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프랑스에서 XNUMX 월의 비가 내리면 여름 가뭄에 더 잘 대처할 수 있습니까?

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피올라린 볼트, BRGM

발 아래, 바위의 틈새와 골절 깊숙한 곳에서 순환하는 물은 보이지 않습니다. 그러나 건조한 여름에 강이 흐르고 습지가 마르지 않는 것은이 지하수 ( "물위"라고 함) 덕분입니다. 지하수는 식수 공급량의 65 %.

XNUMX 월이 특히 시원하고 습하고 비가 많이 내리면이 비가 지하수 테이블을 재충전 할 수있게됩니까? 여기서 우리는 일반적으로 "지하수"라고 불리는 수면에 대해 이야기하고 있습니다. 즉, "포로"라고 불리는 것과는 달리 발 바로 아래에있는 수면이 깊고 두꺼운 물층으로 덮여 있습니다. 아키텐 분지).

사실은 아닙니다. XNUMX 월 말에 지하수 수준은 사실 XNUMX 월에 비해 대부분 낮아졌습니다. XNUMX 월 비가 내린 후 토양에 침투 한 물은 주로 초목의 이익을 위해 토양을 촉촉하게하는 역할을 할 것입니다.

그러나 이러한 강우 입력은 관개 캠페인을 연기하고 향후 몇 주 동안 농업 철수로 인한 압력을 완화 할 수 있도록해야합니다.

National Bank of Quantitative Water Abstractions에 따르면 관개는 펌핑 된 볼륨의 15 ~ 23 % 지하수에서, 즉 0,8-1,3 년 기간 동안 연간 2012 ~ 2018 억 입방 미터; 나머지 철수는 식수 (61 ~ 67 %)와 산업 용도 (16 ~ 18 %)에 관한 것입니다.

펌핑되는 물의 양은 작물의 물 요구량에 따라 다르며 따라서 토양의 건조도에 따라 달라집니다.

XNUMX 개월 동안 건조하고 더운 달

물론, XNUMX 월의 비는 물이 많은 지역, 예를 들어 Auvergne-Rhône-Alpes와 Provence-Côte-d'Azur, 그리고 소위“반응성”지하수 테이블에만 영향을 미쳤습니다. 지하의 흐름은 빠르다 (예 : 론의 충적, 쥐라와 프로방스의 카르 스티 화 된 석회암).

그러나 이러한 증가는 가끔 발생하며 비우기를 보상하기에 더 이상 강우량이 충분하지 않으면 수위가 안정화되거나 심지어 떨어지기 시작합니다.

물이 적고 "관성"수위가 더 많은 지역 (지하수가 천천히 흘러가는 (느린 보충 및 비우기)) 수심이 침투했는지 확인하려면 며칠에서 몇 주를 기다려야합니다. 경향은 지역 강우 축적, 증발산 및 물 수요에 따라 달라집니다. 따라서 Massif Central의 지하 대수층과 같은 특정 반응성 대수층은 레벨의 안정화를 관찰합니다.

시트가 더 관성적이고 깊을수록 영향이 약해질 것입니다. 아마도 파리 분지의 매우 관성적인 초크 슬릭과 XNUMX 차 구조물에는 존재하지 않을 것입니다.

2021 년 XNUMX 월 지하수 수준 추이.
BRGM

마지막으로 Météo France가 다음과 같이 발표했다는 사실을 기억해야합니다. 2021 년 XNUMX 월, XNUMX 월, XNUMX 월은 더 덥고 건조해질 것입니다. 계절적 규범보다. 이러한 맥락에서 BRGM (Bureau of Geological and Mining Research)은 2021 년 여름 지하 수면 예측. 이번 여름에는 아마도 낮은 수준으로 예측이 매우 비관적 인 것으로 밝혀졌습니다. 우리는 알자스에서 프로방스에 이르기까지 동쪽에서 매우 강한 가뭄 위험을 두려워합니다.

파리 분지와 아르 투아의 중심에있는 관성 대수층과 아키텐 분지의 특정 대수층 만 보존됩니다.

물의 경로 이해

이러한 복잡한 현상, 특히 폭우가 항상 지하 수면을 "재충전"할 수없는 이유를 더 잘 이해하려면 지표면에서 수면면까지 물의 경로를 알아야합니다.

