni wód podziemnych w celu zaspokojenia potrzeb konsumentów.
Monitorowanie intruzji wody morskiej
Zrozumienie zakresu i tempa intruzji słonej wody to kluczowe elementy zrównoważonej gospodarki wodnej. Nieefektywne zarządzanie oznacza niską jakość wody dla sektorów miejskich i rolnictwa. Skuteczne strategie zarządzania obejmują monitorowanie wtargnięcia wody morskiej na obszary podatne na wtargnięcie słonej wody. Powszechne podejście do monitorowania intruzji wody morskiej obejmuje pomiar poziomu wód gruntowych, analizę hydrograficzną, pobieranie próbek jakości wody i rejestrację geofizyczną. Procedury te dostarczają dyskretnych i namacalnych informacji dotyczących wczesnych znaków ostrzegawczych dotyczących intruzji słonej wody w sąsiedztwie gruntów i podziemnych warstw wodonośnych. Pomiary elektromagnetyczne w powietrzu są wykorzystywane przez helikoptery do mapowania rezystywności elektrycznej. Ta metoda może dostarczyć przydatnych informacji dotyczących jakości wody na dystansie ponad 100 mil dziennie, penetrując powierzchnię morza na głębokość 1500 stóp. Wykorzystanie lotniczych pomiarów geofizycznych dostarcza użytecznych danych do interpretacji i informacji hydrologicznych.
Sacramento San-Joaquin Delta
Zarówno system wałów przeciwpowodziowych, jak i wyspy delta pomagają chronić hydrologię słodkowodną i miejskie zakłady uzdatniania wody przed wtargnięciem słonej wody. W ekstremalnych warunkach suszy połączony przepływ świeżej wody ze wszystkich dopływów rzeki San Joaquin nie jest już wystarczający, aby powstrzymać słonawe przepływy napływające z zatoki podczas każdego cyklu pływów. Urzędnicy państwowi posunęli się nawet do budowy wałów przeciwpowodziowych w poprzek głównych dopływów słonej wody w okresach szczególnie dotkliwej suszy. Intruzja słonej wody jest tymczasowo powstrzymywana w miesiącach wiosennych, kiedy topnienie śniegu i spływy deszczowe zwiększają objętość wody przenoszonej przez rzeki San Joaquin i Sacramento, odpierając intruzję słonej wody. Oczekuje się, że problem intruzji słonej wody w tej delcie będzie się pogarszał, ponieważ cykle klimatyczne, na które mają wpływ zmiany klimatyczne, popychają Kalifornię dalej w suszę, ponieważ przepływy strumieni dalej spadają w miesiącach letnich po zaniknięciu pokrywy śnieżnej. Przed interwencją człowieka słona woda regularnie zalewała bagna w Delcie, ale lokalizacja przepompowni dostarczających wodę do użytku rolniczego i domowego oznacza, że wtargnięcie słonej wody byłoby katastrofalne dla zaopatrzenia w wodę państwa. Zdrowie naturalnie utworzonych wysp barierowych ma kluczowe znaczenie dla dalszego wykluczania słonej wody i jest aktywnym obszarem badań.
Melioracja rolnicza w Delcie
W najbardziej wysuniętej na południe części Delty stężenie słonej wody wzrasta, gdy rolnicy nawadniają swoje uprawy w celu uzyskania świeżych produktów. W rolniczych wodach drenażowych nasiliło się zasolenie w procesie nawadniania. W niektórych przypadkach może nie być wody delty, która mogłaby wypłukać i odepchnąć zawartość słonej wody w delcie, szczególnie w delcie południowej. Stwarza to lokalne problemy z zasoleniem, które zarządcy wody muszą rozwiązać lub złagodzić, ponieważ zasolenie jest bardzo skoncentrowane.
Suisun Marsh
Suisun Marsh jest jednym z największych mokradeł słonawych w delcie Sacramento-San Joaquin. W tym środowisku wodnym spotyka się woda słodka i słona. Tutaj leży 230 mil wałów przeciwpowodziowych chroniących Suisun Marsh. Zasolenie delty miało ogromny wpływ na ogólny stan bagien Suisun. Obejmuje to ekosystem na tym obszarze, obejmujący żywe rośliny i sąsiednie gatunki. Suisun Marsh Salinity Control Gates w State Water Project zarządza przepływami pływowymi, aby ograniczyć wtargnięcie słonej wody ze słonych przepływów pływowych. Kalifornijski Departament Zasobów Wodnych zbudował tę bramę kontrolującą przepływy pływów, aby ograniczyć wysokie stężenie soli wprowadzone po raz pierwszy z Grizzly Bay i przez Montezuma Slough.