Содержание, карта.

Водоносный горизонт это


Водоносный горизонт | это... Что такое Водоносный горизонт?

Водоносный горизонт или аквифер (англ. aquifer) — осадочная горная порода, представленная одним или несколькими переслаивающимися подземными слоями горных пород с различной степенью водопроницаемости. Из подземной прослойки водонапорной проницаемой горной породы или неконсолидированных материалов (гравий, песок, ил, глина) могут быть извлечены подземные воды с помощью скважины.

Слои частично состоят из рыхлых материалов: гравия, доломита, ила, известняка, мергеля или песка. Трещины или пустоты между слоями заполнены подземными водами. Горизонт ограничен либо двумя водоупорными пластами (обычно глиной), либо водоупорным пластом и зоной аэрации.

Содержание

  • 1 Основные характеристики
  • 2 Добыча воды
  • 3 Поверхностные водоносные горизонты
  • 4 Типы аквиферов
  • 5 Движение подземных вод
  • 6 Проницаемость
  • 7 См. также
  • 8 Ссылки

Основные характеристики

  • Статический уровень или пьезометрический уровень в скважине, пробуренной на определенный водоносный горизонт. Измеряется в метрах от поверхности земли.
  • Динамический уровень, появляющийся в том случае, когда из скважины проводится водоотбор, например, погружным насосом. Измеряется в метрах от поверхности земли.
  • Забор воды из водоносного горизонта или дебит скважины измеряется в л/с, куб.м/час, куб.м/сут, тыс.куб.м/год.
  • Коэффициент водопроводимости измеряется в кв.м/сут;
  • Скорость сработки статического уровня измеряется в метрах в год, показывает скорость падения уровня воды при заданом заборе воды;
  • Годовая амплитуда колебания уровня воды измеряется в метрах.
  • Глубина залегания подошвы слоя водоносного горизонта. Измеряется в метрах от поверхности земли.
  • Глубина залегания кровли слоя водоносного горизонта. Измеряется в метрах от поверхности земли.

Добыча воды

Для добычи воды из водоносных слоёв бурят скважины (буровые), которые являются составной частью водозаборных сооружений.

Поверхностные водоносные горизонты

Водоносные горизонты могут находиться на разной глубине. Те из них, что расположены ближе к поверхности, не только чаще других используются в качестве источников воды для потребления и ирригации, но и чаще пополняются дождями. Многие пустынные регионы имеют в своём составе известняковые холмы или горы, которые могут содержать грунтовые воды. Поверхностные водоносные горизонты, в которых добывается вода, имеются в отдельных частях гор Атлас в Северной Африке, на хребтах Ливан и Антиливан в Сирии, Израиле и Ливане, в части Сьерра-Невада и других горах на юго-западе США.

Чрезмерное использование может привести к снижению уровня грунтовых вод. Вдоль побережья некоторых стран, например Ливии и Израиля, рост населения и увеличившееся потребление воды привели к снижению уровня подземных вод и последующему их загрязнению солёной морской водой.

Типы аквиферов

Геологические материалы могут быть классифицированы как сцементирванные породы или неуплотнёные (свободные) отложения. Сцементированные породы могут быть образованы песчаником, сланцеватой глиной, гранитом и базальтом. Неуплотнённые породы содержат зернистые материалы как-то: песок, галечник, ил и глину. Четырьмя главными типами аквифера являются:

  • аллювий (песок, галечник и ил, отложенные реками),
  • пласт осадочных пород (уплотнённые отложения),
  • ледниковые отложения (неуплотнённые отложения, созданные ледниками),
  • вулканические метаморфические породы.

Движение подземных вод

Подземные воды в аллювиях находятся в поровом пространстве между частицами, а в уплотнённых породах — в трещинах. Количество воды, которое может вмещать аквифер зависит от его пористости, являющейся поровым пространством между зёрнами отложений или объёмом трещин в породе. Для движения воды в породе необходимо, чтобы поровые пространства были соединены между собой. Подземные воды движутся очень медленно внутри аквифера, и скорость движения зависит от размера пространств внутри грунта или породы, соединённости между собой этих пространств и градиента давления водной поверхности.

