Forscher finden, dass die Stadtentwicklung den Stromfluss dramatisch erhöht

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Anonim

Die Stadtentwicklung erhöht dramatisch den Wasserfluss in Bächen und Flüssen, was laut einer Studie der Forscher der Georgia State University zu einem Anstieg der Hochwasserereignisse führt.

Dies ist eine der ersten Studien, die den Einfluss von Niederschlägen bei der Analyse der Auswirkungen von Urbanisierung auf Ströme erfolgreich minimiert.

In der im Journal of Hydrology veröffentlichten Studie untersuchte die Georgia State Geosciences Fakultät Strömungen im Wasserfluss über 30 Jahre (von 1986 bis 2015) in acht Bächen im Großraum Atlanta: Big Creek, Flint River, Line Creek, Peachtree Creek, Sope Creek, South River, Suwanee Creek und Sweetwater Creek.

Von den acht haben die Wassereinzugsgebiete Big Creek und Suwanee Creek - die sich in den boomenden nördlichen Vororten der Stadt befinden - die größte Bevölkerungszunahme erlebt. Beide Wassereinzugsgebiete gehörten zu den drei am wenigsten dicht besiedelten im Jahr 1990, aber im Jahr 2010 hatte sich die Bevölkerung für Big Creek fast vervierfacht, während Suwanee Creek die Bevölkerung verdreifacht hatte. Zwischen 1992 und 2011 verdoppelte sich auch die Menge an bebautem Land in diesen Wassereinzugsgebieten fast vollständig auf Kosten von Waldflächen.

In beiden Einzugsgebieten führte diese Urbanisierung von 1986 bis 2010 zu einem Anstieg des jährlichen Stromflusses um 26 Prozent sowie zu einer Verdoppelung der Hochflusstage.

"Dies bedeutet, dass Sie während eines Sturmereignisses jetzt mehr Abfluss, extremere Flüsse und mehr Überschwemmungen sehen werden, als Sie bei einem ähnlichen Sturmereignis im Jahr 1986 gesehen hätten", sagte Jeremy Diem, der Hauptautor der Studie und Associate Professor in der Department of Geosciences im Bundesstaat Georgia.

Stadtentwicklung beeinflusst mehr als nur Stromvolumen, sagte Richard Milligan, Co-Autor der Studie und Assistenzprofessor für Geowissenschaften. "Die Zunahme von undurchlässigen Oberflächen - oder Oberflächen, in die Wasser nicht eindringen kann - beeinflusst auch die Wasserqualität, da die Flüssigkeit über Asphalt läuft und Schadstoffe aufnimmt."

Unter den anderen Flüssen, die die Forscher untersuchten, wiesen die beiden am wenigsten entwickelten Wassereinzugsgebiete - Line Creek und Sweetwater Creek - die niedrigsten maximalen Wasserflüsse auf, während die beiden am weitesten entwickelten Wassereinzugsgebiete - Peachtree Creek und Sope Creek - am höchsten waren. Die Forscher fanden auch eine extrem starke Beziehung zwischen der Menge an bebautem Land und dem durchschnittlichen Stromvolumen während Hochflusstagen.

Es gab ein paar Überraschungen, sagten Forscher. Das Peachtree Creek Wassereinzugsgebiet, das bereits vor dem Startdatum der Studie 1986 hoch entwickelt war, erlebte einen Rückgang des jährlichen Stromflusses. Diem und Mulligan vermuten, dass dies darauf zurückzuführen ist, dass das Bodenwasser in die alternden Kanalisationsrohre gelangt, die es in eine Abwasserbehandlungsanlage leiten.

"Dies ist ein Bereich mit älteren Häusern und Gebäuden, der dazu neigt, ältere Rohre mit mehr Rissen für das Eindringen von Wasser zu bedeuten", sagte Diem.

Line Creek verzeichnete ebenfalls einen Rückgang des Stromvolumens, obwohl das Gebiet von 1986 bis 2010 ein Wachstum verzeichnete. Die Forscher vermuten, dass dies das Ergebnis ist, das Wasser aktiv aus dem Strom zu pumpen. Line Creek war der einzige untersuchte Strom, in dem die Abnahmen für den kommunalen Verbrauch stark zugenommen haben.

Der South River verzeichnete einen größeren als erwarteten Anstieg des jährlichen Stromflusses und der Anzahl der High-Flow-Tage. Die Autoren sagen, dies ist wahrscheinlich wegen einer Eigenart in der Art, wie Wasser über Versorgungsunternehmen in der Gegend verteilt wird. Das Wasser, das zum Spülen von Toiletten oder zum Füllen von Trinkgläsern verwendet wird, kommt vom Chattahoochee River, doch nachdem es behandelt wurde, wird das Wasser in den South River geleitet und das Wasser aus einem Becken in den Golf von Mexiko in den Atlantischen Ozean geleitet.

Nach Angaben der Georgia Environmental Protection Division wird ein Jahresdurchschnitt von 37 Millionen Gallonen pro Tag aus dem Chattahoochee und in South River in DeKalb County übertragen. Mit Abstand der größte Wassertransfer zwischen den Becken in Georgien ist es auch wegen seiner Auswirkungen auf Tristate-Water-Konflikte der umstrittenste.

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