프랑스에서는 연평균 강수량의 20 ~ 23 %만이 깊이 침투합니다. 이 지하수 재충전은 주로 가을과 겨울에 발생합니다. 봄과 여름에는 우리가 보게 될 모든 조건이 충족되어 빗물을 가두어 수면을 재충전하기 위해 빗물이 깊이 침투하는 것을 방지합니다.

강수에 의한 지하수 공급.
BRGM, CC BY-NC-ND

태양과 유출의 역할

표면에서 일어나는 일부터 시작해 보겠습니다. 비가 방금 구름을 떠나 대기로 다시 증발 할 수 있습니다. 햇빛과 공기의 온도는 실제로 표면에 떨어지는 물에 작용합니다. 잎, 지붕, 흙, 연못, 바다… 그리고 이것은 지상에서 수 센티미터까지입니다.

땅에 떨어지면 물의 일부가 수로로 흘러갑니다. 다른 부분은 땅에 스며들 것입니다. 흐름 유형의 선택은 토지의 경사, 침투성 및 토양 표층의 수분 포화도에 의해 결정됩니다.

이 마지막 두 가지 매개 변수는 토양의 질감 (점토, 미사, 모래)과 구조 (알갱이 조직)에 의해 결정됩니다. 물이 정체 가능성이 있고 연결되어 있고 여유 공간이있는 경우 물이 침투합니다.

Un 공간 표시기는 BRGM에 의해 설계되었습니다. 지표수로 흘러 내리거나 침투하는 토양의 능력을 평가합니다. 이 접근 방식을 사용하면 물이 침투하여 흘러 나오는 부분을 변환 할 수 있습니다.

가장 침투성이 높은 토양은 프랑스 북부의 양토 토양과 석회암 암석 (Lorraine, Côte-des-Bars, Jura, Berry, Bassin de la Sarthe, Brenne, Poitou, Charentes, Périgord, Causses du Quercy, Grands Causse)에서 개발 된 토양과 관련이 있습니다. , Cévennes 국경, 프로방스).

반대로, 가장 콧물이 많은 구역은 낮은 침투성을 가진 말, 이탄 또는 점토, 알프스와 피레네 산맥의 가파른 경 사진 땅, 계곡 (예 : 알자스 평야 및 큰 강) 및 습지에 위치한 물로 포화 된 토양으로 구성됩니다. -Camargues와 대서양 습지.

물 침투에 유리한 지역.
BRGM, CC BY-NC-ND

강우의 강도와 양, 식물 피복, 생물학적 활동 및 인간 활동과 관련된 개발과 같은 여러 요소가 토양의 물 흡수 능력에 영향을 미칠 수 있습니다.

예를 들어, 여름 뇌우는 효과적인 침투에 도움이되지 않습니다. 폭우는 무엇보다도 토양의 질감에 영향을 미칩니다. 그들은 표면의 토양을 깨뜨리고“배턴 스 크러스트”라고 불리는 불 침투성 표면층을 만들어 유출을 촉진합니다.

그런 다음 폭우가 발생하면 토양이 더 이상 모든 물을 흡수 할 수 없으며 모공이 포화됩니다. 식물 덮개는 유출수에 대한 장벽을 만들고 토양의 좋은 구조를 유지함으로써 비의 강도를 약화시킬 수 있다는 점에 유의해야합니다.

마지막으로, 인간의 발달로 인해 토양 방수가 강화되어 아스팔트 도로, 도시화, 삼림 벌채 또는 농업 토양의 압축과 같은 새로운“물 장벽”이 만들어 졌다는 사실을 기억해야합니다.

현재 빗물이 자연 경로를 찾을 수 있도록 조치를 취하고 있습니다. 점점 더 많은 대도시가 (렌 또는 파리에서와 같이) 부지에서 빗물 침투 정책을 시행하고 있습니다. 농부들은 또한 토양을 맨손으로 남기지 않고 (겨울 작물) 토양을 분해하고 울타리와 풀을 사용하여 유출을 막기 위해 관행을 수정하고 있습니다.

토양 및 식물 유지

표층을 통과하면 물이 토양의 구멍을 순환하여 새로운 장애물을 만납니다.

분명히 토양 투과성과 수분 포화도는 토양의 더 깊은 층에서 물의 순환에 항상 중요한 역할을합니다.