Проницаемость

Крупнозернистые отложения как песок и гравий обладают более высокой пористостью, чем мелкозернистые отложения как глина и ил, и лучшей соединённостью пор. Крупнозернистые материалы более проницаемы в виду того, что они обладают большими связанными пространствами или трещинами, позволяющими воде протекать.

В некоторых случаях поровые пространства могут быть заполнены мелкозернистыми отложениями, что уменьшает пористость и затрудняет движение воды, характеризуя аквифер слабопроницаемым. Очень важно уметь определять такие характеристики аквифера, как проницаемость для прогнозирования поведения подземных вод в аквифере.

См. также

  • Артезианские воды
  • Загрязнение подземных вод
  • Зона санитарной охраны
  • Водоснабжение
  • Запасы подземных вод
  • Истощение подземных вод
  • Мониторинг подземных вод
  • Подземные воды

Ссылки

  • Водоносный горизонт в БСЭ
  • Уровень грунтовых вод снижается  (англ. )
  • Гидрогеология Подмосковья

Что такое водоносный горизонт: все, что нужно знать

Когда мы говорим о запасах воды, мы также имеем в виду запасы подземных вод, обнаруженные в водоносных горизонтах. Однако многие люди не знают что такое водоносный горизонт.

По этой причине мы собираемся посвятить эту статью тому, чтобы рассказать вам, что такое водоносный горизонт, каковы его характеристики и какое значение они имеют для водных запасов населения.

Индекс

  • 1 Что такое водоносный горизонт
  • 2 обучение
  • 3 Какие типы водоносных горизонтов существуют?
  • 4 Флора и фауна
  • 5 Отличия от пружин

Что такое водоносный горизонт

Водоносный горизонт представляет собой геологическое образование с достаточным количеством проницаемого материала (песок и гравий) для хранения подземных вод. Он представляет собой огромный резервуар питьевой воды, который используется под землей и иногда возвращается на поверхность в виде фонтана или родника.

Его исследование и использование имеют большое значение для стран. В то время, когда Пресная вода стала дефицитным ресурсом, она представляет доступную воду высокого качества.

Водоносный горизонт состоит из трех ключевых областей, сверху вниз: уровень грунтовых вод, зона насыщения и непроницаемый слой. Уровень грунтовых вод – это вода, и когда она поднимается, вода заливает поры породы в зоне насыщения. Самый глубокий слой является непроницаемым слоем, который позволяет воде накапливаться и циркулировать по горизонтали и вертикали, продолжая круговорот воды или являясь частью геологического цикла.

Свободные или затопленные системы водоносных горизонтов состоят из четвертичных песков и гравия. Иногда они имеют слои глины, происходящие из замкнутых водоносных горизонтов. Пополнение водоносного горизонта в основном происходит за счет осадков и может происходить непосредственно или проникать в окружающие более высокие районы. Они также получали пожертвования от реки во время и сразу после наводнения. Также используется вода для орошения, которая в больших количествах возвращается на землю.

Глубина и качество грунтовых вод зависят от топографии и близости к поверхностным водотокам. Это переменный фактор.

обучение

Водоносные горизонты образуются во время круговорота воды, когда осадки просачиваются в недра и опускаются до тех пор, пока не достигают более или менее проницаемого скального материала. На его формирование влияют два важных фактора: гравитация и литология.

Гравитация притягивает воду к центру Земли, будь то дождь или река, и уносит ее под землю. Также, зависит от типа вмещающей породы, что вода не просачивается, не проходит или остается аккумулированной. Плотная порода препятствует просачиванию воды. Скала с открытым пространством может собирать грунтовые воды и разрушаться или растворяться вместе с этой водой, создавая более крупные полости, которые также заполняются водой.

В глубине есть материалы для предотвращения протечек. Над ними вода, скопившаяся в пористом слое, медленно вытекает горизонтально на поверхность.

Какие типы водоносных горизонтов существуют?

Водоносные горизонты классифицируются по их литологическим характеристикам: обломочные водоносные горизонты, трещиноватые или карстовые водоносные горизонты и смешанные водоносные горизонты. Первые образуются из отложений или обломочных пород с межзерновыми порами. Трещины или карсты соответствуют карбонатным породам, известняку и доломиту; или горные породы с соединениями, трещинами и растворением. Смешанный водоносный горизонт образован первыми двумя.

