Jakie są następstwa nadmiernej eksploatacji pokładów wodonośnych? Oczywistą odpowiedzią jest: ich wyczerpywanie. Wysychają studnie i trzeba wiercić coraz głębiej, aż wreszcie woda się kończy i robi się naprawdę niemiło…
Ale nie jest to jedyny problem. Za ilustrację posłuży nam Pekin, jedno z najbardziej ubogich w wodę megalopolis. Z pokładów wodonośnych czerpie się tu aż dwie trzecie wody. Wypompowywanie wody spod ziemi powoduje osiadanie i deformacje gruntu, przy czym, jak pokazują pomiary satelitarne, w miarę jak gleby północnej Niziny Chińskiej wysuszają się, rejon Pekinu osiada coraz szybciej. W centrum Pekinu grunt osiada w tempie około 10 mm rocznie, ale na wschód, na przykład w leżącej na wschód dzielnicy Chaoyang tempo sięga aż 110 mm rocznie!
Rysunek 1. Dane satelitarne pokazujące osiadanie terenu w pobliżu Pekinu. Źródło Remote Sensing.
Gdyby grunt osiadał równomiernie, problem nie byłby zbyt poważny, ale osiadanie gruntu zależy od podziemnej struktury gruntu i bardzo często jest nierówne – w jednym miejscu ziemia osiada mniej, a kawałek dalej bardziej. W rezultacie pękają budynki, rury kanalizacyjne, uszkodzeniom ulegają linie metra i szybkiej kolei i inna infrastruktura.
Pociągi, poruszające się z prędkością przekraczającą 300 km/h muszą poruszać się po idealnie równych szynach, bo nawet niewielkie ich deformacje mogą doprowadzić do wykolejenia. Linie wysokiej prędkości łączące Pekin z Szanghajem i Tiencinem przechodzą właśnie przez strefę osiadania terenu na wschód od Pekinu (Rys. 1).
Zeszłoroczna analiza naukowców z laboratorium inżynierii kolejowej pekińskiego uniwersytetu Jiaotang wykazała, że pobór wody z pokładów wodonośnych położonych w pobliżu linii szybkiej kolei musi zostać ograniczony, a budowa nowych studni zakazana, w przeciwnym wypadku bowiem procesy deformacji terenu „będą miały bardzo silny wpływ na bezpieczeństwo ruchu pociągów.”
Nadmierny pobór wody i powodowane przez nie osiadanie terenu to problem dotyczący nie tylko Pekinu, ale i wielu innych wielkich obszarów miejskich. Dotyczy on ponad 50 miast chińskich, licznych miast w południowowschodniej Azji, w tym m.in. Bangkoku, Ho Chi Minh (dawn. Sajgon), Manili czy Jakarty, w Ameryce Północnej Meksyku, obszaru Central Valley Kalifornii i in.
Bardzo często przebiegające procesy są nieodwracalne. O ile w miejscach gdzie podłoże składa się z gruboziarnistych cząstek ponowne napełnienie pokładu wodonośnego wodą może przywrócić pierwotny układ, to w miejscach w których dominują składające się z drobnych cząsteczek i zachowujące się bardziej jak plastelina gleby gliniaste i ilaste raz pozbawione wody, nieodwracalnie odkształcają się.
Marcin Popkiewicz na podst. Groundwater Pumping Sinks Beijing Region at Increasing Rate
