Под землей вода: Откуда столько воды под землей?

Опубликовано в Разное
/
4 Авг 2019

Содержание

Откуда столько воды под землей?

Главная » Занимательная геология » Откуда столько воды под землей?

Вода может поступать в землю после дождя, просачиваясь по порам в песчаных, гравелистых, галечных грунтах. Ученые называют такой процесс инфильтрационным путем образования вод под землей (жидкости в горных породах, двигаясь по порам, не текут,а фильтруються). Таким же образом могут просачиваться в землю не только дождевые осадки, но и воды из рек и озер.

Пример. Вода в песке за 1 месяц проходит 60 п.м., а в глине то же расстояние за 90 лет.

Представим себе, прошел дождь. Капли воды просочились по крупным порам вниз. Но вот пласт песка кончился и дальше идет слой глины(водоупор) и капли воды начинают накапливаться. Над глиной в песке образуется слой воды, который ученые называют водоносный горизонт. Первый от поверхности слой воды над первым водоупором получил название грунтовые воды. Уровень грунтовой воды сильно зависит от погоды — если дожди идут часто, вода есть.

Если дожди идут редко, воды мало или нет вообще. Это самый загрязнённый слой подземной воды, поскольку фильтрация через грунт была минимальной.

Так же запасы подземных вод образуются там, где водонепроницаемый слой создаёт на своей поверхности углубления. В этих местах образуются подземные реки от более высоких углублений к более низким. Пласт водоупора может быть не сплошным, в этом случае вода поступает в образующиеся в нем «окна». Пласты водоупора могут где-то заканчиваться или, как говорят геологи, выклиниваться. В местах, где водонепроницаемый слой прерывается, вода спускается на более низкий уровень.

Таким образом вода попадает в более низкие водоносные слои. Глубина залегания таких слоев начинается от 30 метров и может достигать 300  и глубже. Чем глубже залегает вода, тем она чище и тем меньше уровень воды зависит от выпадения осадков.

Далее вода уходит ещё глубже под землю, либо изливаются на поверхность в виде родников, ключей, гейзеров, источников и прочих подобных явлений. Кроме естественного выхода подземных вод существуют и искусственный — это скважины.

Все статьи >>

обзор лучших методов поиска воды на участке


Устройство собственного источника воды на загородном участке значительно повысит степень комфорта. Согласитесь, привозить воду в достаточном количестве на дачу – дорогостоящая затея, тем более что некоторые участки значительно удалены от города. Вы решились на сооружение водозабора, но не знаете, как найти воду для колодца?

Мы поможем вам разобраться с тонкостями поиска — в статье приведены различные способы и методы, пользующиеся спросом у владельцев загородных участков. Также подобраны видеорекомендации и красочные фото, которые наглядно демонстрируют изложенный материал.

С учетом наших рекомендаций отыскать воду на месте вам будет несложно. И вы сможете обеспечить себе привычные условия жизни и достаточное количество воды для личного употребления и строительных нужд.

Содержание статьи:

Водоносные слои и расположение в грунте

Под землей есть вода, но её не так-то просто найти. Можно, конечно, вырыть яму наугад в надежде случайно наткнуться на водоносный слой, но результат, скорее всего, окажется разочаровывающим.

Между тем, случается, что, не промахнись вы буквально на два метра, желанная цель была бы достигнута. Ведь вода в земле находится между пластами грунта, который она не в состоянии размыть из-за его водоупорного состава, основу которого составляет глина и скальные породы.

Глинистые слои перемежаются с песчаными прослойками, гравийными и галечниковыми отложениями. В них и содержится чистая вода. Именно до такого водоносного слоя и необходимо добраться тем, кто решил выкопать колодец на своём участке.

Водоносные пласты залегают неравномерно и их местонахождение не так-то просто обнаружить, но тем, кто собирается обустраивать колодец, такая информация необходима

Следует учесть, что водоносный слой не одинаков по геометрическим параметрам на всём своём протяжении. Где-то песчаный пласт истончается, а в других местах становится шире и глубже.

Водоупорный слой тоже не одинаков: в одном месте он располагается горизонтально, а в другом может изогнуться или даже искривиться. В местах искривления водоупорного слоя хранятся самые большие объемы насыщенного водой песка.

Влияние глубины залегания на качество воды

Если копать колодец в том месте, где точно находится вода, водоносный пласт можно обнаружить даже всего лишь в каких-то двух-двух с половиной метрах от земной поверхности. Знающие люди называют такой водный слой верховодкой и не используют для питья.

Близость к поверхности – это недобрый знак, потому что вода скопилась за счет таяния снегов, инфильтрации дождевых потоков и вод близлежащих водоемов. Качество воды в ней оставляет желать лучшего, потому что велика вероятность просачивания стоков канализации и прочей грязи.

Чем глубже расположен водоносный слой, тем меньше шансов, что всевозможная грязь, находящаяся на поверхности почвы, сможет испортить воду

Кроме того, зеркало такой воды, как правило, нестабильно. Колодец с верховодкой может полностью пересыхать в пору летнего зноя и наполняться в сезон таяния снегов или осенних затяжных дождей.

А это значит, что питающиеся верховодкой источники водоснабжения тоже будут пусты, и дачники останутся без воды в жаркую летнюю пору, когда она особенно нужна. При таких обстоятельствах о планах на урожай лучше забыть. Ведь до глубокой осени воды в колодце не предвидится.

Поэтому мы будем искать воду глубже. Специалисты считают, что качественная вода находится не так уж и глубоко, всего в 15 метрах от уровня почвы. В песках, вода в которых чистая и вкусная. Песчаный слой, в котором «хранится» вода, является природным фильтром. Пропуская влагу через себя, он очищает её от остатков грязи и вредных элементов.

Если вы заинтересованы в устройстве личного источника воды на дачном участке, стоит сравнить аргументы в пользу устройства , а также узнать об их недостатках. Предлагаем ознакомиться со сравнительным обзором.

Наблюдательность при поиске

Способность всё примечать и анализировать собранную информацию ещё никогда не была лишней. Именно таким способом находили воду наши предки, которые ещё не были вооружены достижениями науки и техники. Какие же именно факты и явления природы помогут нам в поисках воды?

Наблюдение #1 — летние туманы

Туманы могут появиться на участке в теплое время года. Случается это природное явление или ранним утром, или поближе к вечеру. Если вы наблюдаете туман на своём участке, обратите внимание на его плотность: она будет самой высокой в том месте, где вода ближе всего расположена к поверхности почвы.

Если рано утром вы увидите в своём саду туман, клубящийся или сконцентрированный в одном из его уголков, то можно с уверенностью говорить о том, что вода на вашем участке есть

Причиной возникновения такого тумана является испарение воды, которая находится под землей. На одном месте, как обычный туман, он стоять не будет. Пары влаги могут клубиться или стелиться очень низко над землей.

Наблюдение #2 — поведение животных

В отличие от людей, животные прекрасно знают, где именно находится подземная вода. Жаль, что они не могут рассказать об этом нам. Да, рассказать не смогут, но поделиться своими знаниями – пожалуйста.

Наблюдая за поведением домашних и диких животных и птиц, мы может получить всю необходимую информацию:

  • Собака. Собака – друг человека и она обязательно поможет ему в поиске воды для колодца. В жару собаки всегда ищут возможность остудить своё тело, поэтому выкапывают ямки там, где прохладней. Это как раз те места, которые мы ищем.
  • Лошадь. Испытывая жажду, лошадь бьет копытом в том месте, где под землей есть вода.
  • Полевая мышь. А вот мыши любят, где сухо. Они никогда не будут мастерить свои гнезда рядом с местами повышенной влажности. Лучше заберутся на дерево или на какую-нибудь постройку, возвышающуюся над уровнем почвы.
  • Домашняя птица. Курица не несется там, где влажно, а гуси, наоборот, выбирают для своих гнезд места пересечения подземных водоносных слоёв.

Даже мошкара ощущает близость воды. Если посмотреть на её поведение в сумерках, когда летний зной уже отступил, то мы увидим столбики из кружащихся в воздухе насекомых именно над теми местами, где прохладнее всего – там, где под землей есть то, что нам нужно.

Собаки, как и люди, с трудом переносят жару и засуху. Они стараются докопаться до самых прохладных слоев почвы, которые бывают именно над водоносной жилой

В месте, невольно указанном нам представителями животного мира, можно смело бить для добычи воды на полив огорода и для ухода за территорией.

Наблюдение #3 — виды произрастающих растений

Кому же и знать о наличии или отсутствии воды на участке, как не растениям? Не удивительно, что их и используют в качестве индикаторов. Если на вашем участке хорошо себя чувствуют ежевика, крушина, брусника, толокнянке, черемуха, мокрица и багульник, значит, имеет смысл искать водоносный слой – он обязательно присутствует.

Растения не всегда любят избыток воды. Если её слишком много, то они могут даже заболеть и перестать плодоносить

Присмотритесь к березе: её скромный рост и узловатый ствол с искривлениями выдаёт присутствие поблизости водотока. Хвойные деревья тоже предпочитают расти там, где сухо.

