توسعت عمليات سحب المياه الجوفية بشكل كبير خلال النصف الأخيرمن القرن العشرين . يعتمد ما يقرب من نصف سكان العالم على المياه الجوفية لإمدادات مياه الشرب ، وتوفر المياه الجوفية ما يقرب من نصف المياه المستخدمة للري في المناطق الزراعية. هذا الاستخدام الكبير والمتزايد للمياه الجوفية هو القوة الدافعة الأساسية للمخاوف بشأن استنفاد المياه الجوفية (طبقات المياه الجوفية) واستدامة ضخ المياه الجوفية.
عندما يتم حفر بئر إمدادات المياه ، فعادة ما يكون ذلك على أمل أن يوفر البئر المياه بشكل موثوق لفترة طويلة (أي أن استخدامه سيكون مستداما للأجيال القادمة). يعرض هذا الكتاب المبادئ المرتبطة بتطوير المياه الجوفية على نطاق واسع. تعود هذه الأفكار إلى ورقة كلاسيكية كتبها C.V. Theis في عام 1940 حول مصدر المياه المشتقة من الآبار ، والتي أشار فيها إلى أن جميع عمليات الضخ متوازنة بفقدان المياه في مكان ما ، حيث تأتي الخسارة خلال العصور المبكرة إلى حد كبير من تخزين طبقة المياه الجوفية وفي أوقات لاحقة بشكل متزايد من الالتقاط ، والتي تشمل زيادات في إعادة التغذية وانخفاض في التصريف (مثل التدفق الأساسي إلى الجداول والتبخر والنتح).
غالبا ما توصف المياه الجوفية بأنها “مورد متجدد”. ومع ذلك ، تشير البيانات المتراكمة الآن إلى أن الكثير من التطور الحالي للمياه الجوفية يستنفد الموارد بمعدلات لا يمكن استدامتها – في العديد من الأماكن يتم “استخراج” المياه الجوفية بمعدلات عالية – مما يتناقض مع قدرتها على التجديد. وهذا يشكل تحديا لعلماء ومديري المياه الجوفية – هل يمكن تطوير المورد بطريقة مستدامة، وإذا كان الأمر كذلك، فكيف يمكن تحقيق هذا الهدف؟
إن استصواب وقيمة التنمية المستدامة للمياه الجوفية واضحة. إذا أصبح استنفاد تخزين المياه الجوفية بمرور الوقت ضئيلا ، فإن عمليات سحب المياه الجوفية يمكن الحفاظ عليها إلى أجل غير مسمى (طالما أن العوامل الأخرى لا تؤثر على توازن المياه في طبقة المياه الجوفية). ولكن ينبغي تقييم “الاستدامة” من منظور أوسع من مجرد ما إذا كان الضخ يمكن أن يستمر إلى أجل غير مسمى – يجب أن يشمل التقييم التأثيرات على تدفقات المياه السطحية، والعواقب البيئية الأخرى (مثل هبوط الأرض والتغيرات في نوعية المياه)، فضلا عن روابط أخرى، مثل الاجتماعية والاقتصادية.
يمتلك علماء الهيدروجيولوجيا المعرفة والأدوات اللازمة لفهم حجم وتوقيت هذه التأثيرات والتنبؤ بها. والأداة الأكثر فعالية هي نموذج المحاكاة العددية المعايرة جيدا، الذي يمكن من خلاله لأخصائيي الهيدروجيولوجيا تطوير فهم وتقييمات كمية لشبكات طبقات المياه الجوفية المعقدة. وبالتالي، يمكن لأخصائيي الهيدروجيولوجيا توفير فهم تنبؤي، يوفر أساسا علميا بعيد النظر لواضعي السياسات ومديري المياه لاتخاذ قرارات سياسية سليمة ويمكن الدفاع عنها.