Nước ngầm là một nguồn tài nguyên quan trọng, chịu ảnh hưởng sâu sắc từ các hoạt động của con người. Bài viết này tập trung vào việc phân tích các yếu tố chính tác động đến nước ngầm, đặc biệt là thông qua lăng kính của việc quản lý tổng hợp tài nguyên nước (IGM). Chúng ta sẽ xem xét cách các cơ sở hạ tầng, việc sử dụng đất và chính sách năng lượng ảnh hưởng đến nguồn nước ngầm, từ đó đề xuất các giải pháp quản lý bền vững. Bài viết cũng sẽ phân tích số liệu 23576 chia 56 trong bối cảnh sử dụng nước trong nông nghiệp.
3.4.1 Cơ sở hạ tầng và sự can thiệp ngày càng tăng của con người vào chu trình nước
3.4.1.1 Khai thác nước ngầm
Phát triển cơ sở hạ tầng khai thác nước ngầm cho mục đích đô thị, công nghiệp và nông nghiệp là một trong những tác nhân rõ ràng nhất trong bối cảnh IGM. Mặc dù các công nghệ khai thác truyền thống ít gây áp lực lên hệ thống nước ngầm, nhưng sự phát triển của công nghệ bơm hiện đại đã làm tăng mức sử dụng nước ngầm lên nhiều lần. Điều này dẫn đến các vấn đề như cạn kiệt nước ngầm, xâm nhập mặn, sụt lún đất và giảm lưu lượng sông, suối và đất ngập nước.
Việc khai thác quá mức cũng làm tăng sự biến động theo mùa và hàng năm của mực nước ngầm, ảnh hưởng đến các hệ sinh thái phụ thuộc và chất lượng nước ngầm. Ví dụ, nước ngầm là nguồn nước sạch cho hơn 13 triệu người ở Kolkata, Ấn Độ, nhưng chất lượng của nó đang suy giảm đáng kể do bơm quá mức, dẫn đến việc bổ sung từ các khu vực bị ô nhiễm kim loại nặng và asen. Việc bơm nước ngầm làm tăng độ dốc thẳng đứng và vận tốc liên quan từ các nguồn nước mặt. Một số nghiên cứu báo cáo rằng việc khai thác quá mức không chỉ ảnh hưởng đến khả năng bơm của người khác mà còn ảnh hưởng đến dòng chảy ngược từ nước ngầm vào nước mặt trong thời kỳ nước thấp, điều này có thể bị đảo ngược.
3.4.1.2 Tưới tiêu và thoát nước
Ở nhiều nơi trên thế giới, sự phát triển của tưới tiêu và thoát nước là một yếu tố then chốt ảnh hưởng đến động lực học của nước ngầm. Việc xây dựng các công trình tưới tiêu trọng lực quy mô lớn, chuyển nước từ các nguồn nước mặt đi xa, đã làm tăng đáng kể việc bổ sung nước ngầm do thất thoát nước xảy ra ở các kênh và ở cấp trang trại. Bằng cách này, chu trình nước ngầm trở nên nhân tạo hơn, tạo ra những tác động không mong muốn đáng kể – cả tốt và xấu – cho những người không làm nông nghiệp (ví dụ: phát triển các hệ sinh thái bề mặt mới, ngập úng và tăng cường nhiễm mặn).
Tình trạng khan hiếm tài nguyên nước mặt đã khiến các cơ quan quốc gia và quốc tế thúc đẩy các chương trình tưới tiêu mặt hiệu quả hơn. Các hệ thống tưới tiêu trọng lực cổ xưa đang dần được chuyển thành cơ sở hạ tầng đường ống dẫn nước, cung cấp nước điều áp ở cấp trang trại, nơi tưới phun và tưới nhỏ giọt thay thế tưới ngập lụt không hiệu quả. Mặc dù hiệu quả kỹ thuật và kinh tế của tưới tiêu đã tăng lên, nhưng tổn thất tưới tiêu và bổ sung nhân tạo cho các tầng chứa nước nông đang giảm. Nhiều lợi ích không mong muốn do các chương trình tưới tiêu trọng lực tạo ra trong nhiều thập kỷ đột nhiên bị bù đắp.
3.4.1.3 Bổ sung nước ngầm nhân tạo
Cơ sở hạ tầng cũng đã được thiết kế để tăng cường bổ sung tầng chứa nước bằng cách sử dụng nước được chuyển từ sông trong thời gian lưu lượng cao hoặc bằng nước thải đã qua xử lý. Một số kỹ thuật Bổ sung nhân tạo có quản lý (MAR) hiện có sẵn để tăng cường sự thẩm thấu cũng như xử lý nước thông qua các quá trình của đất. Bằng cách này, nước ngầm có thể được coi là một cơ sở hạ tầng tự nhiên để lưu trữ nước. MAR làm chậm dòng chảy của nước mặt và/hoặc tạo điều kiện cho sự thẩm thấu của đất ở những nơi chuyên dụng thông qua cơ sở hạ tầng như ao hoặc mương thấm, hoặc giếng phun.