Кстати, наличие близких грунтовых вод – это не всегда благо для садоводов. Ведь вишни и яблоки предпочитают умеренную влажность: их переувлажнение может спровоцировать болезни деревьев и подгнивание плодов.

Наблюдение #4 — помощь друзей и соседей

Если ваш участок входит в состав садоводческого общества или у вас поблизости есть соседи, обязательно пообщайтесь с ними. Как правило, они уже решили те проблемы, над которыми сегодня бьетесь вы. Если на их участке есть эксплуатируемая скважина или колодец, то вода будет и у вас.

У соседей стоит узнать, на какой глубине вода в их источнике, стабилен ли уровень в нем. Таким образом проще и легче всего собрать сведения и спланировать работы по . Для частников опрос владельцев смежных участков – единственный целесообразный способ получения гидрогеологических данных.

С соседями всегда нужно поддерживать дружеские отношения: именно они первыми придут к вам на помощь, случись что, они же защитят ваше имущество от воришек

Постарайтесь выяснить не только нынешнее состояние местного водозабора, но и колебания уровня вод на протяжении года, а также состав воды. Согласитесь, что не слишком приятно обнаружить весной свой участок подтопленным паводковыми водами. Получайте жизненно-важную для вас информацию своевременно.

Практические приемы поиска

Когда стадия наблюдений уже позади, а сосед сказал, что участок он купил уже с колодцем, наступает время практического поиска водных слоёв с помощью стандартных или нестандартных методик.

Способ #1 — использование стеклотары

Найти нужное количество стеклянных банок одинакового размера – это не проблема для тех, кто периодически занимается домашним консервированием. Если банок у вас нет, купите, дачнику они рано или поздно обязательно понадобятся.

Содержимое обычных стеклянных банок красноречиво подскажет вам, где именно может располагаться водоносный слой: ищите ёмкость с наибольшей концентрацией конденсата

По всему участку нужно вкопать стеклянные банки одного размера донышком вверх на глубину не менее 5 см. Продолжительность эксперимента – сутки. Следующим утром до того момента, когда встанет солнце, можно выкапывать и переворачивать посуду.

Нас интересуют те банки, в которых есть конденсат. Его больше в банках, расположенных над водоносными слоями.

Способ #2 — применение гигроскопичного материала

Известно, что соль гигроскопична, то есть она способна впитать влагу даже из воздуха. Такими же свойствами обладает и красный кирпич, измельченный в порошок. Силикагель – ещё один материал, который отлично подойдет для наших целей.

Для проведения эксперимента нам понадобятся несколько глиняных горшков, не покрытых глазурью. Выбирайте такой день, когда давно не было дождя и рассчитываем на то, что и в ближайшие сутки его не предвидится.

Вам нужны вот такие горшки, не покрытые изнутри и снаружи глазурью, потому что они отлично “дышат” и способны пропускать внутрь себя водные испарения

Засыпаем материал в горшки и взвешиваем получившиеся «приборы». Горшки лучше пронумеровать, а полученные данные записать. Каждый горшок оборачиваем нетканым материалом и закапываем на глубине полуметра в землю в разных местах участка.

Через сутки раскапываем закладки и проводим повторное взвешивание. Чем тяжелее стал горшок вместе с его содержимым, тем ближе к месту его закладки находится водоносная жила.

Почти научные методы биолокации

Несмотря на весь скептицизм профессиональных бурильщиков, лозоходство используется по сей день и даёт неплохие результаты. Рассмотрим два способа такого поиска воды.

№ 1 — электроды и проволока из алюминия

Для этого эксперимента нам понадобятся два куска алюминиевой проволоки длиной 40 см. Загнем 10 см на каждом куске под прямым углом для рукояток. Для оставшихся 25 см понадобится полая трубка, например, из бузины, с удаленной сердцевиной.

Вставляем проволоку в бузинные трубки так, чтобы она могла свободно крутиться внутри канала. Кстати, вместо бузины можно использовать калину, вербу или лещину.

Обычно те, кто профессионально занимается биолокацией, используют довольно сложные рамки, которые нам ни к чему, тем более, что принцип работы и результат будет тот же

Берем в каждую руку по одной трубке, чтобы их концы смотрели в противоположные стороны. Идем по участку в направлении с севера на юг. Локти должны быть прижаты к телу. Рамка, не сильно зажатая в кулаках, служит как бы продолжением руки.

В том месте, где есть водоносная жила, проволоки развернуться и сойдутся к середине. Возможно, что вода может находиться справа или слева от вас, тогда в эту сторону будут «смотреть» обе трубки.

Когда вы пройдете водоносный слой, трубки опять развернутся в разные стороны. Чтобы убедиться, что вы не ошиблись, пройдитесь ещё раз над местом смыкания трубок. На этот раз в направлении перпендикулярном предыдущему (с востока на запад). Если смыкание повториться, нужное место найдено и именно здесь следует копать колодец.

№ 2 — ивовая лоза в основе поиска

Нам нужна ива, на которой есть ветка словно расщепленная на две части, образующие между собой угол в 150 градусов (примерно). Это фактически готовая «рамка» – основной инструмент, который будет нами использоваться. Но рамку нельзя эксплуатировать незамедлительно. Запаситесь терпением, пусть древесина сначала высохнет.

Лозоходством люди занимались ещё в древности. Нам тоже не стоит отказываться от этого метода, тем более, что он достаточно результативен

Готовую рамку берут на концы веток так, чтобы «клюв», расположенный посередине, смотрел вверх. С этой лозой и нужно неспешно обойти весь участок. Над местом залегания водоносного слоя лоза «клюнет», то есть средняя часть рамки окажется направленной вниз.

Не каждый человек умеет правильно обращаться с лозой, поэтому лозоходство – это удел немногих. Для тех, кто готов себя испытать, напоминаем, что самые точные значения можно получить, используя рамку:

  • утром с 6 до 7 часов;
  • после обеда с 4-х до 5 часов;
  • вечером с 8 до 9 часов;
  • ночью с 12 до 1 часа.

Такие исследования приносят результат. Вот только найденная вода может оказаться верховодкой или подземными коммуникациями, проходящими под участком и собравшими на себя конденсат.

Поиск воды методом бурения

Окончательный результат можно получить методом разведочного бурения. Он и поставит точку во всех ваших сомнениях. Для сверления скважины вам понадобится садовый бур. Поскольку мы уже обсудили достоинства воды, находящейся в опасной близости к земной поверхности, бурить придется на глубину не менее 6 метров.

Единственный способ убедиться, правильно ли найдено место, на поиски которого нами было потрачено столько усилий, – это пробурить почву и нижележащие слои грунта, чтобы посмотреть, что же там есть

Допустим, водоносный слой найден. Но, прежде чем приступать к рытью долгожданного колодца, нужно убедиться, что вы нашли воду хорошего качества. Для этого отправьте её для исследования состава и степени загрязнения в санэпидемстанцию. Также нужно будет сдать после обустройства водозабора.

Если полученные результаты вас удовлетворят, можно считать, что поиски места под колодец завершены.

Галерея изображений

Фото из

Ручной станок для бурения до 10 — 25 м

Бурение разведочной скважины ручником

Переслаивание суглинка с супесью без воды

Насыщенный водой пласт песка

Наиболее затратным и, вместе с тем, максимально надежным способом является бурение шурфов и пробивка скважин с использованием профессионального оборудования.

Используя его, мы получим следующие сведения:

  • толщину грунта на участке;
  • количество и качество обнаруженной воды;
  • глубину залегания водоносного слоя;
  • местонахождение плывунов, каменных глыб и плит;
  • примерную сумму, которая нам понадобится на постройку колодца.

Совсем не факт, что место, которое вы разведаете, будет удобно расположено относительно предполагаемых построек на вашем участке, но иногда владельцам везёт.

Большой удачей считается обнаружение нужного места для в пяти метрах от вашего дома. В этом случае при устройстве независимого водопровода с автоматической подачей воды участок проложенных в земле труб будет минимальным. Значит, потребует меньше вложений.

Выводы и полезное видео по теме

Посмотрите ролик ниже, он вас ознакомит с биолокационными способами. Вы увидите практическое применение метода биолокации. Геологи не рекомендуют использовать этот метод, считая его псевдонаучным. Если сам метод вызывает споры, то манипуляции с кольцом, которые вы видите в этом ролике, более чем сомнительны.

В нашей статье биолокация упомянута исключительно с целью предоставления наиболее полной информации обо всех способах поиска воды, которые фактически применяются на практике.

Следующий ролик представит принцип исследования грунтов и их состояния буровыми методами. В этом видео наглядно представлены работы по разведывательному копанию с помощью щупа (желонки). Это довольно трудоёмкий процесс, который сложно выполнять одному, не используя ни треногу, ни ворот.

Кроме того, имеется реальная опасность обрушения скважины, если не использовать для её закрепления обсадную трубу.