Другим классификационным признаком является гидростатическое давление, по которому водоносные горизонты классифицируют на свободные, напорные и полунапорные. Свободные водоносные горизонты имеют зону ненасыщенности, которая находится между поверхностью и уровнем грунтовых вод. Они контактируют с воздухом и атмосферным давлением. Напорный характеризуется полным насыщением пор или пустот геологической формации. Давление воды больше атмосферного. Полунапорный водоносный горизонт представляет собой напорный водоносный горизонт с некоторыми полупроницаемыми водоупорными слоями.

Флора и фауна

Каждое проявление подземных вод имеет экологические процессы, уникальные экосистемы и эндемичные виды растений и животных. Тип растительности, непосредственно связанный с водоносными горизонтами, — это стратофиты или стратофиты. Он состоит из глубоко укоренившихся растений, которые поглощают воду из постоянных источников в почве. Питаются поверхностными, подземными и приповерхностными водами.

Спящие растения являются естественными индикаторами питьевой воды подземных вод, особенно в засушливых и полузасушливых регионах. Он также выполняет направляющую или функцию ясеня, ольхи, ивы, тополя и тополя. Деревья растут в аллювиальном пресноводном водоносном горизонте с глубиной грунтовых вод менее десяти метров.

В водоносных горизонтах фауну составляют микроорганизмы, мелкие и крупные организмы. Разнообразие и обилие беспозвоночных и некоторых позвоночных, многие из которых обитают в поверхностных водах. Преобладают таксоны: клещи, олигохеты, ракообразные и коловратки. В меньшей степени также встречаются организмы, принадлежащие Collembola, Insecta, Nematoda, Cryptoptera и Pseudopoda.

Недра характеризуются полным отсутствием света и отсутствием фотосинтезирующих организмов. Фауна водоносного горизонта зависит от поверхностных вод как источника пищи и кислорода. Он легко адаптируется, что позволяет им выживать в темных подземных убежищах. Обычно это очень маленькие организмы с червеобразными, удлиненными и гибкими телами, которые перемещаются между небольшими полостями, по которым течет вода. Некоторым не хватает пигмента и глаз.

Отличия от пружин

Водоносные горизонты – это геологические образования или формации с порами и трещинами, по которым циркулируют подземные воды. Родник – это естественный источник воды, постоянно или временно бьющий из-под земли или между камнями. Водоносные горизонты образуются в результате дождя и воды, переносимой реками, просачивающимися в землю. Источники возникают в результате фильтрации дождевой воды и изверженных пород, из которых выходят горячие источники.

Состав родниковой воды варьируется в зависимости от характера почвы или породы в ложе. Расход зависит от сезона года и количества осадков; в периоды небольшого дождя поток низкий. Изучение водоносных горизонтов осуществляется гидрогеологией — разделом гидрологии, изучающим подземные воды, их отложение, движение, пополнение и разгрузку. Также, геофизические методы используются для изучения характеристик недр водоносного горизонта.

Вода в водоносном горизонте свободна от бактерий, взвешенных веществ, прозрачна и имеет постоянную температуру. Возраст подземных вод непостоянен, а в водоносных горизонтах, используемых человеком, не превышает десяти лет. В водоносных горизонтах Саудовской Аравии воды, которые изучаются более 20.000 XNUMX лет, являются исключениями.

Я надеюсь, что с помощью этой информации вы сможете узнать больше о том, что такое водоносный горизонт и его характеристики.


Что такое водоносный горизонт?

Что такое водоносный горизонт? Что такое водоносный горизонт?
Водоносный горизонт представляет собой совокупность насыщенных камень, через который вода может легко двигаться. Водоносные горизонты должны быть как проницаемыми, так и пористые и включают такие породы, как песчаник, конгломерат, трещиноватый известняк и рыхлый песок и гравий. Трещиноватые вулканические породы, такие как столбчатые базальты также являются хорошими водоносными горизонтами. Обломочные зоны между вулканическими потоками обычно как пористые, так и проницаемые и образуют отличные водоносные горизонты. Для того, чтобы скважина быть продуктивным, он должен быть пробурен в водоносный горизонт. Горные породы, такие как гранит и сланец как правило, бедные водоносные горизонты, потому что они имеют очень низкую пористость. Однако, если эти породы сильно трещиноваты, из них получаются хорошие водоносные горизонты. Скважина – это пробуренная скважина в землю, чтобы проникнуть в водоносный горизонт. Обычно такую ​​воду необходимо перекачивать в поверхность. Если вода из скважины выкачивается быстрее, чем пополняется, уровень грунтовых вод снижается, и колодец может пересохнуть. Когда воду качают из колодца, уровень грунтовых вод обычно опускается в конус депрессии у колодца. Подземные воды обычно стекает по склону уровня грунтовых вод в сторону колодца.

