AQUÆ
Изображение по умолчанию
Планета компания

Помогут ли майские дожди во Франции лучше справиться с летней засухой?

Время чтения: 8 минут


Пиолайн Бо, BRGM

Вода, которая циркулирует под нашими ногами, глубоко в трещинах и трещинах скал, невидима. И все же именно благодаря этой подземной воде (так называемой «водной поверхности») в засушливое лето реки текут, а болота не пересыхают. Помните, что грунтовые воды обеспечивают 65% нашего питьевого водоснабжения.

Если май был особенно прохладным и влажным, с обильными дождями, позволят ли эти дожди пополнить уровень грунтовых вод? Мы говорим здесь о грунтовых водах, которые обычно называют «грунтовыми водами», то есть теми, которые находятся прямо у нас под ногами, в отличие от тех, которые называются «пленными», глубокими и покрытыми толстым слоем воды. Аквитанский бассейн).

Ну, не совсем: в конце мая уровень грунтовых вод фактически в основном ниже, чем в апреле. Вода, просочившаяся в почву после майских дождей, будет в основном служить для увлажнения почвы на благо растительности.

Однако эти поступления осадков должны позволить отложить ирригационные кампании и снизить на следующие несколько недель давление, оказываемое изъятием сельскохозяйственных культур.

По данным Национального банка количественного водозабора, орошение составляет От 15 до 23% перекачиваемых объемов в подземных водах, то есть от 0,8 до 1,3 миллиарда кубометров в год на период 2012-2018 годов; остальная часть забора связана с питьевой водой (от 61 до 67%) и промышленным использованием (от 16 до 18%).

Следует понимать, что объем перекачиваемой воды варьируется в зависимости от потребности культуры в воде и, следовательно, зависит от сухости почвы.

Три засушливых и жарких месяца на горизонте

Конечно, майские дожди оказали влияние локально, на сильно обводненные территории, например, в Овернь-Рона-Альпы и Прованс-Лазурный берег, и только на так называемые «реактивные» грунтовые воды, т.е. являются быстрыми (например, намыв из Роны, закарстованные известняки из Юры и Прованса).

Однако это увеличение является случайным, и уровни стабилизируются или даже снова падают, как только количество осадков перестает быть достаточным для компенсации опорожнения.

В районах с меньшим количеством воды и более «инерционными» уровнями грунтовых вод - где грунтовые воды текут медленно (медленное наполнение и опорожнение) - необходимо подождать от нескольких дней до недель, чтобы узнать, удалось ли воде проникнуть на глубину. Тенденции будут зависеть от местного накопления осадков, суммарного испарения и потребности в воде. Таким образом, в некоторых реактивных водоносных горизонтах, таких как подземные водоносные горизонты Центрального массива, наблюдается стабилизация уровней.

Зная, что чем более инерционный и глубокий лист, тем слабее будет удар. Вероятно, его даже не будет на очень инерционных меловых пятнах и третичных формациях Парижского бассейна.

Наконец, следует помнить, что Météo France объявила, что Июнь, июль и август 2021 года будут жарче и суше чем сезонные нормы. В этом контексте Бюро геологических и горных исследований (BRGM) имеет сделали прогнозы по уровню грунтовых вод на лето 2021 г.. Прогноз оказался довольно пессимистичным, вероятно, с низкими уровнями для этого лета; мы даже опасаемся очень высокого риска засухи на Востоке - от Эльзаса до Прованса.

Будут сохранены только инерционные водоносные горизонты в центре Парижского бассейна и Артуа, а также некоторые водоносные горизонты в бассейне Аквитании.

Понимание пути воды

Чтобы лучше понять эти сложные явления - и, в частности, причины, по которым сильные дожди не всегда могут «пополнить» уровень грунтовых вод, необходимо знать путь воды, от поверхности до уровня грунтовых вод.

Во Франции только от 20 до 23% среднегодовых осадков удается проникнуть на большую глубину. Пополнение запасов подземных вод происходит в основном осенью и зимой. Весной и летом, как мы увидим, соблюдаются все условия для улавливания дождевой воды и предотвращения ее проникновения на глубину для пополнения грунтовых вод.

Роль солнца и стока

Начнем с того, что происходит на поверхности: дождь только что покинул облако, которое можно перехватить и испарить обратно в атмосферу. Солнечный свет и температура воздуха действительно действуют на воду, упавшую на поверхность - листья, крыши, земли, пруды, море… - и это до нескольких сантиметров в земле.

Оказавшись на земле, часть воды будет стекать к водотокам; другая часть просочится в землю. Выбор типа потока определяется уклоном местности, водопроницаемостью и водонасыщенностью поверхностного слоя почвы.

Эти последние два параметра определяются структурой (глина, ил, песок) и структурой (структурой зерен) почвы. Вода проникает, если есть возможность застоя и если есть связанные и свободные пространства.

Un пространственный индикатор разработан BRGM для оценки способности почвы стекать или проникать в поверхностные воды. Такой подход позволяет переводить часть воды, которая просачивается и стекает.

Наиболее инфильтрующие почвы относятся к суглинистым почвам северной Франции и почвам, развитым на известняковых породах (Лотарингия, Кот-де-Бар, Юра, Берри, Бассен-де-ла-Сарт, Бренн, Пуату, Шарант, Перигор, Кос-дю-Керси, Гран-Косс. , Бордюр Севенны, Прованс).

И наоборот, наиболее текучие сектора состоят из мергелей, торфа или глины с низкой водопроницаемостью, крутых склонов в Альпах и Пиренеях и водонасыщенных почв, расположенных в долинах - например, на Эльзасской равнине и крупных реках - и в заболоченных местах. - Камарг и атлантические болота.