Если вы ищите воду для колодца, вам необходимо иметь представление о водоносных слоях, о том, как они располагаются под землей и о влиянии глубины залегания воды на её качественные характеристики.

Проявите наблюдательность в ходе поисков. Последите за растениями, природными явлениями и животными. Их поведение поможет вам определить, есть ли вода на вашем участке.

Не лишними будут и народные средства поиска воды, а также информация, полученная от соседей. Кроме того, воду ищут и методом биолокации. Наиболее результативным, хотя и трудоёмким считается метод бурения. Вооружившись полученной информацией, можете приступать к поискам. Если вода на вашем участке есть, вы её обязательно найдёте.

Пишите, пожалуйста, комментарии в находящемся ниже блоке. Задавайте вопросы, если они возникли в ходе ознакомления с представленной нами информацией. Расскажите нам и посетителям сайта о собственном опыте в определении места для колодца на загородном участке.

Вулканическое происхождение Боржоми | Вода долины «Боржоми»

«Боржоми» — минеральная вода вулканического происхождения, которой по природным меркам уже более 1500 лет. На поверхность земли она попадает с глубины 8-10 км, выталкиваемая природным углекислым газом. В отличие от многих других гидрокарбонатных натриевых минеральных вод, «Боржоми» не успевает остыть под землей и выходит на поверхность теплым (38-41°С), «по пути» обогащаясь композицией из 60 различных минералов, находящихся в породах Кавказских гор.

Результаты исследований боржомской воды указывают на то, что в ее формировании участвуют глубинные минерализованные, современные пресные и низкоминерализованные воды. Но как же они зарождаются в недрах земли? Чтобы ответить на этот вопрос, вспомним несколько теорий о происхождении подземных вод.
Одна из первых теорий — инфильтрационная — была выдвинута римским архитектором Марком Витрувием Поллио еще в античные времена, но на нее и по сей день опираются ученые. Согласно этой теории, подземные воды образуются из атмосферных осадков, проникающих в землю по каналам горных пород.
В конце XIX века мир увлекся конденсационной теорией немецкого инженера О. Фольгера, который полагал, что подземные воды образуются благодаря сгущению в почве водяных паров атмосферы.
Наконец, одна из последних теорий — ювенильная — была выдвинута в 1902 г. венским геологом Э. Зюссом. Ученый привел ряд доказательств о связи некоторых минеральных вод с магмой Земли. По его мнению, выделяющиеся из расплавленной магмы продукты попадают в области с более низкими температурами и конденсируются, образуя ювенильные (т. е. первозданные) воды, которые в виде источников выходят на земную поверхность. Однако не в чистом виде: поднимаясь по трещинам горных пород, часто под воздействием газов вулканического происхождения, ювенильная вода растворяет эти породы, насыщается минералами и смешивается с подземными водами, имеющими иное (часто — инфильтрационное) происхождение.
В начале 1990-х гг.
в ходе одного из исследований было обнаружено, что «Боржоми» по соотношению некоторых изотопов водорода кардинально отличался от других исследуемых минеральных вод. Не исключено, что эти данные подтверждают значительную долю той самой ювенильной, «первозданной», составляющей в этой минеральной воде. Возможно, уникальность «Боржоми», его позитивное воздействие на организм, которое не всегда поддается медицинскому анализу, и, в конечном счете, популярность этой воды относятся именно к тайнам ее происхождения.

Технология поиска подземных вод без бурения скважин — Геологоразведка

Технология предназначена для обнаружения водоносных слоев, измерения их характеристик — глубины залегания, количества подвижной воды, содержания диамагнитных, парамагнитных и углеводородных примесей. Применяемые методики позволяют производить оценку запасов подземных вод и оконтуривание месторождений.

Максимальная глубина разведки — до 150 метров и более (в зависимости от геологических условий).

Применение технологии дает значительную экономию по сравнению с традиционным бурением скважин.

Технология реализована в аппаратно-программном комплексе «Гидроскоп». В основе технологии — применение метода ядерно-магнитного резонанса (ЯМР). Макроскопические образцы воды в порах или трещинах горных пород исследуются измерениями ядерной релаксации в земном магнитном поле. Возбуждение и прием сигнала ЯМР производится с помощью расположенной на поверхности антенны в форме круга или восьмерки (для уменьшения влияния внешних электромагнитных помех) размерами порядка 100 метров (рис.1.)

Схема проведения измерений ЯМР – геотомографом в геомагнитном поле В0

По антенне радиуса R0 порядка 50 м пропускается переменный ток с частотой, совпадающей с частотой ларморовской прецессии ядер в геомагнитном поле. Ток создает переменное магнитное поле B1(r) той же частоты, которое поворачивает ядерную намагниченность от равновесного положения.

После выключения возбуждающего импульса ядерная намагниченность прецессирует в геомагнитном поле B0. Получающийся при этом сигнал свободной ядерной индукции принимается той же антенной. Частота магнитного резонанса в рассматриваемом случае составляет несколько килогерц, мертвое время аппаратуры – несколько миллисекунд. Регистрируется только способная к гидродинамическому перемещению вода. Вода в очень мелких порах водоупорных пород (например, в глинистых грунтах), химически связанная, кристаллизационная или замерзшая вода имеет более короткие времена спиновой релаксации и не регистрируется.

Распределение концентрации воды по глубине определяется путем обращения интегрального уравнения, содержащего модельные и измеренные зависимости сигнала ЯМР от интенсивности возбуждения.

Измерение распределения воды в разных точках в плане позволяет строить карты содержания воды. Исследования скоростей спиновой релаксации позволяют получать информацию о микроструктуре пор и трещин и фильтрационных свойствах коллекторов.

Геотомограф позволяет производить как обнаружение водоносного слоя, так и измерение его характеристик — глубины залегания, количества подвижной воды, содержания диамагнитных, парамагнитных и углеводородных примесей.

Технические параметры

Обнаружение водоносных горизонтов 150 м и более
Распределение воды по глубине (гистограмма) 0-120 м
Вес прибора 160 кг
Вес антенны 140 кг
Питание прибора автономное 48 В (4 автоаккумулятора)
Время регистрации 1-4 часа (в зависимости уровня внешних помех)

Порядок применения

По прибытии на место изысканий определяются станции – места наиболее перспективные для проведения измерений. В этих выбранных местах поочередно на поверхности земли располагается антенна прибора, и в течение 3-4 часов проводятся измерения.

Для корректной оценки источника требуется проведение 10 – 20 измерений. Результаты обрабатываются с помощью специальной программы, интерпретируются и сводятся в итоговый отчет.

На качество проводимых работ по поиску воды влияет удаленность от линий электропередач, кабели (релейные, связи и др.). При недостаточной удаленности источника излучения помех от места проведения работ (для ЛЭП — до 10 киловольт~ 0,5 км, — до 35 киловольт ~ 1,0 км, 110 киловольт и более ~ 1,5 км — 2,5 км) – требуется его отключение.

Преимущества технологии
— Высокая производительность и низкая стоимость получения информации;
— Экологическая чистота;
— Позволяет значительно сократить объем разведочного и эксплуатационного бурения;
— «Гидроскоп» удобен для доставки в любой район Земного шара. 

кризис с питьевой водой, землетрясения и провалы в городах

Откачка грунтовых вод происходит очень быстро. Недавно ученые подсчитали, что в XX веке только США потеряли 800 куб. км грунтовых вод. Этого объема хватит, чтобы покрыть штаты Монтана, Айдахо, Вайоминг, Невада, Юта, Колорадо, Аризона и Нью-Мексико, а также большую часть Калифорнии. За это время водные горизонты пополнились примерно на 220 куб. км грунтовых вод.

В Индии ситуация еще хуже — на севере страны подземные воды выкачиваются в 54 раза быстрее, чем их запасы пополняются. При этом в большинстве регионов Земли зависимость от грунтовых вод очень высока. Например, в той же Индии на воду, выкачиваемую из-под земли, приходится до 85% всего потребления пресной воды. В Европе этот показатель составляет 75%. В России он значительно ниже — около 20% от всей потребности в пресной воде.

Рано или поздно грунтовые воды закончатся. Когда это произойдет, геологи точно сказать не могут. Предполагается, что запасы грунтовых вод естественным образом пополняются за счет дождей и снегопадов: вода просачивается через почву и попадает в водные горизонты.

Однако большое количество дождевой воды испаряется и попадает в атмосферу раньше, чем оказывается под землей. Большой вклад в замедление этого процесса вносит строительство непроницаемых для влаги дорог, зданий и бетонных конструкций.

Последствия откачивания грунтовых вод

Активное истощение водных горизонтов несет вред как окружающей среде, так и людям, которые используют грунтовые воды. Когда запасы пополняются медленнее, чем вода выкачивается, рано или поздно фермерам может не хватить ее для полива полей. Если проблема приобретает большой масштаб, она может привести к серьезным экономическим и гуманитарным последствиям. Однако это не единственные последствия истощения подземных вод.

Проседание водоносного горизонта

При проседании водоносного горизонта уровень грунтовых вод, на котором их можно обнаружить и добыть, уходит глубже в землю.