토양 입자는 물을 유지할 수있는 모세관 력을 발휘합니다. 이것은 습기의 형태로 갇혀 이동성이 매우 감소합니다. 토양의 보유력은 질감과 다공성에 따라 달라집니다. 유기물이 풍부한 점토와 토양, 다공성이 약한 토양은 물을 더 강하게 유지합니다.

이 고정 된 물의 일부는 식물로 되돌릴 수 있습니다. 이 물은 뿌리에서 끌어와 줄기와 잎으로 향합니다.

그런 다음 증발에 의해 대기로 증발됩니다. 증발산은 초목이 활동할 때 거의 모든 침윤 된 물을 차지합니다 (보통 XNUMX 월부터 XNUMX 월 -XNUMX 월까지).

중력 흐름의 미로

중력이 하층으로 흐르도록하려면 토양이 물로 포화되어야 함을 이해할 것이다. 이 과잉 (토양에 보유되지 않고 식물에 흡수되지 않음)은 마침내 아래쪽으로 스며들 수 있습니다.

물의 흐름에는 중력 만이 작용합니다. 봄과 여름에는 예외적 인 강우 기간을 제외하고는 깊이 침투하는 물의 비율이 존재하지 않습니다.

그러나 물은 수직으로 직선으로 흐르지 않으며 바위를 통해 수면에 도달하기 위해 다른 경로를 취할 수 있습니다. 실제 이동 거리는 교차 된 암석의 유효 다공성, 즉 상호 연결된 공극의 존재 여부에 따라 달라집니다.

물이 제대로 연결되지 않은 구멍을 통해 흐르면 물의 속도가 매우 느릴 수 있고, 물이 균열, 골절 또는 고 카트를 통해 흐르면 빠릅니다. 따라서 침투율은 XNUMX 년에 XNUMX 미터 (파리 분지의 분필), 월 XNUMX 미터 (Beauce 석회암), XNUMX 일 XNUMX 미터 (알루 븀) 및 수십 미터 정도가 될 수 있습니다. 카르스트 유형 시스템 (Cévennes 국경에서 카르스트 화 된 석회암).

웹으로의 전송 시간은 교차 된 불포화 영역의 두께에 따라 달라집니다. 충적 수위라고 불리는 동반 수위는 습한 계곡의 토양 표면에 가깝습니다. 프랑스 본토에있는 자유 수위의 최대 수심은 피카르 디 고원의 분필에서 약 80 미터입니다.

암석의 다양한 유형의 다공성.
BRGM, CC BY-NC-ND

물이 수면에 도달하면

이 모든 장애물을 제거하면 빗물이 수면에 도달하는 데 몇 시간에서 몇 달이 걸렸습니다.

봄과 여름에 상당한 강우량이 발생하면 일시적인 재충전 에피소드가 발생하여 수위를 유지하거나 때때로 증가를 관찰 할 수 있습니다.

경향은 지역 강우 축적, 증발산 및 물 수요에 따라 달라집니다. 그러나 이러한 대수층은 또한 장기간의 가뭄에 민감합니다. 그들은 빠르게 배수되고 상당한 강우량이 없을 때 몇 주 안에 낮은 수준에 도달 할 수 있습니다.

표면과 슬릭 사이의 흐름은 관성 슬릭에서 느리며 초크 슬릭과 2 차 형성의 경우 최대 3 ~ XNUMX 개월입니다. 이 대수층은 장기간의 가뭄에 매우 민감하지 않습니다. 봄과 여름에 강수량은 매우 예외적 인 강우 이벤트를 제외하고는 관성 수위를 재충전시키지 않습니다.

실제로 물은 수면에 한 번에 (물을 내리는 것처럼) 도달하지 않고 시간에 따라 분산됩니다. 이 현상은 강우 발생 후 몇 주 후에 비우기 속도를 늦추 며, 이는 수면 수준에서 감지하기 어렵습니다.

깊이 침투 한 비의 비율을 추정하는 것은 여전히 ​​복잡하고 정량화하기 어렵습니다. 따라서 모니터링 된 우물의 수준에 대한 강우 사건의 영향을 관찰하기 위해 며칠에서 몇 주까지 기다리는 것이 바람직합니다.

바이올린 볼트, 수문 지질 공학자, BRGM

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