Дэвид Стюарт, преподаватель гражданского строительства, и Эндрю Аллен, докторант гражданского строительства, Манхэттен, издали те результаты в недавнем Сельскохозяйственном исследовании Управления водными ресурсами «Пиковое истощение грунтовой воды в Водоносном слое Высоких равнин, проектах от 1 930 до 2 110». Это – первая бумага, которая посмотрит на и определит количество пикового истощения водоносного слоя.Исследователи посмотрели на историческое и запланировали будущие темпы использования грунтовой воды восьми государств, включающих Водоносный слой Высоких равнин.
Водоносный слой бежит под Южной Дакотой, Вайомингом, Небраской, Колорадо, Канзасом, Оклахомой, Нью-Мексико и Техасом – восемь с точки зрения сельского хозяйства важных государств. Это обеспечивает 30 процентов орошаемой воды для национального сельского хозяйства и основное в производстве продуктов питания.Это последнее исследование основывается на Слушаниях 2013 года исследования Национальной академии наук, в котором Стюарт и коллеги предсказали будущее Водоносного слоя Огаллалы в Канзасе. Исследователи расширили свои прогнозы, чтобы включать скважины в Канзас, которые были и исчерпаны и устойчивы на их исторических уровнях грунтовой воды, а также восьми государствах, которые полагаются на Водоносный слой Высоких равнин.
В общей сложности 3 200 Канзасских скважин и 11 000 скважин от других семи государств были изучены, чтобы понять их водные процессы истощения.Аллен написал машинный код, необходимый, чтобы проанализировать значительные суммы данных о географических информационных системах об этих больше чем 14 000 скважин, используя водоносный слой.
Логистическое уравнение было развито, чтобы применить больше чем 300 000 хорошо измерения, чтобы создать хронологическую запись его уровня воды и также его спроектированного уровня воды до 2 110.«Когда мы сделали Канзасское исследование, оно действительно сосредоточилось на тех скважинах в Канзасе, которые исчерпывали», сказал Стюарт. «Мы придумали ряд прогнозов, которые смотрели на то, сколько времени вода сохранится и как процесс истощения терял бы значение со временем. С этим исследованием мы хотели изучить, как истощение в различных местоположениях играет в большую картину водоносного слоя».Стюарт и Аллен нашли, что истощение Водоносного слоя Высоких равнин следовало за югом к северной прогрессии с ее истощением, достигающим максимума в 2006 для всего Водоносного слоя Высоких равнин.
В целом, исследователи видели, что некоторые части водоносного слоя исчерпывают, в то время как другие не. Техас достиг максимума в 1999, Нью-Мексико в 2002, Канзас в 2010, Оклахома в 2012 и Колорадо, как предполагается, достигнут максимума в 2023. Небраска, Южная Дакота и Вайоминг, как предполагается, не достигнут пиков прежде 2110.«Мы находимся на уменьшающейся тенденции прямо сейчас для водного использования в орошаемом сельском хозяйстве», сказал Стюарт. «Поскольку мы проектируем то, что происходит в будущем после существующих водных образцов использования, сумма истощения и количество воды, которая выходит из водоносного слоя, уменьшатся на приблизительно половину за следующие 100 лет».
Кроме того, исследователи видели, что водные показатели истощения для каждого государства в Водоносном слое Высоких равнин следуют за подобным колоколообразным образцом кривой, поскольку тот для нефтяного истощения в США смоделировал теорией пика Hubbert.В то время как вода – конечный ресурс, Стюарт сказал, что намерение позади исследования не, поднимают тревогу, а скорее поощряют продеятельность управлять и сохранять этот ресурс.
«Это исследование помогает добавить к диалогу того, как получается, что мы управляем водой и эффектами выбора, который мы делаем сегодня», сказал Стюарт. «У этого есть тот же самый вид сообщения нашей предыдущей статьи, которая является, что наше будущее не установлено; это не брошено. Прогнозы, которые мы показываем, являются прогнозами на основе данных, которые мы имеем доступный, которые показывают тенденции на основе того, как мы использовали воду.
У людей есть возможности сделать выбор о способе, которым сделаны вещи, и результаты от этого исследования помогают добавить к диалогу».