Исследователи обнаружили, что строительство 22 прудов площадью один акр со средней глубиной паводка 8,2 фута в суб-бассейнах может снизить пиковый сток примерно на 15 процентов. Суббассейны представляют собой естественные долины или «смывы» различного размера, которые направляют сток в реку.
Система отстойного пруда может значительно снизить потери воды из-за стока в водосборных бассейнах площадью не менее 75 000 акров.«Эти результаты показывают, что относительно небольшие водоемы, стратегически расположенные в пределах водораздела, могут иметь большое влияние на гидрологию водораздела», — сказал Тад Скотт, доцент кафедры экологических наук о воде в Колледже сельского хозяйства, продуктов питания и биологических наук Дейла Бамперс. «Сохраняя сток и предотвращая его попадание в городские водопроводные сети, такие как Бивер-Лейк, естественная среда может обрабатывать питательные вещества на месте, вместо того, чтобы тратить много денег на химические операции на очистных сооружениях».
Скотт провел исследование с Брайаном Хаггардом, профессором сельскохозяйственной и биологической инженерии и директором Центра водных ресурсов Арканзаса. Их цель состояла в том, чтобы смоделировать влияние строительства новых водоемов или модернизации существующих водоемов на гидрологию западной развилки реки Уайт, которая осушает 124 квадратных мили земли между Фейетвиллем и Уинслоу на северо-западе Арканзаса.Скотт загрузил границу стока реки и линию потока из Национальной базы данных гидрографии, опубликованной Геологической службой США.
Он также загрузил цифровую модель рельефа округа Вашингтон из ГИС-офиса Арканзаса. Исследователи объединили эти наборы данных с инструментами и программным обеспечением ГИС, чтобы идентифицировать 278 суб-бассейнов в водоразделе реки.Из них Скотт и Хаггард выделили 143 суббассейна, которые представляют собой верховья реки. Они придавали более высокий приоритет строительству прудов на выходе из суб-бассейнов, которые были классифицированы как серьезные гидрологические риски, то есть они находились в высокоразвитой и все более городской среде в северо-западном районе водораздела, ближе к Фейетвиллю.
Их модель и анализ показали, что пиковый сток уменьшился пропорционально — до 65 процентов — по сравнению с большим количеством прудов.Исследователи заявили, что их моделирование выиграет от эмпирического анализа или проверки модели.«Мы сделали множество предположений о гидрологии, геоморфологии водосборов и возможности строительства прудов аналогичного размера и объемов паводков в разных местах по всему водоразделу», — сказал Хаггард. «Тем не менее, даже с этими ограничениями, мы считаем, что это хорошее начало для разработки системы, которая устраняет негативные эффекты стока».Исследователи основали свое исследование на предыдущих данных, показывающих, что искусственные водохранилища, подобные естественным водно-болотным угодьям, увеличивают время пребывания воды и, следовательно, накапливают большое количество отложений и питательных веществ.
В зависимости от скорости осаждения частиц многие из этих питательных веществ можно обрабатывать на месте, а не транспортировать вниз по потоку.Исследование было опубликовано Центром водных ресурсов Арканзаса при финансовой поддержке Beaver Watershed Alliance.