Например, до понижения скважины глубиной в 80 м было достаточно для непрерывного обеспечения водой одного домохозяйства или фермы. Однако после понижения водный горизонт ушел глубже в землю, и чтобы добраться до него, необходимо увеличить глубину скважины — соответственно, понести дополнительные затраты. Кроме того, в результате проседания грунтовых вод их объем может снизиться.

Проседание уровня водного горизонта вынуждает фермеров углублять скважины

Снижение уровня воды в реках и озерах

Уровень грунтовых вод напрямую связан с уровнем воды в реках и озерах, расположенных в окрестностях подземного бассейна. Значительная часть воды в наземных водоемах поступает из грунтовых бассейнов.

Выкачивание грунтовых вод может изменить то, как вода из подземного горизонта поступает в русло. Результатом становится постепенное обмеление рек и озер, что приводит к гибели прибрежной растительности и изменению среды обитания диких животных. Недавно ученые подсчитали, что выкачивание грунтовых вод за последние 100 лет привело к падению потока воды в реках США на 50%.

Ухудшение качества воды

Не все грунтовые воды пресные — вода на очень большой глубине и в водных горизонтах, залегающих под дном океанов, соленая. Фактически существует около 12,9 млн куб. км соленой воды и 10,5 млн куб. км пресной.

В естественных условиях граница между пресными и солеными водными горизонтами достаточно стабильна, однако в условиях активного выкачивания подземных вод проседание горизонта может привести к ее разрушению.

Кроме того, грунтовые воды подвержены химическому загрязнению — бензин, нефть, дорожные соли и химикаты проникают в водные горизонты через почву вместе с дождем и со временем делают ее непригодной для полива и питья.

Деятельность человека загрязняет подземные водные бассейны, что усугубляет кризис, связанный с пресной водой

Бензин, нефть, масло и другие продукты переработки углеводородов часто хранятся под землей в специальных металлических резервуарах. Например, на каждой заправочной станции установлены подземные канистры, в которых хранятся бензин, дизельное топливо и солярка. Металл подвержен коррозии, в результате которой образуются трещины и утечки. Если нефтепродукт попадет в грунтовые воды, это может привести к серьезному загрязнению.

Другой потенциальный загрязнитель — свалки бытовых отходов. Для сокращения вреда экологии такие объекты должны быть иметь нижний защитный слой из бетона. Однако если такой слой отсутствует (как в случае с незаконными свалками) или треснул, кислота из автомобильных аккумуляторов, краска, бытовые чистящие средства и другие химикаты могут попасть в грунтовые воды.

Проседание почвы

Уменьшение объема грунтовых вод приводит к проседанию почвы. В некоторых районах, где темпы откачки особенно высоки, почва под жилыми домами, административными зданиями и объектами инфраструктуры проседает на десятки сантиметров в год. Это приводит к разрушению дорог, перебоям в водоснабжении и электроснабжении и разрушению жилых домов.

В 1950-х коммунальные службы и фермеры активно добывали грунтовую воду в окрестностях Токио. Спустя десятилетие это привело к тому, что почва под городом начала проседать. В 1968 году скорость этого процесса достигала 24 см в год. В тот же год объемы добытой из-под земли пресной воды достигли максимума — 1,5 млн куб. м в день. В ответ на сложившийся кризис правительство Токио приняло законы, ограничивающие прокачку. К началу 2000-х годов оседание города замедлилось до 1 см в год.

Однако ограничение объема выкачивания грунтовых вод требует наличия альтернативного источника пресной воды. В некоторых регионах они отсутствуют — как, например, в долине Сан-Хоакин в Калифорнии. Долина простирается на 25,9 тыс. кв. км — почти всю эту территорию занимают сельскохозяйственные угодья. Из-за активного использования грунтовых вод местными фермерами некоторые части долины опускаются на 60 см в год.

Масштабы проседания почвы в долине Сан-Хоакин

Почва высокими темпами — около 17 см в год — проседает и в столице Индонезии Джакарте. Ситуация осложняется тем, что город находится почти на уровне моря, а дальнейшее проседание наряду с повышением уровня океана из-за таяния ледников грозит постепенным затоплением дорог, электростанций и жилых домов. В результате этого процесса без крова могут остаться более 10 млн человек — то есть все население Джакарты.

В Испании последствия откачивания грунтовых вод уже привели к человеческим жертвам. В мае 2011 года в окрестностях популярного среди туристов города Лорка на юго-западе страны произошло землетрясение магнитудой 5,1. В результате десять человек погибли, сотни получили ранения.

Окрестности Лорки — самый сейсмоактивный район страны, а из-за строительства большого количества артезианских скважин и активного откачивания грунтовых вод почва там проседает самыми высокими темпами на территории Европы — до 10 см в год.

В результате откачивания воды для орошения полей уровень грунтовых вод в регионе снизился на 250 м. Ученые считают, что это стало причиной землетрясения, поскольку оно произошло на необычно малой глубине — около 3 км. Снижение уровня водоносного горизонта усилило давление на два пласта пород, двигавшихся параллельно друг другу в противоположных направлениях и без того находившихся в напряжении. Компьютерное моделирование подтвердило эту гипотезу.

Под землей обнаружили три Мировых океана — Российская газета

На глубине 400-600 километров находятся три Мировых океана. Правда, вода здесь не плещется, а хранится в своеобразных «капсулах» из минералов. Статья об этом сенсационном открытии опубликована в одном из самых престижных научных журналов Nature. Причем среди восьми авторов пятеро россиян, остальные из Франции и Германии. Возглавляет коллектив член-корреспондент РАН Александр Соболев из Института геохимии и аналитической химии им. Вернадского РАН. Это открытие может заставить ученых в корне пересмотреть теории о формировании Земли.

— О существовании этой необычной воды ученые подозревали давно, а пару лет назад природа сделала им поистине царский подарок, — рассказывает Александр Соболев. — В Бразилии был найден алмаз, которому 100 миллионов лет. Он вынесен на поверхность с огромной глубины, около 400-600 километров. В алмазе ученые обнаружили редчайшее включение — минерал рингвудит. Но дальнейший анализ вообще поразил специалистов: в минерале оказалось 1,4 процента воды. Если это пересчитать на весь находящийся под землей минерал, получается, что в недрах скопились гигантские запасы воды. Ее, как губка, впитал рингвудит.

Как всегда бывает в науке, это открытие поставило множество новых вопросов. И самый главный: как на такую огромную глубину вообще могли попасть океаны воды? Сразу была выдвинута очевидная гипотеза: «пришла» с поверхности земли. Литосферные плиты дрейфуют в океане, сталкиваются и уходят в мантию, увлекая с собой часть воды (зона субдукции). В течение сотен миллионов, а возможно миллиардов лет она там скапливалась, входя в состав твердых минералов.

И вот эта красивая версия поставлена российскими учеными под сомнение. Но для этого им пришлось сделать новое открытие: определить возраст древней воды. Он мог быть, как у найденного алмаза, 100 миллионов лет, а мог и несколько миллиардов.

— Из разных известных на сегодня возрастных меток, которые Земля выбросила с больших глубин на поверхность, мы выбрали очень редкую породу — коматиит, — говорит Соболев. — Почему его? Наука точно знает, что он мог образоваться, когда Земля была очень горячей, а это наблюдалось не позднее 2 миллиардов лет назад. Затем температура планеты снизилась, и коматииты уже не образовались.

Ученым удалось в Канаде отыскать эту редчайшую «метку» времени, она вместе с водой была «запечатана» в мельчайших, размером с человеческий волос капсулах породы, выброшенной на поверхность земли с огромных глубин. А чтобы извлечь из нее полезную информацию, потребовался уникальный метод анализа, который был разработан российскими учеными. Вывод: возраст минерала и древней воды около 2,7 миллиарда лет.

По мнению ученых, теперь придется пересмотреть тектоническую версию о том, как океан воды оказался на такой глубине. Почему? Сегодня считается, что движение плит началось около 3 миллиардов лет назад. Но раз найденной воде 2,7 миллиарда лет, получается, что гигантский подземный резервуар заполнен за какие-то 300 миллионов лет. Но это нереально, так как она опускается вниз очень медленно и малыми «дозами». Остается другой вариант: вода появилась в недрах Земли одновременно с ее рождением и формированием планеты. Науке предстоит ответить, насколько верна эта версия.

Инфографика «РГ» / Антон Переплетчиков / Юрий Медведев

Спасение Крыма — под землей: как решить проблему водоснабжения

Водоснабжение Крыма стало наиболее актуальной проблемой полуострова: последняя засуха в республике показала, что дефицит воды испытывают уже не только фермеры, но и жители некоторых крымских районов. Помощь полуострову пытаются оказать в том числе специалисты с материка.

Корреспондент РИА Новости Крым побеседовал с директором столичной компании «Отечественные водные технологии» Вадимом Куликовским, который посетил республику для оценки ситуации с водой.

Осеннюю засуху в Крыму назвали редким явлением: когда ждать дождя

— Как вы видите решение проблемы c водой в Крыму?