Один из основных водоносных горизонтов Айдахо. является водоносным горизонтом равнины Снейк-Ривер. Нажмите здесь, чтобы прочитать больше информации об этом.

Есть водоносный горизонт подземной реки?
Нет. Почти все водоносные горизонты - это не реки. Так как вода медленно движется через поры в горная порода или осадок водоносного горизонта, единственные формы жизни, которые могут наслаждаться плаванием в таком «река» — это бактерии или вирусы, которые достаточно малы, чтобы пройти через них. поровые пространства. Настоящие подземные реки встречаются только в пещеристых скальных образованиях. где скала, окружающая трещины или разломы, растворилась, чтобы оставить открытые каналы, по которым вода может двигаться очень быстро, как река.

Грунтовые воды должны продавливаться через поры горных пород и отложений, чтобы двигаться через водоносный горизонт (пористость таких водоносных горизонтов делают их хорошими фильтрами для естественной очистки. Потому что требуется усилие, чтобы протолкнуть воду через крошечные поры, грунтовая вода теряет энергию, поскольку течет, что приводит к уменьшению гидравлического напора в направлении потока. Большие поровые пространства обычно имеют более высокую проницаемость, вызывают меньшие потери энергии, и, следовательно, позволяют воде двигаться быстрее. По этой причине грунтовые воды может быстро перемещаться на большие расстояния в водоносных горизонтах с большими поровыми пространствами (например, нижний водоносный горизонт реки Портнеф) или там, где пористость возникает из-за взаимосвязанных переломы. Грунтовые воды очень быстро перемещаются в трещиноватых водоносных горизонтах, таких как базальты восточной равнины реки Снейк. В таких случаях распространение загрязнений трудно или невозможно предотвратить.

Что как выглядит водоносный горизонт?
Каждый водоносный горизонт уникален, хотя некоторые из них более общие, чем другие. Границы водоносного горизонта обычно постепенно переходит в другие водоносные горизонты, так что водоносный горизонт может быть частью водоносная система. Верхняя часть безнапорного водоносного горизонта – это уровень грунтовых вод. Ограниченный водоносный горизонт имеет по крайней мере один водоупор наверху и, если он сложен с другими, водоупор у его основания.

цифра 1. Нажмите на изображение, чтобы увеличить его.

На рис. 1 показан пример водоносного горизонта. система в низовьях долины реки Портнеф. На схеме изображен разрез перспективный вид этой системы нескольких водоносных горизонтов и сильно преувеличен в вертикальном масштабе, чтобы показать некоторые детали. Несколько разных водоносных горизонтов происходят в этой долине. В северной долине (под Чаббаком и севернее Покателло) несколько замкнутых водоносных горизонтов уложены друг на друга и разделены водоупоры из глины; водоносные горизонты, используемые муниципальными колодцами Чаббака, в трещиноватых базальтах восточной равнины реки Снейк. В южной долине (от Portneuf Gap до Red Hill) верхняя поверхность безнапорного водоносного горизонта уровень грунтовых вод.

Как Работает ли водоносный горизонт?
Водоносный горизонт заполняется движущейся водой, а количество воды, хранящейся в водоносном горизонте, может меняются от сезона к сезону и от года к году. Подземные воды могут протекать через водоносного горизонта со скоростью 50 футов в год или 50 дюймов в столетие, в зависимости от проходимость. Но независимо от того, насколько быстро или медленно, вода в конечном итоге будет сбрасываться. или оставить водоносный горизонт и должна быть заменена новой водой для пополнения или перезарядки водоносный горизонт. Таким образом, каждый водоносный горизонт имеет зону или зоны питания и разгрузки. зона или зоны.

цифра 2. Нажмите на изображение, чтобы увеличить его.