Некоторые элементы, такие как интенсивность и количество осадков, растительный покров, биологическая активность и события, связанные с деятельностью человека, могут влиять на способность почвы поглощать воду.

Например, летние грозы не способствуют эффективному проникновению. Сильные дожди в первую очередь влияют на структуру почвы: они разрушают почву на поверхности и создают непроницаемый поверхностный слой, называемый «бьющейся коркой», который способствует стеканию.

Затем, в случае сильных дождей, почва больше не может впитывать всю воду, поры насыщаются. Следует отметить, что растительный покров позволяет уменьшить интенсивность дождей, создавая барьер для сточных вод и поддерживая хорошую структуру почвы.

Наконец, следует помнить, что развитие человека усилило гидроизоляцию почвы, создав новые «водные преграды»: асфальтированные дороги, урбанизация, вырубка лесов или уплотнение сельскохозяйственных почв.

В настоящее время принимаются меры, позволяющие дождевой воде найти свой естественный путь. Все больше и больше мегаполисов проводят политику проникновения дождевой воды на участок (как в Ренне или Париже). Фермеры также модифицируют свои методы, чтобы не оставлять почву голой (озимые), разуплотнять почву и блокировать сток с помощью живых изгородей и полос травы.

Удержание почвы и растений

Пройдя через поверхностный слой, вода циркулирует в порах почвы и встречает новые препятствия.

Очевидно, что проницаемость почвы и водонасыщенность всегда играют важную роль в циркуляции воды в более глубоких слоях почвы.

Частицы почвы создают капиллярные силы, способные удерживать воду. Он задерживается в форме влаги, и ее подвижность сильно снижается. Удерживающая способность почвы зависит от ее текстуры и пористости. Глины и почвы, богатые органическим веществом, а также слабопористые почвы сильнее задерживают воду.

Часть этой иммобилизованной воды можно вернуть растениям. Эта вода всасывается корнями и направляется к стеблям и листьям.

Затем он испаряется в атмосферу. Эвапотранспирация поглощает почти всю инфильтрованную воду, когда растительность активна, обычно с апреля по октябрь-ноябрь.

Лабиринт гравитационного потока

Понятно, что почва должна быть насыщена водой, чтобы позволить гравитационному течению к нижним слоям. Этот избыток, не удерживаемый почвой и не поглощаемый растениями, может в конечном итоге просачиваться вниз.

Тогда на поток воды действует только сила тяжести. Весной и летом доля воды, которая просачивается на глубину, отсутствует, за исключением случаев исключительного выпадения дождя.

Однако вода не течет вертикально по прямой линии и может проходить через скалу разными путями, чтобы достичь уровня грунтовых вод. Фактическое пройденное расстояние зависит от эффективной пористости пересекаемой породы, то есть наличия взаимосвязанных пустот.

Скорость воды может быть очень низкой, если вода течет через плохо соединенные поры, и быстрой, если вода течет через трещины, трещины или картинг. Таким образом, скорость инфильтрации может составлять порядка одного метра в год (мел из Парижского бассейна), одного метра в месяц (известняки Бос), одного метра в день (аллювий) и нескольких десятков метров в день для сильно потрескавшегося карста. системы типа (закарстованный известняк от границы с Севеннами).

Время переноса на полотно также зависит от толщины пересекаемой ненасыщенной зоны. Сопутствующие грунтовые воды, называемые аллювиальными уровнями грунтовых вод, находятся близко к поверхности почвы во влажной долине. Максимальная глубина свободного зеркала грунтовых вод на материковой части Франции составляет около 80 метров на меловом плато Пикардия.

Когда вода достигает уровня грунтовых вод

После устранения всех этих препятствий дождевой воде потребуется от нескольких часов до нескольких месяцев, чтобы достичь уровня грунтовых вод.

Весной и летом сильные дожди могут вызвать кратковременную перезарядку, позволяющую поддерживать уровни или даже иногда наблюдать их увеличение.

Тенденции будут зависеть от местного накопления осадков, суммарного испарения и потребности в воде. Однако эти водоносные горизонты также чувствительны к продолжительной засухе. Они быстро стекают и могут достичь низкого уровня за несколько недель при отсутствии значительных осадков.

Течения между поверхностью и пятном медленнее на инерционных пятнах, до 2–3 месяцев для меловых пятен и третичных образований. Эти водоносные горизонты не очень чувствительны к продолжительной засухе. Весной и летом осадки не вызывают подпитки инерционного уровня грунтовых вод, за исключением очень редких дождевых осадков.

Действительно, вода не приходит сразу (как поток воды) на уровень грунтовых вод, а рассеивается во времени. Это явление затем приводит к замедлению опорожнения через несколько недель после дождя, что трудно обнаружить на уровне грунтовых вод.

Оценка доли дождя, просочившегося на глубину, остается сложной и трудно поддающейся количественной оценке. Поэтому предпочтительно подождать от нескольких дней до нескольких недель, чтобы увидеть влияние дождя на уровни контролируемых скважин.Беседа

Violaine Bault, Инженер-гидрогеолог, BRGM

Эта статья переиздана с Беседа под лицензией Creative Commons. Прочитайтеоригинальная статья.

Беседа

© Рекомендуемое изображение: Adobe Stock

Читайте также ...

Прогноз, климат, управление рисками… Смертельные наводнения в Германии и Бельгии в семи вопросах

Альбан Деруэ

Зубы моря, фильм, убивший защитников акул

КОМАНДА AQUAE

Скоро вода, сельское хозяйство и кислород на Марсе?

КОМАНДА AQUAE

Оставьте комментарий

Этот сайт использует Akismet для уменьшения нежелательности. Узнайте больше о том, как используются ваши комментарии.

Переведите "
X