| Abstract |
The Central Valley in California (USA) covers about 52,000 km$^{2}$ and is one of the most productive agricultural regions in the world. This agriculture relies heavily on surface-water diversions and groundwater pumpage to meet irrigation water demand. Because the valley is semi-arid and surface-water availability varies substantially, agriculture relies heavily on local groundwater. In the southern two thirds of the valley, the San Joaquin Valley, historic and recent groundwater pumpage has caused significant and extensive drawdowns, aquifer-system compaction and subsidence. During recent drought periods (2007–2009 and 2012-present), groundwater pumping has increased owing to a combination of decreased surface-water availability and land-use changes. Declining groundwater levels, approaching or surpassing historical low levels, have caused accelerated and renewed compaction and subsidence that likely is mostly permanent. The subsidence has caused operational, maintenance, and construction-design problems for water-delivery and flood-control canals in the San Joaquin Valley. Planning for the effects of continued subsidence in the area is important for water agencies. As land use, managed aquifer recharge, and surface-water availability continue to vary, long-term groundwater-level and subsidence monitoring and modelling are critical to understanding the dynamics of historical and continued groundwater use resulting in additional water-level and groundwater storage declines, and associated subsidence. Modeling tools such as the Central Valley Hydrologic Model, can be used in the evaluation of management strategies to mitigate adverse impacts due to subsidence while also optimizing water availability. This knowledge will be critical for successful implementation of recent legislation aimed toward sustainable groundwater use.La Vallée Centrale de Californie (Etats-Unis d’Amérique) couvre environ 52,000 km$^{2}$ et constitue l’une des régions agricoles les plus productives du monde. Cette agriculture dépend fortement d’apports d’eaux de surface canalisées et de pompages d’eaux souterraines, pour répondre à la demande en eau d’irrigation. Parce que la vallée est semi-aride et que la ressource en eau de surface est très variable, l’agriculture dépend beaucoup des eaux souterraines locales. Dans les deux-tiers sud de la vallée, la Vallée de San Joaquin, les prélèvements d’eaux souterraines historiques et récents ont provoqué des rabattements importants et étendus, ainsi qu’une compaction du système aquifère et une subsidence des terrains. Au cours des périodes de sécheresse récentes (2007–2009 et 2012 jusqu’à maintenant), les prélèvements d’eaux souterraines ont augmenté en raison d’une réduction de la ressource en eaux de surface et de changements dans l’occupation des sols. La baisse des niveaux piézométriques, approchant ou dépassant les niveaux historiques bas, ont engendré une accélération et un accroissement de la compaction et de la subsidence, qui sont probablement irréversibles. La subsidence a provoqué des problèmes opérationnels, de maintenance et de conception pour l’adduction d’eau et pour les canaux, dans la Vallée de San Joaquin. La prévision des effets d’une poursuite de la subsidence dans la région est importante pour les agences de l’eau. Tandis que l’occupation des sols, la recharge des aquifères, et la ressource en eaux de surface continuent à évoluer, le suivi du niveau des eaux souterraines à long-terme, la surveillance de la subsidence et la modélisation sont cruciaux pour comprendre les dynamiques des usages historiques et à venir des eaux souterraines résultant de la baisse conjointe des niveaux d’eau et des stocks d’eaux souterraines, ainsi que la subsidence associée. Les outils de modélisation, tel que le modèle hydrologique de la Vallée Centrale, peuvent être utilisés dans l’évaluation des stratégies de gestion pour atténuer les impacts négatifs dus à la subsidence, en optimisant la ressource en eau disponible. Cette connaissance sera cruciale pour une mise en œuvre réussie de la législation récente qui a pour objectif une utilisation durable des eaux souterraines.El Central Valley en California (EEUU) abarca alrededor de 52,000 km$^{2}$ y es una de las regiones agrícolas más productivas del mundo. Esta agricultura se basa en gran medida en las desviaciones de las aguas superficiales y en el bombeo del agua subterránea para satisfacer la demanda de agua para riego. Debido a que el valle es semiárido y la disponibilidad