Jak studnie czerpią wodę z podziemnych rzek?

Pytanie

Większość studni nie czerpie wody z podziemnych rzek, ale zamiast tego pozyskuj wodę z warstw wodonośnych. Warstwy wodonośne to warstwy skał i gleby z wodą przepływającą przez ich małe pory. Przez większą część, pod powierzchnią ziemi nie ma gigantycznych jaskiń, w których szybko przepływają gwałtowne rzeki wody. Zamiast, woda gruntowa kapie powoli i delikatnie przez małe przestrzenie w skałach, między skałami, oraz między materiałami sypkimi, takimi jak piasek i żwir. W rzeczywistości, woda w warstwach wodonośnych może potrzebować lat, a nawet wieków, aby wypłynąć z powrotem na powierzchnię, jak pokazano na rysunku!. Typowe natężenie przepływu wody w warstwach wodonośnych wynosi dziesięć stóp rocznie. Z tego powodu, jeśli w regionie przez kilka tygodni nie pada deszcz, studnie nie wyschną od razu.
warstwy wód gruntowych
Natężenia przepływu wód gruntowych przez różne warstwy. Obraz domeny publicznej, źródło: USGS.

Nowa woda, np. od deszczu lub topniejącego śniegu, kapie do ziemi przez pory i pęknięcia w skałach i glebie. Część wody przykleja się do brudu i skał blisko powierzchni, a część nadal spływa w dół. Warstwa gruntu tuż pod powierzchnią to mieszanka skał, gleba, woda, i pęcherzyki powietrza. Kiedy grawitacja wciąga wodę w ziemię wystarczająco głęboko, wypełnia wszystkie możliwe pory i pęknięcia, wymuszając pęcherzyki powietrza w górę. Na tej głębokości, ziemia nasyca się wodą. Granica między gruntem nienasyconym a gruntem nasyconym nazywana jest zwierciadłem wody. Dokładna lokalizacja zwierciadła wody zależy od ilości nowej wody, jak szybko woda odpływa, i jak przepuszczalna jest ziemia?.

Jeśli wykopiesz dziurę w ziemi, która kończy się nad zwierciadłem wody, większość wody na tej głębokości przykleja się do kawałków ziemi i skał, żeby trochę wody wlało się do twojej dziury. W przeciwieństwie, jeśli wykopiesz dziurę na tyle głęboko, że kończy się ona poniżej lustra wody, woda w nasyconym gruncie jest wciągana grawitacyjnie do pustej przestrzeni na dnie otworu. W tym przypadku, twoja dziura wypełnia się wodą, która kapie z dziur w skałach. Ale woda wypełnia dziurę tylko do poziomu lustra wody (właściwie nieco niżej). Aby woda w twojej dziurze była wyższa niż poziom wód gruntowych, musiałby płynąć w górę zamiast w dół, a nie tak działa grawitacja. A “polubi siebie lepiej” to po prostu dziura wykopana na tyle głęboko, że wnika poniżej zwierciadła wody i dlatego wypełnia się wodą. Aby odzyskać wodę, stare studnie używały prostych wiader na linach. Bardziej nowoczesne studnie wykorzystują pompy, które zasysają wodę w górę otworu. Pompy mogą być napędzane ręcznie ręcznie, przez dołączony wiatrak, lub przez silnik elektryczny. Podczas kopania nowej studni, nie musisz lokalizować podziemnej rzeki. Musisz tylko kopać na tyle głęboko, aby sięgnąć poniżej zwierciadła wody.

Coś ciekawego może się zdarzyć, jeśli warstwa nieprzepuszczalnej skały znajduje się nad warstwą przepuszczalnej skały wypełnionej wodą, i jeśli nieprzepuszczalna skała opada w dół. Woda płynąca w dolnym poziomie zostaje uwięziona przez nieprzepuszczalny górny poziom, tworzenie ograniczonej warstwy wodonośnej. Gdy woda spływa w dół bez ujścia, ciśnienie rośnie. Jeśli dziura zostanie wykopana w ziemi na tyle głęboko, że dotrze do ograniczonej warstwy wodonośnej, ciśnienie może być wystarczająco duże, aby wystrzelić wodę do studni bez pomocy pompy. Taka studnia nazywa się płynącą studnią artezyjską.

Kredyt:https://wtamu.edu/~cbaird/sq/2013/07/16/jak-dobrze-pozyskuja-wode-z-podziemnych-rzek/

Zostaw odpowiedź