Рисунок 2 представляет собой простой рисунок, показывающий три различных типа водоносных горизонтов: напорные, безнапорные и выступающие. Перезарядка зоны обычно находятся на больших высотах, но могут возникать везде, где вода входит водоносного горизонта, например, из-за дождя, таяния снега, утечки из рек и водохранилищ или из-за орошение. Зоны разрядки могут возникать где угодно; на схеме разряд происходит не только в родниках у ручья и в заболоченных местах на небольшой высоте, а также из колодцев и высокогорных источников.

Количество воды в хранение в водоносном горизонте отражается на высоте его уровня грунтовых вод. Если скорость подпитки меньше естественной скорости сброса плюс добыча скважины, уровень грунтовых вод снизится, и объем водоносного горизонта уменьшится. Сидящий Уровень грунтовых вод водоносного горизонта обычно очень чувствителен к количеству сезонных подзарядка, поэтому выступающий водоносный горизонт обычно может пересыхать летом или во время засухи годы.

Почему Так ли чисты подземные воды?
Водоносные горизонты являются естественными фильтрами которые улавливают осадок и другие частицы (например, бактерии) и обеспечивают естественную очистку грунтовых вод, протекающих через них.

Как кофейный фильтр, поры в породе или отложениях водоносного горизонта очищают грунтовые воды от твердых частиц вещества («кофейная гуща»), но не растворенных веществ («кофе»). Кроме того, как и в любом фильтре, если размеры пор слишком велики, частицы, такие как бактерии, может пройти. Это может быть проблемой в водоносных горизонтах в трещиноватой породе (например, Равнина Снейк-Ривер или районы за пределами заполненных наносами долин на юго-востоке Айдахо).

Частицы глины и прочие минеральные поверхности в водоносном горизонте также могут задерживать растворенные вещества или, по крайней мере, замедлить их, чтобы они не двигались так быстро, как вода, просачивающаяся через водоносный горизонт.

Естественная фильтрация в почв очень важно в зонах подпитки и на орошаемых территориях выше безнапорных водоносные горизонты, где вода, подаваемая на поверхность, может просачиваться через почву. до уровня грунтовых вод. Например, в нижней части долины реки Портнеф (рис. 1), защитный слой ила в южной долине обеспечивает естественную защиту в водоносный горизонт от септических систем, применения пестицидов и случайных химических разливы.

Несмотря на естественное очищение, концентрации некоторых элементов в грунтовых водах могут быть высокими в тех случаях, когда горные породы и минералы водоносного горизонта вносят высокие концентрации определенных элементы. В некоторых случаях, таких как окрашивание железом, воздействие на здоровье из-за высоких концентраций растворенного железа не столько проблема, сколько эстетическое качество питьевое водоснабжение. В других случаях, когда такие элементы, как фторид, уран, или мышьяк встречаются в природе в высоких концентрациях, это может повлиять на здоровье человека.

Как загрязнен ли водоносный горизонт?
Как показано на рисунке 3, водоносный горизонт может быть загрязнен многими вещами, которые мы делаем на поверхности земли и вблизи нее. Загрязняющие вещества достигают уровень грунтовых вод любым естественным или искусственным путем, по которому может течь вода от поверхности до водоносного горизонта.

Преднамеренное удаление отходов из точечных источников, таких как свалки, септиктенки, нагнетательные скважины и колодцы ливневой канализации могут оказывать влияние на качество грунта вода в водоносном горизонте.

цифра 3. Нажмите на изображение, чтобы увеличить его.

В общем, любая деятельность, которая создает путь, ускоряющий скорость, с которой вода может перемещаться с поверхности на грунтовые воды, оказывает влияние. На рисунке 3 отходы вода, просачивающаяся по обсадной трубе некачественно построенной скважины, минует естественные очищение, обеспечиваемое почвой. Чрезмерное добавление удобрений, агрохимикатов, и химикаты против обледенения дорог на обширных территориях в сочетании с улучшенной перезарядкой от посевов, полей для гольфа и других орошаемых земель и вдоль дорожных канав, распространенные причины загрязнения от неточечных источников. Удаление почва при раскопках и добыче полезных ископаемых снижает потенциал очистки, а также увеличивает перезарядка; в некоторых случаях, например, в гравийных карьерах Highway Pond к югу от Покателло, уровень грунтовых вод подвергается воздействию и становится непосредственно уязвимым для проникновения загрязняющих веществ.


