Википедија

Podzemne vode

Подземне воде су све воде које се налазе испод површине земље у било ком виду и било ком агрегатном стању.

Podzemne vode su sve vode koje se nalaze ispod površine zemlje u ma kom vidu i ma kom agregatnom stanju. Ova voda može biti slobodna ili gravitaciona tj. vezana za čestice stena kao kapilarna, opnena, higroskopna. Podzemna voda može biti tečna, čvrsta u vidu leda i gasovita u vidu vodene pare. U Zemljinoj kori podzemna voda može se naći u tečnom stanju i do 14 km dubine. Podzemna voda je značajna za vodosnabdevanje stanovništva.[1] Poslednjih godina podzemne vode se sve više zagađuju. Takođe podzemne vode rastvaraju materije (minerale) od kojih se sastoji zemljina kora. Takve vode često kroz duboke pukotine izbijaju na površinu zemlje u vidu izvora mineralne vode.[2] Vrste podzemnih voda su arteška voda i izdan. Arteška voda je voda nad vododržljivim stenama. Izdan je voda između dva sloja vododržljivih stena.Mesto na kojem voda izbija na površinu, naziva se izvor.[3]

Ilustracija koja prikazuje podzemnu vodu i tri različita bunara (7, 8, 9).

Jedinica stene ili nekonsolidovani depozit se naziva vodonosnim slojem kada može dati upotrebljivu količinu vode. Dubina na kojoj prostori pora u tlu ili pukotine i šupljine u steni postaju potpuno zasićene vodom naziva se vodeni sto. Podzemne vode se dopunjuju sa površine; One se mogu prirodno ispuštati sa površine na izvorima i otvorima, i mogu formirati oaze ili močvare. Podzemne vode se takođe često koriste za poljoprivrednu, opštinsku i industrijsku upotrebu izgradnjom i radom bunara za ekstrakciju. Proučavanje distribucije i kretanja podzemnih voda je hidrogeologija, koja se naziva i hidrologija podzemnih voda.

Tipično, podzemna voda se smatra vodom koja teče kroz plitke vodonosne slojeve, ali, u tehničkom smislu, ona takođe može sadržati vlagu u tlu, permafrost (zamrznuto zemljište), nepokretnu vodu u podlozi veoma niske propusnosti i duboku geotermalnu ili vodu iz formiranja nafte. Pretpostavlja se da podzemne vode obezbeđuju podmazivanje koje može uticati na kretanje raseda. Verovatno je da veći deo Zemljine podzemne površine sadrži nešto vode, koja se u nekim slučajevima može mešati sa drugim tečnostima.

Podzemne vode su često jeftinije, pogodnije i manje podložne zagađenju od površinskih voda. Zbog toga se obično koriste za javno snabdevanje vodom. Na primer, podzemne vode predstavljaju najveći izvor upotrebljive uskladištene vode u Sjedinjenim Državama, a Kalifornija godišnje povuče najveću količinu podzemnih voda od svih država.[4] Podzemni rezervoari sadrže daleko više vode od kapaciteta svih površinskih rezervoara i jezera u SAD, uključujući i Velika jezera. Mnogi opštinski vodovodi se napajaju isključivo iz podzemnih voda.[5]

Karakteristike uredi

 
Podzemne vode se mogu crpiti kroz bunar
 
Podzemne vode se obično koriste za javno snabdevanje vodom, kao što je voda iz slavine kroz unutrašnje vodovodne instalacije
 
Stope povlačenja podzemnih voda iz vodonosnog sloja Ogalala u centralnim Sjedinjenim Državama

Lokacija (izdan) uredi

Glavni članak: Izdan

Vodonosni sloj je sloj poroznog supstrata koji sadrži i prenosi podzemne vode. Kada voda može da teče direktno između površine i zasićene zone vodonosnog sloja, vodonosni sloj je neograničen. Dublji delovi neograničenih vodonosnih slojeva obično su zasićeniji, jer gravitacija uzrokuje da voda teče naniže.

Gornji nivo ovog zasićenog sloja neograničenog vodonosnog sloja naziva se podzemna ili freatska površina. Ispod nivoa vode, gde su generalno svi porni prostori zasićeni vodom, nalazi se freatska zona.

Podloga sa malom poroznošću koja dozvoljava ograničeno prenošenje podzemnih voda poznata je kao akvitard. Akviklud je supstrat sa toliko niskom poroznošću da je praktično nepropustan za podzemne vode.

Hidrološki ciklus uredi

Glavni članak: Hidrološki ciklus
 
Relativna vremena putovanja podzemnih voda
 
Džerelo, uobičajen izvor vode za piće u ukrajinskom selu

Podzemne vode čine oko trideset procenata svetskog snabdevanja pitkom vodom, što je oko 0,76% ukupne svetske vode, uključujući okeane i trajni led.[6][7] Oko 99% svetske tečne pitke vode je podzemna voda.[8] Globalno skladištenje podzemnih voda je otprilike jednako ukupnoj količini pitke vode uskladištene u snežnom i ledenom omotaču, uključujući severni i južni pol. Ovo ga čini važnim resursom koji može da deluje kao prirodno skladište koje može da zaštiti od nestašice površinske vode, kao u vremenima suše.[9]

Podzemne vode se prirodno dopunjuju površinskim vodama iz padavina, potoka i reka kada ovo punjenje dostigne nivo vode.[10]

Podzemne vode mogu biti dugoročni 'rezervoar' prirodnog ciklusa vode (sa vremenima boravka od dana do milenijuma),[11][12] za razliku od kratkoročnih rezervoara vode kao što su atmosfera i slatke površinske vode (koje imaju period zadržavanja od minuta do godina). Slika[13] pokazuje koliko dubokoj podzemnoj vodi (koja je prilično udaljena od površinskog punjenja) može biti potrebno mnogo vremena da završi svoj prirodni ciklus.

