Central Valley landsättningar
Central Valley i Kalifornien avtar när grundvattnet pumpas snabbare än underjordiska akviferer kan laddas upp. Central Valley har sjunkit ( avklingat ) i olika takt sedan 1920-talet och beräknas ha sjunkit upp till 28 fot. Under torka år är dalen benägen till accelererad sättning på grund av grundvattenutvinning . Kalifornien upplever periodvis torka av varierande längd och svårighetsgrad.
Central Valley är en jordbruksproduktiv region som är beroende av stora volymer bevattningsvatten . Denna region anses vara torr till halvtorr och är beroende av infrastruktur för att leverera vatten. Central Valley är utsatt för stora översvämningar på grund av snösmältning från den omgivande Sierra Nevada på våren. Ett kontrollerat system av dammar och kanaler har byggts av statliga och federala myndigheter för att säkerställa ett jämnt flöde av vatten in i dalen, främst för att stödja jordbruket. California State Water Project och Central Valley Project är de två huvudprojekten som leder ytvatten in i dalen. Detta system hjälper till att förhindra våröversvämningar och vattenbrist på sommaren och hösten.
Jordbrukare använder en kombination av ytvatten och grundvatten för bevattning. Under torka år är det mindre ytvatten som tillhandahålls till jordbrukare och de är beroende av att pumpa mer grundvatten. I Kalifornien finns en hierarki av vattenrättigheter där de med vattenrättigheter har företräde att ta emot och använda ytvatten. Jordbrukare utan vattenrättigheter får inte alltid ytvatten under torkaår. Jordbrukare som inte får ytvatten kan välja att förlita sig på grundvatten för bevattning. Torkaår accelererar landsättningen i Central Valley på grund av en kollektiv ansträngning av ökad grundvattenpumpning utan att fylla på underjordiska akviferer.
Grundvattenpumpning
Grundvatten i Central Valley används främst för bevattningsbehov inom jordbruksindustrin och hämtas med hjälp av brunnar . Under torka år ökar grundvattenpumpningen på grund av brist på ytvatten tillgängligt för jordbrukare. Mark sjunker snabbast under torka år på grund av den ökade pumpningen och bristen på tillräcklig grundvattentillförsel . Akviferer laddas inte upp tillräckligt på grund av minskat nederbörd och överutnyttjande av ytvatten.
När grundvatten pumpas ut töms akvifärerna och grundvattennivån sjunker . När grundvattennivån sjunker kan det uppstå konkurrens mellan bönder om att borra djupare under jorden för att undvika att deras brunn blir torr. Jordbruksbrunnar kan sträcka sig så långt som 2 000 fot under marken.
Begränsning
Torkaår ökar användningen av grundvatten vilket skapar en stor efterfrågan på brunnsborrningsföretag. Under efterfrågan som högst, ökar borrkostnaderna och kunder kan sättas på väntelistor under längre tid som överstiger växtsäsongerna. Det finns olika bevattningstekniker som kan minska vattenspillet och förhindra överdriven användning av grundvatten. Till exempel mandelodlingar stora volymer vatten, men på grund av en ökad användning av droppband har bönderna minskat vattenspillet dramatiskt. Att använda vatten mer effektivt sparar pengar och minskar onödiga sättningar.
Madera Irrigation District rapporterade att de kunde återställa 2 500 acre-fot (3,1 miljoner kubikmeter ) vatten 2017 till akviferer genom att släppa ut oanvänt bevattningsvatten till översvämningsmark som var tillgänglig för dem. De rapporterade att vissa odlare också släppte ut överskottsvatten som tilldelats dem på översvämningsmarker för att hjälpa till att återställa akviferer. Denna praxis minskar överutnyttjande av ytvatten.
Guvernör Jerry Brown i Kalifornien införde också restriktioner för onödig vattenanvändning under torkan i Kalifornien som började 2012. Åtgärderna inkluderade torktolerant landskapsplanering, rabattprogram för inköp av vatteneffektiva apparater och ett statligt mål om 25 % minskning av vattenanvändningen. Brown undertecknade också ett lagförslag som tillåter böter på 500 USD till invånare som använde vatten i onödan under deklarerade torkanödsituationer. Onödig användning inkluderar vattning av trottoarer och överskridande av användningsgränser som fastställts av stadsvattenleverantörer.
Övervakning
Landsättningar i Central Valley övervakas av olika statliga myndigheter inklusive NASA , Kaliforniens vattenresurser , USGS och olika lokala myndigheter eller företag i dalen .
NASA Jet Propulsion Laboratory använder InSAR för att fjärrmäta topografiska förändringar över tid. I en övervakningsstudie från maj 2015 till september 2016 fann NASA områden som minskade så snabbt som två fot per år. Data avslöjade också att södra El Nido och Corcoran , Kalifornien upplevde den snabbaste sjunkningen i ett skålformat sätt.
