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Ramganga流域人工含水层补给(MAR)对地下水储量的调控效应评估
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月03日 来源:Groundwater for Sustainable Development 4.9
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针对印度地下水超采导致的粮食安全危机,研究人员通过分析Ramganga流域MAR(Managed Aquifer Recharge)工程、降雨补给与灌溉需求数据,发现当前MAR仅贡献2.5-7.5%的降雨补给量,年均水位仍下降0.21-0.29 m,揭示需建设>4万补给池并优化效率(现仅48 mm/天)才能缓解供需失衡,为恒河流域水资源管理提供科学依据。
印度作为全球地下水开采量最大的国家,其64%的灌溉用水依赖地下水,但长期超采导致含水层持续萎缩,威胁着支撑"绿色革命"的农业体系。Ramganga流域作为恒河重要子流域,年均降雨量700-1,200 mm却仍面临0.21-0.29 m/年的水位下降,凸显单纯依赖降雨补给已无法满足需求。为此,国际农业研究磋商组织(CGIAR)旗下NEXUS Gains计划的科学家团队(包括Alok Sikka、Paul Pavelic等)通过分析2008-2022年流域内9个行政区的MAR工程数据、田间监测和地下水动态,首次量化评估了政府主导的人工含水层补给(MAR)工程的实际效益。
研究采用多源数据融合方法:收集CGWB(中央地下水委员会)的MAR建设数据,结合实地测量的补给结构渗透率(48 mm/天),建立降雨-补给模型(考虑32Cl示踪数据),并整合IMD(印度气象局)的降雨数据和农业用水需求统计。通过对比Budaun(年降雨745 mm)与Pilbhit(1,126 mm)等差异显著区域的长期监测数据,解析MAR对地下水储量的边际贡献。
【STUDY AREA】显示Ramganga流域面积32,493 km2,北部Bijnor等区降雨量更高(图A1),但所有行政区均出现水位下降。【METHODS】证实灌溉占抽水量90%以上,MAR主要通过补给池干预。【Rainfall-recharge】指出年均降雨910 mm但空间变异大,Buduan等南部地区降雨减少加剧供需矛盾。【DISCUSSION】揭示当前MAR仅能补充2.5-7.5%的降雨补给量,需新增>4万个补给池才能显著改善;而结合补给井的优化MAR系统效率可提升3倍。
【CONCLUSIONS】强调尽管MAR对地下水恢复有积极影响(p<0.05),但其规模与效率不足仍是主要瓶颈。研究创新性提出"需求侧管理"与MAR协同策略,例如调控水稻等高耗水作物种植。该成果发表于《Groundwater for Sustainable Development》,为南亚季风区含水层修复提供了可量化的工程参考,其揭示的48 mm/天补给效率阈值更成为MAR设计的关键参数。论文同时指出,在Bareilly等降雨减少区,需优先实施MAR升级以避免生态临界点,这对实现联合国SDG6(清洁饮水)目标具有实践指导价值。
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