«Из-за увеличения откачки уровень грунтовых вод достигает рекордно низкого уровня — до 100 футов (30 метров) ниже, чем предыдущие рекорды», — сказал директор Департамента водных ресурсов Марк Коуин. «По мере продолжения масштабной откачки грунтовых вод земля опускается быстрее, и это подвергает близлежащую инфраструктуру большему риску дорогостоящего ущерба».Оседание земли, известное как проседание, происходило в Калифорнии на протяжении десятилетий из-за чрезмерной откачки грунтовых вод в условиях засухи, но новые данные НАСА показывают, что опускание происходит быстрее, подвергая инфраструктуру на поверхности растущему риску повреждения.НАСА получило данные о проседании, сравнив спутниковые снимки поверхности Земли во времени. За последние несколько лет наблюдения интерферометрического радара с синтезированной апертурой (InSAR) со спутников и платформ самолетов использовались для создания карт оседания с точностью приблизительно сантиметрового уровня.
Для этого исследования исследователи JPL проанализировали спутниковые данные японского PALSAR (с 2006 по 2010 год); и канадский радарсат-2 (с мая 2014 г. по январь 2015 г.), а затем подготовил карты оседания для этих периодов. Данные InSAR с высоким разрешением были также получены вдоль Калифорнийского акведука с помощью радара НАСА для необитаемых летательных аппаратов с синтезированной апертурой (UAVSAR) (2013–2015 гг.) Для выявления и количественной оценки новых, сильно локализованных областей ускоренного оседания вдоль акведука, которое произошло в 2014 году. Калифорния Акведук — это система каналов, трубопроводов и туннелей, по которым вода, собранная из гор Сьерра-Невада и долин Северной и Центральной Калифорнии, поступает в Южную Калифорнию.
Используя несколько сцен, полученных этими системами, исследователи JPL смогли создать временную историю оседания в выбранных местах, а также профили, показывающие, как оседание изменяется в пространстве и времени.«Это исследование представляет собой беспрецедентное использование нескольких спутников и самолетов для картирования оседания в Калифорнии и решения практической проблемы, с которой мы все сталкиваемся», — сказал научный сотрудник JPL и соавтор отчета Том Фарр. «Мы рады предоставить Калифорнийскому DWR информацию, которую они могут использовать для лучшего управления подземными водами Калифорнии. Это похоже на старую поговорку:« Вы не можете управлять тем, что не измеряете »».
Земля возле Коркорана в бассейне Туларе затонула на 13 дюймов (33 сантиметра) всего за восемь месяцев — примерно 1,6 дюйма (4 сантиметра) в месяц. Одна область в долине Сакраменто опускалась примерно на полдюйма (1,3 сантиметра) в месяц, быстрее, чем предыдущие измерения.
Используя данные UAVSAR, НАСА также обнаружило, что районы возле Калифорнийского акведука затонули на глубину до 12,5 дюймов (32 сантиметра), из которых 8 дюймов (20 сантиметров) произошло всего за четыре месяца 2014 года.«Оседание напрямую влияет на Калифорнийский акведук, и эта технология НАСА идеально подходит для определения, какие области проседают больше всего, чтобы сосредоточить усилия по мониторингу и ремонту», — сказала научный сотрудник JPL и соавтор исследования Кэтлин Джонс. «Знания — сила, и в этом случае знания могут сэкономить воду и помочь государству лучше поддерживать этот критически важный элемент государственной системы водоснабжения». UAVSAR летает на исследовательском самолете C-20A, базирующемся в Центре летных исследований НАСА Армстронг в Палмдейле, Калифорния.Повышенные темпы проседания могут нанести ущерб местной, государственной и федеральной инфраструктуре, включая акведуки, мосты, дороги и сооружения для защиты от наводнений.
Долгое проседание уже разрушило тысячи общественных и частных колодцев с грунтовыми водами в долине Сан-Хоакин. Со временем просадка может навсегда снизить емкость подземного водоносного горизонта по хранению воды.«Подземные воды действуют как сберегательный счет для обеспечения запасов во время засухи, но отчет НАСА показывает последствия чрезмерного забора воды, поскольку мы приближаемся к пятому году исторической засухи», — сказал директор Коуин. «Мы будем работать вместе с округами, местными водными округами и затронутыми сообществами, чтобы определить способы замедлить скорость оседания и защитить жизненно важную инфраструктуру, такую как каналы, насосные станции, мосты и колодцы».НАСА также продолжит мониторинг проседания, используя данные недавно запущенной миссии Европейского космического агентства Sentinel-1, чтобы охватить более обширную территорию и определить более уязвимые места.
DWR также завершил недавнее обследование земли вдоль Акведука, в результате которого было обнаружено, что 70 с лишним миль (113 с лишним километров) в графствах Фресно, Кингс и Керн затонули более чем на 1,25 фута (0,4 метра) за два года — и теперь проведет исследование. общесистемная оценка проседания вдоль Калифорнийского акведука и состояния объектов государственного водного проекта. Оценка поможет отделу разработать программу капитального ремонта для устранения повреждений от проседания.
Предыдущие оценки показали, что сегменты Акведука от Лос-Баньоса до Лост-Хиллз затонули более чем на 5 футов (1,5 метра) с момента строительства.НАСА и Индийская организация космических исследований совместно разрабатывают миссию NASA-ISRO с радаром с синтезированной апертурой (NISAR).
Планируемый к запуску в 2020 году, NISAR будет проводить глобальные измерения причин и последствий изменений земной поверхности. Потенциальные области исследований включают нарушения экосистем, обрушение ледяного покрова и стихийные бедствия. Миссия NISAR оптимизирована для измерения тонких изменений земной поверхности, связанных с движениями коры и поверхности льда.
NISAR улучшит наше понимание основных воздействий изменения климата и расширит наши знания о стихийных бедствиях.Отчет «Отчет о ходе работ: оседание в Центральной долине, Калифорния», подготовленный для DWR исследователями из Лаборатории реактивного движения НАСА, Пасадена, Калифорния, доступен по адресу: http://water.ca.gov/groundwater/docs/NASA_REPORT.pdf (14 МБ)