Содержание
- Характеристика уровня грунтовых вод
- Потоки подземных вод
- Факторы, влияющие на скорость подземных вод
- Подземные водоносные горизонты
Вода в большинстве миров соленая и содержится в основном в океанах, которые покрывают землю. Только около 2,5 процентов от общего объема глобальной воды является пресной водой. Пресная вода содержится в ледниках и ледяных шапках, и около 30 процентов составляют подземные воды, которые включают в себя озера и реки. Подземные воды встречаются практически везде, где есть земля - от болот до каменистых местностей.Когда грунтовые воды заполняют все поры в почве или камне, почва считается «насыщенной». Уровень грунтовых вод - это граница между насыщенным и ненасыщенным грунтом, на которую влияют дожди, снег, ирригация, засуха и активные колодцы в этом районе. Большая часть пресной воды для человека поступает из подземных вод.
Характеристика уровня грунтовых вод
Влажность почвы под поверхностью земли происходит в двух зонах: ненасыщенная зона и насыщенная зона. Пространства или поры между песчинками, почвой или камнями лишь частично или вовсе не заполнены водой в ненасыщенной зоне, тогда как пространства полностью заполнены водой в насыщенной зоне. Уровень воды очерчивает границу между этими двумя слоями. Тонкий слой чуть выше уровня грунтовых вод называется «капиллярная кайма». Капиллярная полоса имеет толщину от нескольких сантиметров (около 1 дюйма) до 60 сантиметров (около 2 футов) и создается водой, вытягиваемой из насыщенной зоны под действием капилляров. Глубина уровня грунтовых вод варьируется в зависимости от состава земли: от нуля в болотистых районах до глубины более 25 метров (300 футов). Некоторые водные горизонты пересекаются с озерами и реками и изменяются ими. Водные столы не являются плоскими или горизонтальными: они часто следуют конформации земли и, как правило, слегка наклонены, вызывая протекание грунтовых вод.
Потоки подземных вод
Осадки, такие как дождь, попадают в ручьи и озера и просачиваются в землю. Под действием силы тяжести вода начинает заполнять пустые или частично пустые пространства в почве или между частицами породы. Когда проникающая вода достигает уровня грунтовых вод и уровня воды, она начинает двигаться горизонтально с грунтовыми водами. Подземные воды в зоне насыщения стекают с более высоких на более низкие высоты. В отличие от потока воды в ручьях и реках, подземные воды движутся очень медленно. Движение в песчаной или гравийной почве может составлять миллиметры в день, а в глине движение может быть еще медленнее.
Факторы, влияющие на скорость подземных вод
Основными факторами, влияющими на скорость потоков подземных вод, являются пористость, количество доступных открытых пространств в почве или камне; проницаемость, взаимосвязанность пор; и гидравлический уклон, наклон уровня грунтовых вод. Скорость подземных вод увеличивается с увеличением проницаемости и гидравлического градиента. Песок, гравий, песчаник и некоторые виды кристаллической породы позволяют подземным водам легко течь, а мелкозернистые осадки, такие как сланцы и ил, препятствуют легкому перемещению подземных вод.
Подземные водоносные горизонты
Водоносные горизонты - это подземные резервуары, которые содержат обильные подземные воды в порах или пространствах. Большая часть пресной питьевой воды в мире забирается из водоносных горизонтов. Некоторые водоносные горизонты создаются слоями, состоящими из богатой глиной почвы или коренной породы. Тающий снег или дождь создают насыщенную зону над ограничивающим слоем, потому что вода не может просочиться за ограничивающий слой. Поток водоносных горизонтов зависит как от силы тяжести, так и от давления, создаваемого возвышением земли. Замкнутые водоносные горизонты удерживают грунтовые воды под давлением, в то время как неограниченные водоносные горизонты не находятся под давлением, и уровень воды не поднимется над уровнем грунтовых вод при прокалывании.