— Если говорить в целом, то в Крыму большое количество ресурсов, которые надо рационально использовать, а также актуализировать и дополнительно исследовать. Например, подземные воды, которые не везде должным образом исследованы.

— Есть мнение, что нельзя злоупотреблять использованием подземных вод в Крыму, потому что их якобы начинает замещать морская вода.

Ученые КФУ вырастят для Крыма засухоустойчивые сады- Это не совсем верно. Естественно, существует отрицательная динамика изменения качества воды: она становится более минерализованной и жесткой. Но не стоит списывать это лишь на морскую воду – она является одним из факторов, но не самым главным.

Что касается падения качества подземной воды, то такое может происходить лишь в случае, если ее используют неправильно. С моей точки зрения, именно поэтому изучение подземных вод необходимо в Крыму. Для того, чтоб правильно использовать воду, нужно сначала ее грамотно исследовать.

Почему в севастопольском селе исчез пруд >>

— О какой именно подземной воде идет речь?

— Подземная вода — это не какое-то статическое озеро, это – река. Из озера, то есть из статических запасов, отбирать воду нельзя. Во-первых, они закончатся, а во-вторых, вместо воды туда что-нибудь начнет затекать.

Поэтому нужно найти подземную реку, отбор из которой ограничить объемом, не способным повлиять на характер этой реки — как геохимический, так и гидрогеологический. То есть важно, чтоб река сильно не изменилась при таком отборе.

Эксперты рассказали о качестве бутилированной и водопроводной воды в Крыму >>

— Откуда изначально приходят подземные воды? С материка?

В Госкомводхозе уточнили, сколько воды осталось в водохранилищах Крыма

— В основном, эта вода идет с Крымских гор. Она спускается оттуда по водоупорам — это слои почвы, через которые вода с трудом просачивается или не просачивается вовсе и течет по поверхности. По водоупорам, как по желобам, вода растекается по всему полуострову. Потенциал этих вод сейчас не исследован и не эксплуатируется.

— Достаточно ли объема подземных вод, чтобы покрыть нужды Крыма?

— Не исключено, что это дало бы достаточное количество воды для покрытия вододефицита, по крайней мере того, который сейчас просчитывается. Что касается сельского хозяйства, то здесь, конечно, совсем другая проблема, и она гораздо более комплексная, чем просто обеспечение водой населения. Потому что это и вопрос правильной локализации сельскохозяйственных угодий, и правильный выбор сельскохозяйственных культур с точки зрения полива.

Вода для всех: аграриям РК разрешили орошать земли из Северо-Крымского каналаВ Крыму неправильный полив на севере полуострова привел к засолению не только почвы, но и подземных вод.

— Из-за этого перестали выращивать рис на севере полуострова?

— Конечно, ведь больше половины воды, поступавшей по Северо-Крымскому каналу, шло на рис.

— Как вы оцениваете проект поставки воды с материка? Обсуждалась даже идея строить водовод до Кубани.

— Эта история очень древняя. Еще в 70-х годах советские инженеры подготовили проект переброски воды из Кубани, была даже полновесная проектная документация. Речь шла о поставке около миллиона кубов воды и строительстве двух ниток двухметрового трубопровода по мосту. Собственно, именно тогда впервые обсуждался и проект Керченского моста.

Водный вопрос: в чем главная проблема Крыма и чего опасается МинприродыК этой идее возвращались несколько раз, в том числе в 14 году, когда обсуждались варианты решения проблемы водообеспеченности Крыма после остановки Северо-Крымского канала. Мы рассматривали эту возможность, но проблема в том, что самому Таманскому полуострову воды не хватает.

И опять-таки, воды Таманскому полострову не хватает вследствие традиционного водопользования, которое там сложилось. Потому что на Кубани тоже есть подземные воды, и их тоже надо осваивать – особенно с учетом того, что они уже разведаны. Но этого не происходит.

Аксенов озвучил главный для Крыма вопрос по воде >>

— Что вы имеете в виду, когда говорите о правильном использовании воды?

— Если у вас есть подземный источник, нужно грамотно просчитать, сколько можно отбирать оттуда воды. Эта цифра обычно выражается в виде тысяч кубов в год или в сутки, но на самом деле к этому показателю надо подходить более гибко. Потому что питание подземных вод тоже испытывает сезонные колебания — когда-то можно взять больше, когда-то меньше.

В некоторых случаях, если населенный пункт имеет и подземные, и поверхностные источники, то в засуху, когда поверхностный источник воды не дает, можно форсировать добычу из подземного источника.

Вода из теплого воздуха: в Крыму ученые испытывают уникальную установку

Подземный источник обладает определенной эластичностью с точки зрения объема отбора воды — при грамотной эксплуатации он позволяет маневрировать отбором и тем самым компенсировать недостатки поверхностной воды в водоснабжении. Подобный подход для Крыма был бы очень правильным, ведь, имея подземные источники, можно было бы в условиях крымских засух форсировать добычу подземной воды.

Однако для этого нужны исследования, которые, к сожалению, не проведены, хотя соответствующие рекомендации озвучивались еще в 2014 году.

Фонд подземных вод: получение информации: основы: что такое подземные воды

Что такое подземные воды?


Подземные воды используют для питья более 50 процентов населения США, включая почти всех, кто живет в сельской местности. В основном грунтовые воды используются для орошения сельскохозяйственных культур.

Область, где вода заполняет водоносный горизонт, называется зоной насыщения (или зоной насыщения).Вершина этой зоны называется водным зеркалом. Уровень грунтовых вод может располагаться всего на фут ниже поверхности земли или на сотни футов ниже.

Водоносные горизонты обычно состоят из гравия, песка, песчаника или трещиноватой породы, например известняка. Вода может проходить через эти материалы, потому что они имеют большие соединенные пространства, которые делают их проницаемыми. Скорость, с которой текут грунтовые воды, зависит от размера пространств в почве или скале и от того, насколько хорошо эти пространства связаны между собой.

Подземные воды можно найти почти везде. Уровень грунтовых вод может быть глубоким или мелким; и может повышаться или понижаться в зависимости от многих факторов. Сильные дожди или тающий снег могут вызвать подъем уровня грунтовых вод, а сильная откачка грунтовых вод может вызвать падение уровня грунтовых вод.

Запасы подземных вод пополняются, или пополняются , за счет таяния дождя и снега, которые просачиваются в трещины и щели под поверхностью земли. В некоторых регионах мира люди сталкиваются с серьезной нехваткой воды, потому что грунтовые воды используются быстрее, чем они пополняются естественным путем.В других районах подземные воды загрязнены деятельностью человека.

Вода в водоносных горизонтах естественным образом выводится на поверхность из источника или может сбрасываться в озера и ручьи. Подземные воды также можно добывать через скважину, пробуренную в водоносный горизонт. Колодец — это труба в земле, которая заполняется грунтовыми водами. Эту воду можно вывести на поверхность с помощью насоса. Неглубокие колодцы могут высохнуть, если уровень грунтовых вод опускается ниже дна колодца. Некоторые колодцы, называемые артезианскими колодцами, не нуждаются в насосе из-за естественного давления, которое заставляет воду подниматься и выходить из колодца.

В областях, где материал над водоносным горизонтом проницаем, загрязнители могут легко проникать в запасы грунтовых вод. Подземные воды могут быть загрязнены свалками, септическими резервуарами, негерметичными подземными резервуарами для газа, а также чрезмерным использованием удобрений и пестицидов. Если грунтовые воды станут загрязненными, пить их будет небезопасно.

Подземные воды | Национальное географическое общество

Вода, которая спустилась с поверхности почвы и собралась в промежутках между отложениями и трещинами внутри породы, называется грунтовой водой.Подземные воды заполняют все пустые пространства под землей в так называемой насыщенной зоне, пока не достигают непроницаемого слоя породы. Подземные воды содержатся и проходят через массивы горных пород и отложений, называемые водоносными горизонтами. Время, в течение которого грунтовые воды остаются в водоносных горизонтах, называется временем их пребывания, и оно может широко варьироваться от нескольких дней или недель до 10 тысяч лет и более.

Вершина насыщенной зоны называется уровнем грунтовых вод, а над уровнем грунтовых вод находится ненасыщенная зона, где промежутки между камнями и отложениями заполнены как водой, так и воздухом.Вода в этой зоне называется почвенной влагой и отличается от грунтовых вод.

Существующие подземные воды могут выводиться через родники, озера, реки, ручьи или искусственные колодцы. Он пополняется за счет осадков, таяния снегов или просачивания воды из других источников, включая орошение и утечки из систем водоснабжения.

Для искусственного сброса грунтовых вод необходимо пробурить скважину в водоносном горизонте, а для скважины обычно требуется насос, чтобы перекачивать воду вверх из водоносного горизонта.Артезианские скважины пробуриваются в водоносные горизонты, которые ограничены непроницаемым слоем породы как сверху, так и снизу, и давление воды из источника подпитки, расположенного выше точки выхода скважины, приведет к выталкиванию грунтовых вод вверх через артезианскую скважину с использованием насоса ненужный.