Источник Информация

Водоносные и подземные воды | Геологическая служба США

•  Водная школа HOME  •  Темы грунтовых вод  •

Подземные воды и водоносные горизонты

Источники/использование: общественное достояние.

Яма, вырытая на пляже, иллюстрирует концепцию того, как земля, если она достаточно проницаема, может удерживать воду. Верхняя поверхность этой зоны насыщения называется зеркалом грунтовых вод.

Авторы и права: Говард Перлман, Геологическая служба США

Подземные воды — один из наших самых ценных ресурсов, хотя вы, вероятно, никогда не видите его и даже не подозреваете, что он там есть.

Вы когда-нибудь копали яму на пляже и наблюдали, как она частично наполняется водой из подстилающего песка? Это отличный способ проиллюстрировать концепцию того, как земля, если она достаточно проницаема, может удерживать воду, но при этом оставаться твердой. Верхняя поверхность этой заполненной водой области или «зоны насыщения» называется уровнем грунтовых вод. Насыщенная область под уровнем грунтовых вод называется водоносным горизонтом, а водоносные горизонты представляют собой огромные хранилища воды. В нашем примере с песчаной дырой вы, по сути, вырыли «колодец», который обнажает уровень грунтовых вод с водоносным горизонтом под ним. На пляже уровень грунтовых вод всегда находится на одном уровне с океан , который находится чуть ниже поверхности пляжа.

Как вы, возможно, читали, большая часть пустот в скалах ниже уровня грунтовых вод заполнена водой. Эти породы имеют разные характеристики пористости и проницаемости, а это означает, что вода не движется одинаково во всех породах под землей.

Когда водоносная порода легко пропускает воду к колодцам и родникам , она называется водоносным горизонтом. Скважины можно бурить в водоносных горизонтах и ​​откачивать воду. Осадки в конечном итоге добавляют воду ( пополнение ) в пористую породу водоносного горизонта. Однако скорость пополнения не одинакова для всех водоносных горизонтов, и это необходимо учитывать при откачивании воды из колодца. Перекачка слишком большого количества воды слишком быстро вытягивает воду из водоносного горизонта и в конечном итоге приводит к тому, что скважина дает все меньше и меньше воды и даже пересыхает . На самом деле, чрезмерная откачка из вашей скважины может даже привести к тому, что скважина вашего соседа пересохнет, если вы оба качаете воду из одного и того же водоносного горизонта.

Визуализация грунтовых вод

На приведенной ниже диаграмме видно, как земля ниже уровня грунтовых вод (синяя область) насыщена водой. «Ненасыщенная зона» над уровнем грунтовых вод (серая область) все еще содержит воду (ведь в этой области живут корни растений), но не полностью насыщена водой. Вы можете видеть это на двух рисунках в нижней части диаграммы, на которых крупным планом показано, как вода хранится между частицами подземной породы.

Источники/использование: общественное достояние.

Как образуются подземные воды

 

Источники/использование: общественное достояние.

Изучите основы воды с помощью наших учебников по воде! Учебник по воде (PDF)Учебник по грунтовым водам (PDF)Подземные воды и сельский домовладелец

Иногда слои пористых пород наклоняются в земле. Как выше, так и ниже пористого слоя может быть ограничивающий слой менее пористой породы. Это пример замкнутого водоносного горизонта. В этом случае породы, окружающие водоносный горизонт, ограничивают давление в пористой породе и ее воде. Если в этот «находящийся под давлением» водоносный горизонт пробурить скважину, внутреннего давления может (в зависимости от способности породы транспортировать воду) быть достаточно, чтобы вытолкнуть воду вверх по скважине и на поверхность без помощи насоса, иногда совсем из колодца. Такой тип скважин называется артезианским. Давление воды из 9Артезианская скважина 0096 может быть весьма драматичной.