I Sacramento Valley rapporterar DWR att de använder GPS- undersökningar för att studera höjdförändringar i en studie som kallas Sacramento Valley Height-Modernization Project. Deras studie omfattar 339 undersökningsmonument i hela dalen. DWR har också elva borrhålsextensometrar för att samla in detaljerad information på utsedda platser. GPS-undersökningen ger en bred bild av förändring och borrhålsextensometrarna kan fokusera på nyckelområden.
USGS samlar in och syntetiserar data från andra myndigheter för att göra rapporter om landsättningar i dalen. De använder InSAR-data från NASA:s Jet Propulsion Laboratory i kombination med interferogram för att tolka den topografiska förändringen som fångas av satellitbilder. Kontinuerlig Global Positioning Survey stationsdata från UNAVCO , Scripps Orbit och Permanent Array Center, Caltrans och andra erhålls för topografiförändringar över en stor region. Vattenpassningsdata från DWR, Delta-Mendota Water Authority, Central California Irrigation District och andra används för att mäta höjdförändringar i ett mindre område. USGS använder data från borrhålsextensometrar som tillhandahålls av DWR och använder också information från piezometrar för att spåra förändringar i grundvattnet.
Från och med 2018 har USGS använt stora sexkantiga sensorer riggade till en helikopter för att mäta grundvattnets salthalt och kartlägga underjordiska akviferer i San Joaquin Valley. Dessa sensorer fungerar genom att skicka in små elektromagnetiska vågor till underjordsnivån och ta emot information när dessa vågor returneras.
Nyckelkomponenter för att studera landsättningar i Central Valley inkluderar stor- och småskalig övervakning, studier av topografi i förhållande till grundvatten och en multiorganiseringsmetod. Upptäckter som görs genom övervakning kan möjliggöra bättre begränsningsmetoder och policyer för att förhindra sättningar.
Specifikt för Central Valley Aqueduct-systemet har USGS implementerat Central Valley Hydrologic Model (CVHM) för att noggrant analysera och förutsäga förändringar i grundvattennivåer och därav följande landsättningar. CVHM överväger vattenförsörjning på ytnivå för att uppskatta grundvattenanvändning, samt övervaka laddningshastigheter. Uppdateringar och förbättringar har gjorts av CVHM sedan det skapades. Till exempel bidrog inte bidraget från grundvattentillförsel från icke-mätade vattendelar till Central Valley Aquifer tidigare inte i modellen för dataanalysen 1961–2009. Sådana förändringar görs för att förbättra modellens noggrannhet.
Skador på infrastrukturen
Skador på infrastrukturen orsakade av accelererad landsättning hotar effektiviteten hos många dammar och kanaler som leder ytvatten till den centrala dalen. Skador har noterats i Kaliforniens akveduktsystem och hänförs till den hastighet med vilken dalbotten sätter sig. I en studie från 2019 fann forskare att delar av Kaliforniens akvedukt hade sjunkit på ett sätt som har orsakat upp till 20 % förlust av vattenförsörjning. Byggnadsgrunder, rörledningar och annan infrastruktur kan också riskera att skadas. Områden med betydande sättningar kan löpa högre risk för översvämning. Detta beror till stor del på att vallen som är utformad för att förhindra översvämningsrisk vanligtvis finns i områden med hög sättning. Delta-Mendota-kanalen och Chowchilla Basin är bevis på detta i Central Valley. När Kalifornien införde lagen om hållbar grundvattenhantering 2014, har nya uppskattningar av sättningar baserade på vattenanvändningsplaner visat att delar av Kaliforniens akvedukt fortfarande löper en avsevärt hög risk för sättningar. Dessa prognoser sträcker sig från 10-15 fot av sättningar i de mest utsatta områdena.
Kern-Friant-kanalen och Delta-Mendota-kanalen är två av fyra projekt som övervägs för att repareras från sättningsskador. Till exempel försökte senatens lagförslag 559 tillhandahålla över 400 miljoner dollar i medel för att reparera Kern-Friant-kanalen. Guvernör Newsome lade dock in sitt veto mot lagförslaget i sökandet efter bredare statliga lösningar på sättningsskador. Med vissa anläggningar och vattentransportinfrastruktur som ägs och drivs federalt och en del statligt ägs och drivs, kräver det ofta samarbete mellan State Water Board och DWR för att organisera och finansiera reparationsprojekt.
Grundvattenladdning
Grundvattenpåfyllning är processen att pumpa överflödigt ytvatten in i de underjordiska akvifererna. Grundvattentillförsel är avgörande för att mildra sättningar och minimerar följdskadorna. Mängden uppladdning som sker i San Joaquin-dalen är mycket beroende av mängden regn som tas emot under vinter- och vårmånaderna och länets policy. Ungefär 55 % av grundvattnet i San Joaquin-dalen laddas upp via lokal nederbörd, medan 45 % laddas upp via flodvatten. Olika centrala dalbyråer använder bassänger för konstgjord laddning av akvifären. Prototypen för denna metod var Leaky Acres Recharge Facility i Fresno.