Современные проблемы муниципального водоснабжения: мегаполисы с миллионами жаждущих жителей и инфраструктурой, потребляющей много воды, истощают близлежащие источники и начинают забирать воду из водоносных горизонтов, водохранилищ и сельскохозяйственных угодий далеко. Добыть эту воду настолько сложно, что о последствиях практически ничего не известно.В выпуске Water International на этой неделе ученые из Университета штата Мичиган (MSU) предлагают новый способ начать понимать, что происходит с земным шаром, когда большие города — например, Пекин, Лос-Анджелес, Сан-Паулу — достигают больших расстояний, чтобы получить воду, которую они необходимость.
Структура телесвязи позволяет ученым из многих дисциплин показать, как экологические и социально-экономические действия приводят к реакциям и обратным связям, а затем и к большему количеству последствий, которые отражаются во всем мире.«Наш мир становится все более и более взаимосвязанным таким сложным образом, что решения, которые мы принимаем, должны быть хорошо информированы на больших расстояниях, если мы хотим защитить как окружающую среду, так и благополучие людей», — сказал Цзяньго «Джек» Лю, председатель Рэйчел Карсон в Устойчивое развитие и директор Центра системной интеграции и устойчивости (CSIS) МГУ. «Мы понимаем, что нам нужно преобразовать нашу науку».
Математика устрашающая. Крупные города в настоящее время занимают 1 процент суши в мире, но получают воду из 41 процента земного шара. Это означает транспортировку воды на большие расстояния и наводнение мира переменами.
В документе отмечается, что воду можно рисовать разными способами. Исследователи сосредотачиваются на Пекине, чтобы применить новый подход телесвязи, чтобы получить полное представление о движущихся тоннах воды в реальном и виртуальном мире. В конечном итоге исследователи хотели понять, делает ли обширный поиск воды Пекином более или менее уязвимым для нехватки воды.«Большинство исследований городского водоснабжения сосредоточено в первую очередь на самом городе», — сказала Джилл Дайнс, ведущий автор статьи и аспирант программы почетных стипендиатов МГУ. «Подход с дистанционной связью позволяет нам рассматривать положительные и отрицательные воздействия на регионы-источники наряду с воздействием на город.
Нам нужна полная картина всех движущихся частей, чтобы полностью оценить устойчивость водоснабжения современных городов».Команда MSU применила структуру телесвязи, чтобы внимательно изучить, что происходит со многими точками взаимосвязанных человеческих и природных систем, чтобы удовлетворить потребности Пекина тремя способами:Перенос воды. Китайский проект перекачки воды с юга на север — крупнейший на сегодняшний день в мире проект переброски воды между бассейнами в рамках проекта переброски воды с юга на север в Китае.
Полный проект включает три водозаборных маршрута, по которым 11,8 триллиона галлонов воды из реки Янцзы на юге Китая будут доставлены в районы севера, испытывающие нехватку воды, по прогнозируемой стоимости 486 миллиардов юаней или примерно 80 миллиардов долларов. Ожидается, что к 2020 году проект увеличит доступность воды в Пекине на 43 процента.Виртуальная вода.
Вода используется для выращивания сельскохозяйственных культур и производства промышленных товаров. Дайнс сказал, что виртуальная вода составляет более половины водного следа Пекина, и это влияние продолжает расти.Плата за экосистемные услуги: это программы, которые компенсируют людям изменение своего бизнеса или привычек для улучшения количества или качества воды.
Примером может служить пекинская программа «Падди — засушливые земли» с соседними сельскохозяйственными регионами, в рамках которой фермерам выплачивается упущенная выгода, если они переводят свои поля из водоемких рисовых полей в кукурузные. Исследование показало, что эти услуги были рентабельными и улучшили качество доступной воды, но не увеличили количество.
Удаленные источники воды в Пекине обеспечивают городу столь необходимый объем воды. Кроме того, эти источники с телескопической связью менее изменчивы, чем местные источники снабжения Пекина, что снижает уязвимость к нехватке воды, сказал Дайнес.
С другой стороны, эти водные соединения оказывают сложное воздействие на отдаленные регионы. Подход с дистанционной связью позволяет вести учет по всей системе, часто подчеркивая пробелы в исследованиях, которые ранее не учитывались.