Между водоносной способностью горных пород и глубиной их залегания не обязательно существует зависимость. Очень плотный гранит, который будет давать мало или вообще не будет давать воды в колодец, может быть обнажен на поверхности земли. И наоборот, пористый песчаник может лежать на сотнях или тысячах футов ниже поверхности земли и может давать сотни галлонов воды в минуту. Камни, дающие 90 096 пресноводных 90 097, были обнаружены на глубине более 6000 футов, а 9Соленая вода 0096 поступает из нефтяных скважин на глубине более 30 000 футов. Однако в среднем пористость и проницаемость горных пород уменьшаются по мере увеличения их глубины от поверхности земли; поры и трещины в породах на больших глубинах закрыты или сильно уменьшены в размерах из-за веса вышележащих пород.

Источники/использование: общественное достояние. Посетите СМИ, чтобы узнать подробности.

На иллюстрации показаны артезианская скважина и проточная артезианская скважина, пробуренные в напорный водоносный горизонт, и скважина с грунтовыми водами, пробуренная в безнапорный водоносный горизонт. Также показаны пьезометрические поверхности в напорном водоносном горизонте и непроницаемый водоупорный слой между напорным и безнапорным водоносным горизонтом.

Кредит: Окружающая среда и изменение климата Канада

 

Откачка может повлиять на уровень грунтовых вод

Грунтовые воды находятся в насыщенной почве и горных породах ниже уровня грунтовых вод. Если водоносный горизонт достаточно мелкий и достаточно проницаемый, чтобы вода могла проходить через него с достаточно высокой скоростью, тогда люди могут бурить в нем скважины и забирать воду. Уровень грунтовых вод может естественным образом меняться со временем из-за изменений погодных циклов и осадков моделей, речных потоков и геологических изменений и даже антропогенных изменений, таких как увеличение непроницаемых поверхностей на ландшафте.

Откачка колодцев может иметь большое влияние на уровень воды под землей , особенно вблизи колодца, как показано на этой диаграмме. Если вода забирается из-под земли быстрее, чем пополняется, либо за счет инфильтрации с поверхности, либо из потоков , то уровень грунтовых вод может стать ниже, что приведет к образованию «конуса депрессии» вокруг колодца. В зависимости от геологических и гидрологических условий водоносного горизонта воздействие на уровень грунтовых вод может быть кратковременным или длиться десятилетиями, и оно может падать на небольшую величину или на многие сотни футов. Чрезмерная откачка может настолько понизить уровень грунтовых вод, что колодцы перестанут подавать воду — они могут «высохнуть».

 

Движение воды в водоносных горизонтах

Источники/использование: общественное достояние.

Схема, показывающая конус депрессии вокруг колодца, обычно в результате перекачки.

Кредит: Тара Гросс, Геологическая служба США

Движение воды в водоносных горизонтах сильно зависит от проницаемости материала водоносного горизонта. Проницаемый материал содержит взаимосвязанные трещины или пространства, которые достаточно многочисленны и достаточно велики, чтобы вода могла свободно двигаться. В некоторых водопроницаемых материалах грунтовые воды могут перемещаться на несколько метров в сутки; в других местах он смещается всего на несколько сантиметров за столетие. Подземные воды движутся очень медленно через относительно непроницаемые материалы, такие как глина и сланец. (Источник: Министерство окружающей среды Канады)

После входа в водоносный горизонт вода медленно перемещается в более низкие места и в конечном итоге выходит из водоносного горизонта из родников, просачивается в ручьи или извлекается из-под земли колодцами. Подземные воды в водоносных горизонтах между слоями плохо проницаемой породы, такой как глина или сланец, могут находиться под давлением. Если такой замкнутый водоносный горизонт будет вскрыт колодцем, вода поднимется выше верхней части водоносного горизонта и может даже вытекать из колодца на поверхность земли. О воде, заключенной таким образом, говорят, что она находится под артезианским давлением, а водоносный горизонт называется артезианский водоносный горизонт .

 

Визуализация артезианского давления

Вот небольшой эксперимент, который покажет вам, как работает артезианское давление. Наполните пластиковый пакет для бутербродов водой, вставьте соломинку в отверстие, заклейте отверстие вокруг соломинки, направьте соломинку вверх (но не направляйте соломинку на учителя или родителей! ), а затем сожмите мешок. Артезианская вода выталкивается через соломинку.

 

Источники/Использование: Некоторое содержимое может иметь ограничения. Посетите СМИ, чтобы узнать подробности.

 

Вы думаете, что знаете о подземных водах?
Пройдите наш тест "Верно/неверно" для грунтовых вод , часть нашего Центра активности .


Learn more