3.4.2 Tác động của thay đổi sử dụng đất đến nước ngầm
Chu trình nước ngầm có thể bị thay đổi đáng kể do thay đổi sử dụng đất (LUC). Sử dụng đất ảnh hưởng đến việc bổ sung tầng chứa nước cục bộ và lượng chất ô nhiễm được tạo ra tại một nguồn điểm hoặc nguồn khuếch tán. Chính sách IGM do đó phải tính đến LUC, đòi hỏi sự hiểu biết tốt hơn về các tác nhân thúc đẩy LUC và tác động của chúng đối với phần dưới bề mặt của chu trình thủy văn. Bốn LUC chính tác động đến việc bổ sung và chất lượng nước ngầm là:
- Chuyển đổi đất tự nhiên thành đất nông nghiệp.
- Bỏ hoang đất canh tác do áp lực kinh tế.
- Đô thị hóa và công nghiệp hóa, làm giảm khả năng thấm nước.
- Tăng cường sử dụng nước ngầm trong các hoạt động đô thị và công nghiệp.
3.4.2.1 Phát triển nông nghiệp và nước ngầm
Việc chuyển đổi đất tự nhiên thành đất nông nghiệp tác động đến chu trình nước theo bốn cách khác nhau:
- Thay đổi độ che phủ của thảm thực vật làm thay đổi đáng kể mô hình bốc hơi.
- Cày xới và các hoạt động canh tác khác làm tăng độ thấm của lớp đất trên cùng.
- Chuyển đổi đất tự nhiên thành đất nông nghiệp thường đi kèm với sự phát triển của tưới tiêu dựa trên nguồn cung cấp nước nhập khẩu, làm tăng thêm sự bổ sung.
- Chất lượng nước thẩm thấu thay đổi.
3.4.2.2 Sử dụng đất đô thị và công nghiệp
Đô thị hóa cũng ảnh hưởng đến chế độ dòng chảy dưới bề mặt và chất lượng nước ngầm theo ba cách chính:
- Sự gia tăng của các bề mặt không thấm nước làm giảm sự thẩm thấu và bổ sung.
- Giảm bốc hơi.
- Có thể tăng cường khai thác nước ngầm do các hoạt động công nghiệp và thương mại.
3.4.3 Năng lượng: Tương tác chính sách về nước ngầm
Nước ngầm cũng có thể bị ảnh hưởng đáng kể bởi những thay đổi trong chính sách năng lượng. Ở các quốc gia nơi điện có sẵn rộng rãi ở khu vực nông thôn, một số tác giả cho rằng một đòn bẩy quan trọng để đảm bảo các chính sách quản lý nước ngầm bền vững là chính sách định giá điện. Tuy nhiên, chính sách định giá năng lượng có thể dẫn đến những tác động không mong muốn.
Thông qua mối liên hệ giữa năng lượng và nước, chính sách về nước ngầm cũng có thể xung đột với các chính sách phát triển năng lượng tái tạo. Ví dụ, các nhà máy điện mặt trời nhiệt sử dụng lượng nước lớn để làm mát. Ở miền nam Tây Ban Nha, việc phát triển các nhà máy điện mặt trời nhiệt đã dẫn đến việc chuyển giao (và tập trung) quyền sử dụng nước ngầm từ nông nghiệp sang lĩnh vực năng lượng, gây ra các vấn đề quản lý nước ngầm mới.
Phân tích số liệu 23576 Chia 56 trong bối cảnh sử dụng nước nông nghiệp:
Phép chia 23576 cho 56 cho kết quả xấp xỉ 421. Nó có thể được hiểu trong bối cảnh sử dụng nước nông nghiệp như sau: giả sử 23576 là tổng lượng nước (đơn vị tùy chọn, ví dụ mét khối) có sẵn cho việc tưới tiêu và 56 là số lượng trang trại hoặc khu vực cần tưới tiêu. Kết quả 421 có thể biểu thị lượng nước trung bình (mét khối) mà mỗi trang trại/khu vực nhận được. Phân tích này giúp đánh giá sự phân bổ nước và xác định các khu vực có thể cần thêm nguồn lực hoặc cải thiện hiệu quả sử dụng nước.
Quản lý tổng hợp tài nguyên nước đòi hỏi sự hiểu biết sâu sắc về các yếu tố tác động đến nước ngầm, từ cơ sở hạ tầng đến sử dụng đất và chính sách năng lượng. Việc tích hợp các chính sách khác nhau và áp dụng các phương pháp quản lý bền vững là rất quan trọng để bảo vệ nguồn tài nguyên quý giá này cho các thế hệ tương lai.