Одна из важных причин, по которой грунтовые воды добываются из колодцев, — это питьевая вода. Фактически, подземные воды обеспечивают питьевой водой более 50 процентов населения США, в том числе почти 100 процентов сельского населения США.С. население. Он также используется в бытовых, промышленных и коммерческих целях, хотя большая часть подземных вод фактически используется для орошения сельскохозяйственных угодий.

Мы должны позаботиться о том, чтобы не откачивать сразу слишком много грунтовых вод. Это может привести к пересыханию колодцев, если количество воды, поступающей в результате подпитки, не будет соответствовать нашим темпам удаления грунтовых вод. Это уже произошло в Ист-Портервилле, Калифорния, где продолжительная засуха вынудила людей пробурить более глубокие скважины, что привело к снижению уровня грунтовых вод и дальнейшему высыханию скважин.Еще одна угроза для грунтовых вод — это загрязнение удобрениями, пестицидами и отходами из септиков, которые могут просачиваться в водоносные горизонты с поверхности почвы.

Подземные воды находятся повсюду под поверхностью почвы и могут постоянно присутствовать во многих местах, если им позволено пополняться. Даже в засушливых условиях он поддерживает течение рек и ручьев, пополняя их, обеспечивая ценную замену осадкам.

Водный стол | Национальное географическое общество

Уровень грунтовых вод — это подземная граница между поверхностью почвы и областью, где грунтовые воды насыщают пространства между отложениями и трещинами в скале.На этой границе давление воды и атмосферное давление равны.

Поверхность почвы над уровнем грунтовых вод называется ненасыщенной зоной, где и кислород, и вода заполняют промежутки между отложениями. Ненасыщенную зону еще называют зоной аэрации из-за наличия кислорода в почве. Под уровнем грунтовых вод находится зона насыщения, где вода заполняет все промежутки между отложениями. Зона насыщения ограничена снизу непроницаемой скальной породой.

На форму и высоту уровня грунтовых вод влияет поверхность земли, которая находится над ним; он изгибается под холмами и падает под долинами. Подземные воды, обнаруженные ниже уровня грунтовых вод, образуются в результате атмосферных осадков, просочившихся через поверхность почвы. Источники образуются там, где уровень грунтовых вод естественным образом встречается с поверхностью земли, заставляя грунтовые воды течь с поверхности и в конечном итоге в ручей, реку или озеро.

Уровень грунтовых вод может быть разным в разных районах и даже в пределах одного района. Колебания уровня грунтовых вод вызваны изменениями количества осадков между сезонами и годами. В конце зимы и весной, когда тает снег и выпадает много осадков, уровень грунтовых вод повышается.Однако существует задержка между проникновением осадков в зону насыщения и повышением уровня грунтовых вод. Это связано с тем, что воде требуется время, чтобы просочиться через промежутки между отложениями, чтобы достичь насыщенной зоны, хотя этому процессу помогает сила тяжести. Орошение сельскохозяйственных культур также может вызвать повышение уровня грунтовых вод, поскольку избыток воды просачивается в землю.

В летние месяцы уровень грунтовых вод имеет тенденцию падать, отчасти из-за того, что растения забирают воду с поверхности почвы, прежде чем она достигает уровня грунтовых вод.На уровень грунтовых вод также влияет извлечение человеком подземных вод из колодцев; откачиваются подземные воды для питья и орошения сельскохозяйственных угодий. Глубину уровня грунтовых вод можно измерить в существующих колодцах, чтобы определить влияние сезона, климата или человека на грунтовые воды. Уровень грунтовых вод может быть нанесен на карту по регионам, используя измерения, сделанные из скважин.

Если вода не будет извлекаться из скважины устойчивым образом, уровень грунтовых вод может окончательно упасть.Это начинает происходить во всем мире. Некоторые из крупнейших источников подземных вод в Индии, Китае и Соединенных Штатах истощаются до такой степени, что их невозможно восполнить. Истощение подземных вод происходит, когда скорость извлечения подземных вод через скважины выше, чем скорость пополнения за счет атмосферных осадков.

Неделя осведомленности о подземных водах | Питьевая вода | Здоровая вода

Большая часть воды, которую мы используем, поступает из земли.Узнайте больше о важности подземных вод, угрозах их безопасности и способах защиты их источников во время Недели осведомленности о подземных водах.

Вода — один из самых ценных ресурсов мира. Люди используют воду каждый день для многих видов деятельности, таких как питье, купание, отдых, сельское хозяйство, охлаждение, производство и медицина. Хотя вода играет важную роль в повседневной жизни, многие люди не осознают, что большая часть их воды поступает из земли.

Подземные воды — это вода, находящаяся ниже поверхности земли в промежутках между камнями и почвой.Поверхностная вода — это вода, которая собирается над поверхностью земли, такой как ручьи, реки, озера или океаны. Тридцать процентов всей пресной воды на Земле — это грунтовые воды, а остальные 70% — это поверхностные воды. Подземные воды снабжают водой колодцы и родники и являются важным источником воды для общественных систем водоснабжения и частных колодцев в США.

Примерно 145 миллионов американцев получают воду из-под крана из подземных источников.

Национальная неделя осведомленности о подземных водах, внешний значок, ежегодное мероприятие, спонсируемое внешним значком Национальной ассоциации подземных вод (NGWA), проходит с 8 по 14 марта 2020 года.Это наблюдение подчеркивает важность грунтовых вод для здоровья людей и окружающей среды.

Загрязнение подземных вод

Все источники подземных вод должны быть защищены от загрязнения (микробы и вредные химические вещества) .

Защита подземных вод является важным приоритетом для стран во всем мире, включая Соединенные Штаты. В большинстве случаев подземные воды в США безопасны для использования. Однако источники грунтовых вод могут быть заражены микробами, такими как бактерии, вирусы и паразиты, а также химическими веществами, такими как те, которые используются в удобрениях и пестицидах.Загрязненные грунтовые воды могут вызвать заболевание людей.

Водная инфраструктура требует регулярного обслуживания.

Подземные воды иногда содержат естественные микробы и вредные химические вещества из окружающей среды, такие как мышьяк и радон. Однако чаще всего в результате деятельности человека загрязняются грунтовые воды. Эти человеческие причины могут включать неправильное использование удобрений и пестицидов; плохо расположенные, построенные или обслуживаемые септические системы; неправильный вывоз или хранение отходов; горное дело и строительство; и химические разливы на рабочих местах.

Загрязнение систем подземных вод может привести к вспышкам болезней. Предыдущие вспышки произошли либо из-за неочищенных грунтовых вод, либо из-за проблем с очисткой воды. Наиболее распространенные микробы, выявленные при очагах вспышек подземных вод, включают:

Другие микробы, вызывающие вспышки болезни из грунтовых вод, включают Cryptosporidium (паразит), E. coli (бактерия) и различные вирусы. С 2009 по 2017 год в CDC было сообщено о 96 вспышках, связанных с системами подземных вод.

Вы можете узнать больше о некоторых из наиболее распространенных экологических химикатов , которые можно найти в коммунальном водоснабжении, посетив Сеть отслеживания экологического здоровья населения CDC.

Присутствие микробов и вредных химикатов в наших грунтовых водах может привести к проблемам со здоровьем, включая диарею, репродуктивные проблемы и расстройства нервной системы. Младенцы, маленькие дети, беременные женщины, пожилые люди и люди, иммунная система которых ослаблена из-за ВИЧ / СПИДа, химиотерапии или лекарств для трансплантации, могут с большей вероятностью заболеть определенными микробами и химическими веществами.

Обеспокоенность загрязнителями подземных вод побудила Агентство по охране окружающей среды США (EPA) и отдельные штаты разработать нормативные акты для защиты общественных систем водоснабжения, такие как Правило о грунтовых водах, внешний значок .

Ваша вода из подземного источника?

Системы водоснабжения общего пользования

Треть американцев — более 102 миллионов человек — получают питьевую воду из общественных систем водоснабжения, использующих грунтовые воды. EPA регулирует качество питьевой воды в общественных системах водоснабжения.Вы можете узнать больше о качестве питьевой воды и возможных загрязнителях в вашем регионе, просмотрев Отчет об уверенности потребителей (CCR), который большинство коммунальных компаний обязаны предоставлять клиентам.

Частные колодцы

Приблизительно 43 миллиона американцев получают воду из частных колодцев с грунтовыми водами, которые не подпадают под действие правил EPA. Частные скважины с грунтовыми водами могут обеспечить безопасную и чистую воду. Однако загрязнение, которое может вызвать болезнь, также может произойти в колодезной воде.Если у вас есть колодец, вы должны принять меры для его защиты и ежегодно проверять воду, чтобы убедиться, что она безопасна от вредных микробов и химикатов. Государственные и местные департаменты здравоохранения предоставляют информацию, чтобы помочь пользователям колодцев защитить свою питьевую воду.

