Geografia fizyczna
chociaż może się to wydawać zaskakujące, woda pod ziemią jest powszechna. Zwykle woda gruntowa porusza się powoli i cicho pod powierzchnią, ale w niektórych miejscach pęka na powierzchnię przy źródłach. Produkty erozji i osadzania się wód gruntowych zostały opisane w rozdziale erozja i osadzanie. Wody gruntowe są największym zbiornikiem ciekłej wody słodkiej na Ziemi i znajdują się w warstwach wodonośnych, porowatych skałach i osadach z wodą pomiędzy nimi. Woda jest przyciągana do cząstek gleby i działanie kapilarne, które opisuje, jak woda porusza się przez porowate media, przenosi wodę z mokrej gleby do suchych obszarów.
warstwy wodonośne występują na różnych głębokościach. Niektóre znajdują się tuż pod powierzchnią, a niektóre znajdują się znacznie głębiej pod powierzchnią lądu. Region może mieć pod sobą więcej niż jedną warstwę wodonośną, a nawet większość pustyń znajduje się nad warstwami wodonośnymi. Region źródłowy warstwy wodonośnej pod pustynią prawdopodobnie znajduje się daleko od miejsca, w którym znajduje się warstwa wodonośna; na przykład może znajdować się w obszarze górskim.
ilość wody, która jest dostępna do wejścia do wód gruntowych w regionie, zależy od lokalnego klimatu, nachylenia terenu, rodzaju skały znalezionej na powierzchni, pokrywy roślinnej, użytkowania gruntów w obszarze i retencji wody, która jest ilością wody, która pozostaje w ziemi. Więcej wody trafia do ziemi, gdzie jest dużo deszczu, płaska ziemia, porowata skała, odsłonięta gleba i gdzie woda nie wypełnia już gleby i skały.
czas przebywania wody w warstwie wodonośnej wód podziemnych może wynosić od minut do tysięcy lat. Woda gruntowa jest często nazywana „wodą kopalną”, ponieważ pozostawała w ziemi tak długo, często od końca epok lodowcowych.
cechy warstwy wodonośnej
aby być dobrą warstwą wodonośną, musi mieć dobrą:
- porowatość: małe przestrzenie między ziarnami
- przepuszczalność: połączenia między porami
- naturalne ładowanie przez opady
Agencja Ochrony Środowiska (EPA) ma animację, która pomaga ludziom lepiej zrozumieć warstwy wodonośne. Krople wody znajdują się w porach między ziarnami osadu, co jest porowatością. Kiedy woda może przemieszczać się między rudami, to jest przepuszczalność. Aby dotrzeć do warstwy wodonośnej, woda powierzchniowa infiltruje w dół do ziemi przez małe przestrzenie lub pory w skale. Woda płynie w dół Przez przepuszczalną skałę, aż dotrze do warstwy, która nie ma porów; ta skała jest nieprzepuszczalna. Ta nieprzepuszczalna warstwa skalna tworzy podstawę warstwy wodonośnej. Górna powierzchnia, do której dociera woda gruntowa, to zwierciadło wody.
poziom wody
aby warstwa wodonośna wód podziemnych zawierała taką samą ilość wody, ilość doładowania musi być równa ilości zrzutu. Jakie są prawdopodobne źródła doładowania? Jakie są prawdopodobne źródła absolutorium?W rejonach wilgotnych strumienie zasilane są wodami gruntowymi; powierzchnia strumienia stanowi szczyt zwierciadła wody. W suchych regionach woda spływa ze strumienia do warstwy wodonośnej. Strumienie te są często suche przez większą część roku. Woda opuszcza zbiornik wód podziemnych w strumieniach lub źródłach. Ludzie też pobierają wodę z warstw wodonośnych.Co dzieje się z lustrem wody, gdy jest dużo opadów? Co się dzieje, gdy jest susza? Chociaż poziom wód gruntowych nie podnosi się i nie spada tak szybko, jak na powierzchni, z czasem poziom wody wzrośnie w okresach wilgotnych i opada podczas suszy.
