개요
지표수(SW)와 지하수(GW) 상호 작용 및 물 균형에 대한 더 나은 이해는 물 관리 결정에 없어서는 안 될 요소가 되었습니다. 이 연구는 뉴멕시코 북부에 있는 세 개의 서로 다른 관개 계곡에 위치한 세 개의 농경지에서 SW-GW 상호작용을 특성화하고자 했습니다. (2) 관개와 관련된 DP의 입력에 대한 얕은 대수층 반응을 특성화합니다.
관개 용수 적용, 토양 수분 함량 변동, 경작지 유거수 및 날씨 데이터에 대한 자세한 측정은 각 분야의 물 예산 계산에 사용되었습니다. 얕은 우물은 DP 입력에 대한 지하수 수준 반응을 모니터링하는 데 사용되었습니다. DP의 양은 Rio Hondo 및 Alcalde 부지에 적용되는 관개용수 총량과 긍정적이고 유의한 관련이 있었지만 El Rito 부지에는 적용되지 않았습니다.
세 곳 각각의 전체 관개 시즌에 대한 데이터를 사용한 평균 관개 이벤트 DP는 El Rito에서 77.0mm, Alcalde에서 54.5mm, Rio Hondo에서 53.1mm였습니다. 관개 행사 전 수위와 비교한 지하수 수위 상승은 3~1870mm 범위였으며 현장 간 관개 관행의 차이에 의해 영향을 받았습니다. 관개 이벤트 전반에 걸친 평균 작물 증발산 추정치는 Rio Hondo(22.9mm)에서 가장 높았고, El Rito(14.4mm) 및 Alcalde(10.4mm)가 그 뒤를 이었습니다.
이 연구의 결과는 북부 뉴멕시코의 전통적으로 관개된 시스템에 강력한 지표수-지하수 연결이 있음을 나타내며, 연결은 지하수 재충전 및 강의 흐름을 더 잘 관리하기 위해 사용될 수 있습니다. 1. 소개 농업 부문은 예상되는 기후 변화 조건으로 인해 물 공급, 시기 및 가용성의 불확실성이 증가함에 따라 증가하는 문제에 직면해 있습니다. 미국 남서부(USA)와 같이 눈이 녹은 유출수가 지배하는 지역에서 기후 변동성 경향은 눈덩이가 감소하고 겨울이 더 따뜻해지면 농업에 물이 필요하기 전에 하천 흐름이 더 일찍 올 수 있음을 나타냅니다.
결과적으로 농부들은 물 부족에 대처하기 위해 새로운 물 절약 및 관리 전략을 개발해야 한다는 압력에 직면하게 될 것입니다. 미국 남서부의 뉴 멕시코(NM)에서는 관개 면적의 50% 이상이 홍수 관개 방법을 사용합니다. NM에 있는 리오 그란데 강 유역의 지표수 취수량의 약 18%(주 전체 지표수 취수량의 10%)는 아세키아 관개 시스템에 의해 사용됩니다. Acequia는 소규모 농업과 공유 물 거버넌스 기관을 가능하게 하는 흙 도랑 시스템을 모두 나타냅니다.
관개와 같은 농업 관행은 지표수와 지하수의 상호 작용에 직간접적으로 영향을 미칠 수 있습니다. 여러 연구에서 관개로 인한 깊은 침투(DP)가 얕은 지하수 재충전의 주요 구성 요소가 될 수 있으며 지하수가 강으로 되돌아오는 흐름에 기여할 수 있음을 보여주었습니다. 깊은 침투는 일반적으로 뿌리 영역 아래로 이동하는 물의 양으로 간주되며 불포화 vadose 영역을 통과하여 얕은 대수층에 도달할 가능성이 있습니다.
운하의 누출과 관개로 인한 DP가 함께 중국의 관개 지역에서 총 연간 지하수 재충전량의 90% 이상을 차지한다는 사실을 발견했습니다. Kendy와 Bredehoeft는 관개 용수의 최대 50%가 미국 몬타나의 농업 계곡에서 지하수 복귀 흐름이 되는 것을 시뮬레이션했습니다. Alcalde 현장에서의 우리의 이전 작업은 관개 시즌 동안 지하수면을 상승시키는 원인이 되는 도랑 흐름의 16%가 바닥과 둑으로 스며드는 것을 보여주었습니다.
이 사이트에서 현장 및 계곡 규모에서 수행된 우리의 연구는 깊은 침투 입력이 계곡 규모에서 최대 1350mm, 현장 규모에서 개별 관개 이벤트의 경우 최대 369mm까지 얕은 대수층 재충전에 기여할 수 있음을 보여주었습니다. 지표수와 지하수 사이의 이러한 수문학적 연결은 북부 뉴멕시코의 아세키아 관개 시스템의 누수가 늦여름과 같은 중요한 저유량 기간 동안 하천으로의 지연된 반환 흐름을 제공하는 임시 지하 저장소를 초래할 수 있음을 시사합니다.
지표수와 지하수 상호 작용을 특성화하고 대수층 재충전을 추정하는 한 가지 접근 방식은 물 균형 방법(WBM)과 같은 정량적 기술을 사용하는 것입니다. WBM의 구성요소에는 적용된 물(관개 및 강우), 증발산, 토양수 저장량의 변화 및 유거수가 포함되며 DP는 차이로 계산된 미지 변수입니다.
신뢰할 수 있는 WBM 구성요소 추정치를 통해 이 방법은 관개 농지에서 물의 증가와 손실을 특성화하는 데 도움이 될 수 있습니다. 물 균형 구성 요소의 더 나은 정량화와 지표수 및 지하수 상호 작용의 향상된 특성화는 뉴멕시코 북부의 아세키아 관개 시스템에서 수자원 관리를 개선하는 데 도움이 될 수 있습니다.