Район управления подземными водами 4 | Совет по развитию водоснабжения штата Техас

GR16-030_MAG 28. 02.2018 GAM run — MAG Смоделированные доступные подземные воды для водоносных горизонтов в Районе управления подземными водами 4
HA-03 01.01.1995 Гидрологический атлас Качество воды в водоносном горизонте Эдвардс-Тринити (плато), плато Эдвардс и Транс-Пекос, Техас
GMA4_DFC_01 13.08.2010 Подача DFC Желаемые будущие условия для водоносных горизонтов Бон-Спринг-пик Викторио, Капитан-рифовый комплекс, Эдвардс-Тринити (плато), Магниус, Марафон, Президио-Редфорд-Болсон, Рустлер, Верхний соляной бассейн и Западный Техасский Болсонс
HA-09 01.01.1998 Гидрологический атлас Качество воды в водоносном горизонте Рустлера
HA-08 01.01.1997 Гидрологический атлас Качество воды в водоносном горизонте Капитан-Риф
Р-255 01. 09.1980 Нумерованный отчет TWDB Распространенность и качество грунтовых вод в водоносном горизонте Эдвардс-Тринити (плато) в регионе Транс-Пекос, штат Техас
R-356 01.12.2001 Нумерованный отчет TWDB Водоносные горизонты Западного Техаса
LP-214 01.02.1995 Ограниченная публикация Оценка качества грунтовых вод в графствах Техаса, граничащих с Рио-Гранде
Р-256 01.08.1980 Нумерованный отчет TWDB Наличие пресных и слабоминерализованных грунтовых вод в бассейнах самого западного Техаса
Р-323 01.03.1990 Нумерованный отчет TWDB Гидрогеология района Терлингва, Техас
Р-344 01.01.1995 Нумерованный отчет TWDB Ресурсы подземных вод водоносного горизонта Костный источник — пик Викторио в районе долины Делл, Техас
Р-364 01. 08.2005 Нумерованный отчет TWDB Гидрогеология округа Хадспет, Техас
R-016 01.02.1966 Нумерованный отчет TWDB Данные об уровне воды из наблюдательных скважин в графствах Калберсон, Джефф Дэвис, Президио и Брюстер, Техас
Р-360 09.02.2004 Нумерованный отчет TWDB Материалы конференции: водоносные горизонты плато Эдвардс
GMA4_DFC_02 19.05.2011 Подача DFC Желаемые будущие условия водоносного горизонта Эдвардс-Тринити (плато) в округе Брюстер
Р-180 01.03.1974 Нумерованный отчет TWDB Разведка химического качества поверхностных вод бассейна Рио-Гранде, Техас
AA06-01 10.06.2008 Оценка водоносного горизонта Сценарии снижения уровня воды для водоносных горизонтов Capitan Reef Complex, Marathon, Rustler, Presidio-Redford Bolson, Edwards-Trinity (Плато) и Diablo Plateau в Районе управления подземными водами 4
AA09-08 21. 09.2010 Оценка водоносного горизонта Сценарии желаемого будущего состояния для водоносного горизонта комплекса Capitan Reef в Зоне управления подземными водами 4
AA09-09 31.08.2010 Оценка водоносного горизонта Сценарии желаемого будущего состояния для водоносного горизонта Марафон в Районе управления подземными водами 4
AA09-10 21.09.2010 Оценка водоносного горизонта Сценарии желаемого будущего состояния для водоносного горизонта Болсонс Западного Техаса в Районе управления подземными водами 4
AA09-11 21.09.2010 Оценка водоносного горизонта Сценарии желаемого будущего состояния для водоносного горизонта Рустлер в Районе управления подземными водами 4
AA09-12 31.08.2010 Оценка водоносного горизонта Сценарии желаемого будущего состояния для водоносного горизонта Эдвардс-Тринити (плато) в зоне управления подземными водами 4
GT10-028 29. 07.2010 Задача GAM Прогнозное моделирование для подземных водоносных горизонтов Болсона и вулканических пород в районе 4 управления подземными водами
GT10-026 24.06.2010 Задача GAM Прогнозное моделирование для подземных водоносных горизонтов и водоносных горизонтов Западного Техаса Болсона в зоне управления подземными водами 4
GT10-006 03.09.2010 Задача GAM Прогнозное моделирование водоносного горизонта Костный источник — пик Викторио в районе управления подземными водами 4
GR10-003 29.06.2010 GAM run Прогностическое моделирование для подземных водоносных горизонтов и водоносных горизонтов Западного Техаса Болсона в зоне управления подземными водами 4
GR09-025 1/11/2011 GAM run Прогнозное моделирование для подземных водоносных горизонтов и водоносных горизонтов Западного Техаса Болсона в зоне управления подземными водами 4
GR08-088_MP 17. 03.2009 GAM run — План управления Информация о плане управления UWCD округа Пресидио
GR08-029_MP 28.05.2008 GAM run — План управления Информация о плане управления для округа Джефф Дэвис UWCD
GR08-024 19.12.2008 GAM run Прогнозное моделирование для подземных водоносных горизонтов Болсона и вулканических пород в районе 4 управления подземными водами
GR07-008_MP 26.04.2007 GAM run — План управления Информация о плане управления для округа Брюстер GCD
GR06-032 02.05.2007 GAM run Прогнозное моделирование для подземных водоносных горизонтов и водоносных горизонтов Западного Техаса Болсона в зоне управления подземными водами 4
GR06-017 18.07.2006 GAM run Прогнозное моделирование для подземных водоносных горизонтов и водоносных горизонтов Западного Техаса Болсона в зоне управления подземными водами 4
GR06-004 08. 03.2006 GAM run Прогнозное моделирование водоносных горизонтов Магматических и Западно-Техасских Болсонов в округах Джефф Дэвис и Пресидио
GR06-003 08.03.2006 GAM run Прогнозное моделирование водоносного горизонта Западного Техаса Болсонс в округе Калберсон GCD
GR06-002_MP 01.03.2006 GAM run — План управления Информация о плане управления для округа Калберсон GCD
GR05-040 07.02.2006 GAM run Прогнозное моделирование водоносных горизонтов Магматических и Западно-Техасских Болсонов в округах Джефф Дэвис и Пресидио
AA10-25_MAG 23.08.2011 Оценка водоносного горизонта MAG Управляемые доступные оценки подземных вод для водоносного горизонта Рустлер в Районе управления подземными водами 4
GR10-036_MAG 22. 06.2011 GAM run — MAG Управляемые доступные оценки подземных вод для магматического водоносного горизонта в районе управления подземными водами 4
GR11-018_MP 23.01.2012 GAM run — План управления План управления GCD округа Калберсон
GR10-061_MAG 06.12.2011 GAM run — MAG Смоделированные доступные оценки подземных вод для водоносного горизонта Костный источник — пик Викторио в Районе управления подземными водами 4
GR10-037_MAG 22.06.2011 GAM run — MAG Управляемые имеющиеся оценки подземных вод для водоносного горизонта Болсонс Западного Техаса в Районе управления подземными водами 4
GR11-020_MP 01.06.2012 GAM run — План управления План управления для округа Худспет UWCD No.1
GR10-048_MAG 22.06.2012 GAM run — MAG Смоделированные доступные оценки подземных вод для водоносного горизонта Эдвардс-Тринити (плато) в Районе управления подземными водами 4
AA10-21_MAG 23. 08.2011 Оценка водоносного горизонта MAG Управление доступными подземными водами для водоносного горизонта комплекса Capitan Reef в Зоне управления подземными водами 4
AA10-23_MAG 22.06.2011 Оценка водоносного горизонта MAG Управляемые доступные подземные воды для водоносного горизонта Марафон в зоне управления подземными водами 4
AA10-24_MAG 23.08.2011 Оценка водоносного горизонта MAG Управляемые доступные подземные воды для водоносного горизонта Президио-Редфорд-Болсон в Зоне управления подземными водами 4
AA10-38_MAG 23.08.2011 Оценка водоносного горизонта MAG Управляемые доступные подземные воды для водоносного горизонта Верхнего соляного бассейна в Районе управления подземными водами 4
GR12-023_MP 10.08.2012 GAM run — План управления Данные плана управления для округа Джефф Дэвис UWCD
CR-0804830794 01. 09.2009 Отчет о контракте Структура и стратиграфия рифа Капитан
GR12-023_MP_Add 11.02.2013 GAM run — План управления Дополнение к GAM Run 12-023, включающее информацию о водоносном горизонте Рустлера
GR12-026_MP 21.03.2013 GAM run — План управления Данные плана управления UWCD округа Пресидио
GR13-020_MP 07.10.2013 GAM run — План управления Данные плана управления для округа Брюстер GCD
GT13-028_TERS 15.01.2014 Задача GAM — Общее предполагаемое восстанавливаемое хранилище Общая оценка извлекаемых запасов водоносных горизонтов в районе управления подземными водами 4
GR19-008_MP 27.02.2019 GAM run — План управления Информация о плане управления для округа Брюстер GCD
GR19-007_MP 18. 03.2019 GAM run — План управления Информация о плане управления UWCD округа Пресидио
GR16-030_MAG_Add 24.06.2020 GAM run — MAG Район охраны подземных вод округа Калберсон Смоделировал доступные подземные воды для водоносного горизонта Болсона Западного Техаса

Схема залегания подземных вод

Схема проекта подземного хранилища «Гранитный риф» (GRUSP) ниже показывает, как работает отвод подземных вод, и как отводная дамба «Гранитный риф» позволяет воде достигать системы каналов SRP.Ниже схемы вы можете прочитать пошаговое описание процессов.