Kliknij tutaj, aby zobaczyć kolejną animację na lustrze wody.Jeden z najciekawszych, ale niezwykle nietypowych typów warstw wodonośnych znajduje się na Florydzie. Chociaż warstwy wodonośne są bardzo rzadko podziemnymi rzekami, na Florydzie woda rozpuszcza wapień tak, że strumienie podróżują pod ziemią i nad ziemią.
wykorzystanie wody gruntowej
woda gruntowa jest niezwykle ważnym źródłem wody dla ludzi. Woda gruntowa jest zasobem odnawialnym, a jej wykorzystanie jest zrównoważone, gdy woda pompowana z warstwy wodonośnej jest uzupełniana. Ważne jest, aby każdy, kto zamierza wykopać studnię, wiedział, jak głęboko pod powierzchnią znajduje się lustro wody. Ponieważ woda gruntowa wiąże się z interakcją między Ziemią a wodą, Badanie wód gruntowych nazywa się hydrogeologią.Niektóre warstwy wodonośne są nadużywane; ludzie wypompowują więcej wody niż jest wymieniana. Gdy woda jest wypompowywana, poziom wody powoli spada, co wymaga głębszego wykopania studni, co wymaga więcej pieniędzy i energii. Studnie mogą całkowicie wyschnąć, jeśli nie są wystarczająco głębokie, aby dotrzeć do obniżonego poziomu wody.Warstwa wodonośna Ogallala dostarcza około jednej trzeciej wody irygacyjnej w Stanach Zjednoczonych. Warstwa wodonośna znajduje się od 30 do 100 metrów głębokości na około 440 000 kilometrów kwadratowych! Woda w warstwie wodonośnej pochodzi głównie z ostatniej epoki lodowcowej. Warstwa wodonośna Ogallala jest szeroko wykorzystywana przez ludzi na potrzeby komunalne i rolnicze. Każdego roku z warstwy wodonośnej Ogallala pobiera się około osiem razy więcej wody niż jest ona uzupełniana. Znaczna część wody jest wykorzystywana do nawadniania upraw w Koszu chleba na centralnych równinach. Obecnie istnieje duże obawy o długoterminowe zdrowie tej rozległej warstwy wodonośnej, ponieważ jest ona wykorzystywana i wykorzystywana w większym tempie niż jest uzupełniana przez naturalne procesy. Może to mieć ogromne konsekwencje w odniesieniu do produkcji żywności w kraju, jeśli to krytyczne źródło wody zostanie wyczerpane. Przy obecnym tempie użytkowania 70% warstwy wodonośnej może zniknąć do 2050 roku.
Kliknij tutaj, aby dowiedzieć się więcej.Nadużywanie i obniżanie poziomu wód warstw wodonośnych może mieć również inne skutki. Obniżenie poziomu wody może spowodować zatopienie powierzchni gruntu. Osiadanie może wystąpić pod domami i innymi konstrukcjami. Gdy przybrzeżne warstwy wodonośne są nadużywane, słona woda z oceanu może dostać się do warstwy wodonośnej, zanieczyszczając warstwę wodonośną i czyniąc ją mniej użyteczną do picia i nawadniania. Wtargnięcie słonej wody jest problemem w rozwiniętych regionach przybrzeżnych, takich jak na Hawajach.
sprężyny
woda gruntowa spotyka się z powierzchnią w strumieniu, jak pokazano poniżej, lub źródle. Wiosna może być stała lub może płynąć tylko w określonych porach roku. Miasta w wielu miejscach zależą od wody ze źródeł. Źródła mogą być niezwykle ważnym źródłem wody w miejscach, gdzie wody powierzchniowe są rzadkie.
studnie
studnia powstaje przez kopanie lub wiercenie w celu dotarcia do wód gruntowych. Gdy stół wodny znajduje się blisko powierzchni, studnie są wygodną metodą ekstrakcji wody. Gdy zwierciadło wody znajduje się daleko pod powierzchnią, do wykopania studni należy użyć specjalistycznego sprzętu. Większość studni korzysta z pomp zmotoryzowanych, aby wydobyć wodę na powierzchnię, ale niektóre nadal wymagają od ludzi użycia wiadra do czerpania wody.
wreszcie, ważne jest, aby zrozumieć, w jaki sposób woda jest czyszczona, filtrowana i dostarczana do naszych domów i pracy. Wielu z nas nie wie, skąd pochodzi nasza woda i bierzemy ją za pewnik. Często prowadzi to do marnotrawstwa wody z naszych trawników, pryszniców i innych urządzeń. Ponownie, Kliknij tutaj, aby dowiedzieć się więcej od EPA na temat uzdatniania wody przed dotarciem do nas.