de agua superficial varía sustancialmente, la agricultura depende en gran medida del agua subterránea local. En los dos tercios meridionales del valle, el Valle de San Joaquín, el bombeo de agua subterránea histórico y reciente ha causado una extensa e importante depresión, la compactación del sistema acuífero y la subsidencia del terreno. Durante los períodos de sequía recientes (2007–2009 y 2012-presente), el bombeo de agua subterránea aumentó debido a una combinación de una disminución en la disponibilidad de agua superficial y a los cambios de uso del suelo. La profundización del nivel freático, que se aproxima ó sobrepasa los más bajos niveles históricos, ha causado una renovada y acelerada compactación y una subsidencia que en su mayor parte probablemente sea permanente. La subsidencia causó problemas operacionales y de mantenimiento y del diseño constructivo para la provisión del agua y para los canales del control de inundaciones en el Valle de San Joaquín. La planificación por los efectos de la subsidencia continua en la zona es importante para los organismos encargados del agua. Como el uso de la tierra, el manejo de la recarga de los acuíferos y la disponibilidad de agua superficial continuarán variando son críticos el monitoreo y modelado del nivel del agua subterránea y de la subsidencia a largo plazo para la entender la dinámica del uso histórico y continuado del agua subterránea la que resulta en descensos adicionales del nivel y del almacenamiento de agua subterránea y de la subsidencia asociada. Las herramientas de modelado, como el Modelo Hidrológico del Central Valley, se pueden utilizar en la evaluación de las estrategias de gestión para mitigar los impactos adversos debido a la subsidencia y al mismo tiempo para optimizar la disponibilidad de agua. Este conocimiento será crítico para la exitosa implementación de la reciente legislación dirigida al uso sustentable del agua subterránea.(美国)加利福尼亚中央谷地面积大约52000平方公里,是世界上生产粮食最多的地区之一。这里的农业主要依赖引来地表水和抽取地下水满足灌溉用水需求。因为谷地为半干旱地区,地表水的可利用量变化很大,因此农业很大程度上依赖地下水。在谷地南部三分之二地区,即San Joaquin谷地,历史上和最近的抽取地下水导致了很大的、广泛的水位下降、含水层系统压实和沉降。下降的地下水位接近或超过历史上最低水位,加速了很可能是永久性压实和沉降。沉降引起了San Joaquin谷地引水和防洪渠道运营维护和建设设计方面的问题。规划这个地区持续沉降的影响对水管理机构来说至关重要。因为土地利用、管理的含水层补给及地表水可利用量仍然在变化,历史上和持续的地下水利用造成了水位和地下水储量进一步下降及地面沉降,长期地下水位和沉降监控及模拟对于了解其地下水利用动力学至关重要。模拟工具诸如中央谷地水文模型可用于管理战略的评估,以便在优化水可利用量时,缓解沉降造成的不利影响。这些知识对于成功实施近年来的地下水可持续利用的立法非常关键。O Vale Central, na Califórnia (EUA), abrange cerca de 52,000 km$^{2}$ e é uma das regiões agrícolas mais produtivas do mundo. Essa agricultura depende fortemente de desvios de águas superficiais e bombeamento de águas subterrâneas para atender a demanda de água para irrigação. Devido ao vale ser semiárido e a disponibilidade de águas superficiais variar substancialmente, a agricultura depende fortemente de águas subterrâneas locais. Nos dois terços do sul do vale, o vale de San Joaquin, bombeamentos históricos e recentes de águas subterrâneas têm causado significativos e extensos rebaixamentos, compactação do sistema aquífero e subsidência. Durante os períodos de seca recentes (2007–2009 e 2012-presente), o bombeamento de águas subterrâneas tem aumentado devido a uma combinação de menor disponibilidade de águas superficiais e mudanças no uso da terra. O declínio dos níveis freáticos, se aproximando ou ultrapassando os baixos níveis históricos, tem provocado a compactação acelerada e renovada, e subsidência que provavelmente é mais permanente. A subsidência tem causado problemas operacionais, na manutenção e em projetos de construção para distribuição de água e de controle de enchentes em canais no vale de San Joaquin. O planejamento para os efeitos da subsidência contínua na área é importante para agências de água. Como o uso da terra, a gestão de recarga de aquífero e disponibilidade de águas superficiais continuam a variar, o monitoramento de longo prazo do nível das águas subterrâneas e da subsidência e modelagem são fundamentais para entender a dinâmica de uso histórico e contínuo das águas subterrâneas, resultando em níveis de água adicionais e declínio no armazenamento de águas subterrâneas e subsidência associadas. Ferramentas de modelagem, como o Modelo Hidrológico do Vale Central, podem ser utilizadas na avaliação de estratégias de gestão para mitigar os impactos adversos devido à subsidência e ao mesmo tempo otimizar a disponibilidade de água. Esse conhecimento será fundamental para a implementação bem sucedida da recente legislação voltada para o uso sustentável das águas subterrâneas. |
