Požeminis vanduo hidrologiniame cikle (su diagrama)

Perskaitykite šį straipsnį, kad sužinotumėte apie požeminį vandenį hidrologiniame cikle.

Požeminis vanduo yra vienas iš pilno hidrologinio žemės ciklo komponentų. Visais praktiniais tikslais požeminis vanduo atsiranda iš paviršinio vandens šaltinio. Vanduo įsiskverbia į žemę natūraliu papildymo procesu. Lietus, vanduo iš srauto, rezervuarai ir ežerai yra infiltracijos šaltiniai. Taip pat paviršiaus drėkinimas prisideda prie dirbtinio papildymo.

Šis infiltruotas vanduo toliau juda į žemę pagal gravitacijos jėgą. Kai pasiekiama soties zona, vanduo pradeda tekėti į šoną. Srauto kryptį reguliuoja hidraulinės ribinės sąlygos.

Požeminio vandens išleidimas yra vandens grįžimas iš žemės paviršiaus daugiausia vandens telkiniuose, šaltinių pavidalu ir įsiurbimu į srautus. Garinimas ir perpylimas yra kiti išleidimo būdai. Dirbtinis išleidimas yra požeminio vandens pumpavimas. Hidrologinis ciklas, pavaizduotas 16.2 pav., Suteikia požeminio vandens indėlį.

Iš esmės visi požeminiai vandenys juda. Požeminis vanduo reaguoja į hidraulinį gradientą taip pat, kaip vanduo, tekantis atvirame kanale ar vamzdyje. Tačiau požeminio vandens srautą pastebimai riboja trintis su poringa terpe, per kurią ji teka. Tai lemia mažus greičius ir didelius galvos nuostolius. Greitis gali skirtis nuo kelių centimetrų per metus iki kelių metrų per dieną.

Kaip matyti iš 16.2 pav., Pralaidūs požeminiai sluoksniai yra vandens perdavimo kanalas. Jis taip pat veikia kaip požeminio vandens rezervuaras, saugant vandenį įvairiais laikotarpiais. Taigi baigiamas hidrologinis ciklas. Kai atmosferoje susikaupia pakankamai vandens garų, ciklas vėl kartojasi.

Požeminio vandens komponentai hidrologiniame cikle bet kuriai sričiai gali būti pateikiami lygtimi:

=s = papildymas - iškrovimas

Šioje lygtyje represents yra pakitęs požeminio vandens saugojimas tiriamuoju laikotarpiu. Akademiniu požiūriu, ilgą laiką ir esant natūralioms sąlygoms, nulis bus lygus nuliui, kai papildymas lygus iškrovimui. Tačiau dėl žmogaus veiklos tai retai pasitaiko, o tai papildo dirbtinį atsinaujinimą, taip pat sąlygoja išlyginimo lygtį.

Jei požeminio vandens saugojimas tam tikrame rajone yra mažesnis pasirinkto laikotarpio pabaigoje, nei pradžioje, iškrovimas nurodomas kaip viršytas papildymas. Atvirkščiai, jei požeminio vandens saugojimas laikotarpio pabaigoje viršija tai, kas pradžioje, įkrovimas yra viršijamas išleidimo.

Taisyklės, esančios pirmiau pateiktos lygties (1) dešinėje pusėje, būtent, papildymas ir iškrovimas yra sudarytos taip, kaip aprašyta toliau:

Įkrauti į „Aquifers“:

Įkrovimas iš natūralių šaltinių apima:

i) Gilus perkoliavimas nuo kritulių:

Gilus kritulių nusodinimas yra vienas iš svarbiausių požeminio vandens papildymo šaltinių. Įkrovimo kiekį konkrečioje vietovėje įtakoja augalinis danga, topografija ir dirvožemio pobūdis; taip pat kritulių tipą, intensyvumą ir dažnumą.

ii) iš upelių ir ežerų nutekėjimas:

Kitas svarbus papildomas šaltinis yra srautas, ežerai ir kiti vandens telkiniai. Drėgnuoju metų laiku, kai požeminio vandens lygis gali būti aukštas, išsiliejimo poveikis gali būti ribotas. Tačiau ir regionuose, kuriuose visas vandentiekio srautas gali būti prarastas į vandeningąjį sluoksnį, srovė gali būti labai svarbi.

iii) Nepakankamas srautas iš kito vandeningojo sluoksnio:

Vandens sluoksnis gali būti įkrautas iš netoliese esančių, hidrauliškai sujungtų vandeningojo sluoksnio.

iv) Dirbtinis papildymas:

Dirbtinis požeminio vandens papildymas gali būti pasiektas planuojamomis sistemomis arba gali būti nenumatytas ar netyčinis. Numatomi dideli įnašai į požeminio vandens rezervuarą gali būti plitimo aikštelės, infiltracijos tvenkiniai ir įkrovimo gręžiniai.

Drėkinimo ir kitos sanitarinės ir buitinės veiklos poveikis yra panašus, bet paprastai netyčinis. Iš rezervuarų, kanalų, drenažo griovių, tvenkinių ir panašių vandens užsandarinimo bei transportavimo struktūrų gali būti vietiniai pagrindinio gruntinio vandens šaltiniai. Įkrovimas iš tokių šaltinių gali visiškai pakeisti gruntinio vandens režimą dideliame plote.

Požeminio vandens išleidimas:

Nuostoliai iš požeminio vandens rezervuaro atsiranda keturiais būdais:

i) Srautas į srautus:

Tam tikruose upelių ir tam tikruose metų laikuose gruntinis vanduo gali patekti į srautus ir išlaikyti jų pagrindinius srautus. Ši sąlyga yra labiau paplitusi drėgnose vietose, nei sausose ar pusiau pusėse.

ii) srautas iš šaltinių:

Spyruoklės egzistuoja ten, kur vandens paviršius kerta žemės paviršių arba uždarą vandens sluoksnį.

(iii) Garinimas ir perpylimas:

Jei vandentiekis yra pakankamai arti žemės paviršiaus, požeminis vanduo gali būti prarandamas garinant, kad kapiliarai padidėtų. Be to, augalai gali patirti požeminį vandenį iš kapiliarinės pakraščio ar prisotintos zonos.

iv) Dirbtinis iškrovimas:

Gręžiniai ir kanalizacijos įrenginiai išleidžiami dirbtinai po gruntinio vandens saugojimo, o kai kuriose vietovėse jie yra atsakingi už didelį išeikvojimą.