Подземное хранилище

Проекты

по водохранилищам SRP, такие как GRUSP и проект подземного хранилища реки Нью-Ривер-Агуа-Фрия (NAUSP), заключают воду в хранилище в крупных подземных водоносных горизонтах. Оба объекта находятся в ведении SRP от имени владельцев объекта. GRUSP принадлежит SRP, Chandler, Gilbert, Mesa, Phoenix, Scottsdale и Tempe.NAUSP принадлежит SRP, Avondale, Chandler, Glendale и Peoria.

Большая часть воды, хранящейся в GRUSP, как показано на диаграмме выше, поступает из реки Колорадо. Процесс описан ниже. Каждый пронумерованный шаг соответствует этой функции на схеме выше.

  1. Вода из реки Колорадо подается в канал CAP
  2. Из канала CAP вода течет в Южный канал SRP
  3. Затем вода попадает в канал доставки GRUSP
  4. Затем тщательно отмеряли и подавали в резервуары для пополнения запасов
  5. В этих бассейнах вода быстро впитывается в пористый песок и гравий
  6. Затем вода движется вниз, увеличивая количество воды, уже находящейся в насыщенных слоях песка, ила и гравия ниже уровня

Как работает отводная дамба Гранитного рифа

Отводная дамба Гранитного рифа (7), также изображенная выше, пересекает Соленую реку (8).

Плотина используется для повышения уровня воды в реке, что позволяет воде течь в систему каналов СРП. Следующие шаги описывают, как работает плотина. Цифры соответствуют характеристикам на схеме выше.

  • Канал Аризоны (9) доставляет воду к землям к северу от реки, а Южный канал (2) снабжает земли к югу. В этом же месте проект «Центральная Аризона» (1) пересекает реку Солт-Ривер и систему SRP.
  • К северу от Соленой реки канал CAP становится парой огромных труб, которые перекачивают (10) воду из реки Колорадо под Соленую реку.
  • Вода CAP снова появляется в конце сифона на обрыве к югу от Солт-Ривер, где она поднимается насосной установкой CAP (11), продолжая свой путь на юг, в округ Пинал и область Тусон.

Вода CAP может также подаваться в каналы SRP для транспортировки в GRUSP, в города или другим водопользователям.

К началу

Regresar al Principio

TSHA | Подземные воды

Подземные воды включают всю воду, которая встречается ниже поверхности земли, занимая пустоты или пустоты проницаемых горных пород и почвы; как и поверхностная вода, она образуется в основном из осадков, которые падают на поверхность земли и просачиваются вниз под действием силы тяжести. Подземные воды в зоне насыщения могут находиться либо в подземных (неограниченных) водоносных горизонтах, либо в артезианских (напорных) водоносных горизонтах. Замкнутая вода обычно находится под давлением выше атмосферного, и скважины, проникающие в замкнутый водоносный горизонт, позволяют воде подниматься над замкнутыми пластами. При наличии достаточного давления могут возникнуть фонтанирующие скважины. В случае подземных водоносных горизонтов вода поступает из местных осадков; но в случае артезианских скважин вода может поступать в проницаемые пласты в десяти или даже сотнях миль от точки, где она задерживается колодцами; следовательно, вода, взятая из колодца, является не большей частью суши, чем вода поверхностного ручья, пересекающего ее.Город Хьюстон, например, получает воду из глины Бомонта, из формаций Голиада-Уиллиса-Лисси и в меньших количествах из глины Логарто, которая обнажается примерно в 100 милях к западу. Большинство геологических формаций в Техасе содержат воду, но лишь относительно немногие из них дают ее в изобилии. Те пласты, дающие обильные запасы, которые были классифицированы как основные водоносные горизонты, включают: водоносный горизонт побережья Мексиканского залива, который соответствует побережью Мексиканского залива; Водоносный горизонт Карризо-Уилкокс, к северу от водоносного горизонта побережья Мексиканского залива; Водоносный горизонт Trinity Group, в основном Северо-Центральный Техас; Водоносный горизонт Эдвардс-Тринити, отождествленный с районом плато Эдвардс; Водоносный горизонт Эдвардса, соответствующий зоне откоса Балконов; Водоносный горизонт Огаллала, примерно в районе Высоких равнин; и аллювиальный водоносный горизонт, широко распространенный в Техасе, но встречающийся в основном в Западном Техасе.Всего в Техасе семь основных и шестнадцать второстепенных водоносных горизонтов. Они лежат в основе примерно 76 процентов площади Техаса. На массивный водоносный горизонт Огаллала приходится 90 процентов всей воды во всех водоносных горизонтах Техаса. В середине-конце 1980-х годов из водоносных горизонтов в штате Техас извлекалось 11 миллионов акро-футов в год. Однако только 5,3 миллиона акров футов в год пополняли водоносные горизонты.

Подземные воды являются основным водным ресурсом в Техасе, и их значение в качестве источника водоснабжения для муниципальных, промышленных и ирригационных целей, а также для домашних и животноводческих целей неизмеримо.В 1990 году более половины воды, используемой в Техасе, составляли подземные воды; около 71 процента приходилось на сельскохозяйственное использование и 21 процент на муниципальное использование, а оставшаяся часть предназначалась для промышленных нужд. Многие крупные города и большинство небольших городов и сообществ в Техасе обеспечивают свои потребности в воде из муниципальных колодцев или из комбинации поверхностных и подземных источников воды. Более половины всей муниципальной воды в Техасе поступает из подземных вод. Самый большой разовый вид использования подземных вод в Техасе — для орошения.В 1990 году в Техасе орошалось 6 миллионов акров земли, и около 70 процентов всей оросительной воды поступало из подземных источников. Для орошения в Техасе используется больше подземных вод, чем для всех других целей вместе взятых. Сильно орошаемые территории с использованием подземных вод — это регион Высоких равнин, Район Зимнего сада, Пекос-Кояноса и Соляной бассейн в Транс-Пекосе. Из всей воды, перекачиваемой для орошения в Техасе, 68 процентов производится в Южных высокогорных равнинах.

Помимо муниципального и ирригационного использования, многие отрасли промышленности разработали системы подземного водоснабжения для охлаждения и промышленных процессов.Характеристики подземных вод, которые делают их особенно желательными для промышленности, — это их постоянная температура и однородное качество в данном источнике. Хотя вся подземная вода содержит минеральные вещества, полученные в основном из почвы и горных пород, через которые она движется, ее качество и температура, как правило, остаются постоянными в данной местности, если она не загрязнена в результате деятельности человека. Несколько факторов способствовали развитию и широкому использованию подземных вод в качестве источника водоснабжения в Техасе. Почти все геологические образования в штате дают немного воды, как правило, в достаточных количествах для домашних и животноводческих целей. Если подземные воды доступны в достаточных количествах, их добыча, как правило, обходится дешевле, поскольку для них не требуются протяженные трубопроводы и очистные сооружения, необходимые для поверхностного водоснабжения. В отличие от поверхностных вод, которые текут по определенным и ограниченным каналам, подземные воды часто могут быть разработаны в месте использования, что требует небольшого транспорта или вообще не требует его.На больших территориях Техаса, где не выпадает осадков, и где имеется несколько постоянных водотоков, доступных для водоснабжения, содержится огромное количество подземных вод в хранилищах.

Подземные воды, в отличие от поверхностных вод, которые являются собственностью штата Техас, являются исключительной собственностью владельца земной поверхности и подпадают под действие правила отлова. Он подлежит бартеру, продаже или аренде, а не сложным и часто противоречащим доктринам прибрежных и присваивающих прав, регулирующих права на поверхностные воды. За исключением нескольких законодательных актов, касающихся сохранения, защиты и отходов, штат Техас не регулирует производство или использование подземных вод. Некоторый местный контроль осуществляется районами охраны подземных вод, которые уполномочены издавать правила и положения по сохранению, сохранению, защите и пополнению запасов подземных вод в пределах своих границ, включая расположение скважин и выдачу разрешений на них. Во второй половине двадцатого века многие районы штата боролись с проблемами переполнения.Проседание земли, особенно в районе Хьюстон-Галвестон, было серьезной проблемой и привело к созданию района проседания в 1975 году. Кроме того, слишком сильная откачка может привести к вторжению соленой воды. Многие муниципалитеты и агробизнес все чаще обращаются к более эффективным методам сохранения и использования поверхностных вод. См. Также ВОДНОЕ ЗАКОНОДАТЕЛЬСТВО.

.

Оставить комментарий