Veliki arteški basen u centralnoj i istočnoj Australiji je jedan od najvećih zatvorenih vodonosnih sistema na svetu, koji se prostire na skoro 2 miliona km2. Analizom elemenata u tragovima u vodi koja potiče iz dubokog podzemlja, hidrogeolozi su uspeli da utvrde da voda izvučena iz ovih vodonosnih slojeva može biti stara više od milion godina.

Upoređujući starost podzemne vode dobijene iz različitih delova Velikog arteškog basena, hidrogeolozi su otkrili da se ona povećava u starosti u celom basenu. Tamo gde voda puni izdane duž Istočne podele, starosti su mlade. Kako podzemna voda teče ka zapadu preko kontinenta, ona stari, i najstarija podzemna voda se javlja u zapadnim delovima. To znači da, da bi prešla skoro 1000 km od izvora napajanja za milion godina, podzemna voda koja protiče kroz Veliki arteški basen putuje prosečnom brzinom od oko 1 metar godišnje.

 
Reflektivni tepih zadržava vodenu paru iz tla

Nedavna istraživanja su pokazala da isparavanje podzemnih voda može igrati značajnu ulogu u lokalnom ciklusu vode, posebno u sušnim regionima.[14] Naučnici u Saudijskoj Arabiji su predložili planove za ponovno hvatanje i recikliranje ove vlage koja isparava pri navodnjavanju useva. Na suprotnoj fotografiji, reflektujući tepih od 50 centimetara, napravljen od malih susednih plastičnih čunjeva, postavljen je tokom pet meseci u suvu pustinjsku oblast bez biljaka, bez kiše i navodnjavanja. Njime se uspešno hvata i kondenzuje dovoljno zemaljske pare da se oživi prirodno zakopano seme ispod njega, sa zelenom površinom od oko 10% površine tepiha. Očekuje se da bi, ukoliko bi seme bile položeno pre postavljanja ovog tepiha, mnogo šire područje postalo zeleno.[15]

Temperatura uredi

Visok specifični toplotni kapacitet vode i izolacioni efekat tla i stena mogu ublažiti uticaj klime i održavati podzemne vode na relativno stabilnoj temperaturi. Na nekim mestima gde se temperatura podzemne vode održava ovim efektom na oko 10 °C (50 °F), podzemna voda se može koristiti za kontrolu temperature unutar struktura na površini. Na primer, tokom vrućeg vremena relativno hladna podzemna voda može da se pumpa kroz radijatore u kući, a zatim da se vrati u zemlju u drugi bunar. Tokom hladnih godišnjih doba, pošto je relativno topla, voda se može koristiti na isti način kao izvor toplote za toplotne pumpe što je mnogo efikasnije od korišćenja vazduha.

Količine uredi

Zapremina podzemne vode u vodonosnom sloju može se proceniti merenjem nivoa vode u lokalnim bunarima i ispitivanjem geoloških zapisa iz bušenja bunara da bi se odredili obim, dubina i debljina vodonosnih sedimenata i stena. Pre nego što se uloži u proizvodne bunare, mogu se izbušiti probni bunari kako bi se izmerile dubine na kojima se voda nalazi i sakupili uzorci zemljišta, stena i vode za laboratorijske analize. Testovi pumpanja se mogu izvršiti u ispitnim bunarima da bi se odredile karakteristike protoka vodonosnog sloja.[5]

Karakteristike izdana variraju u zavisnosti od geologije i strukture supstrata i topografije u kojoj se javljaju. Generalno, produktivniji izdani se javljaju u sedimentnim geološkim formacijama. Poređenja radi, istrošene i ispucale kristalne stene daju manje količine podzemne vode u mnogim sredinama. Nekonsolidovani do slabo cementirani aluvijalni materijali koji su se akumulirali kao sedimenti koji ispunjavaju doline u glavnim rečnim dolinama i geološki spuštenim strukturnim basenima su uključeni među najproduktivnije izvore podzemnih voda.

Tokovi fluida mogu biti promenjeni u različitim litološkim uslovima krtom deformacijom stena u zonama raseda; mehanizmi kojima se to dešava su predmet hidrogeologije rasedne zone.[16]

Reference uredi

  1. ^ „Hidrogeologija”. www.nmw.co.rs. Arhivirano iz originala 21. 10. 2019. g. Pristupljeno 18. jul 2019. 
  2. ^ „Podzemne vode”. www.istinik.com. Arhivirano iz originala 29. 10. 2019. g. Pristupljeno 18. jul 2019. 
  3. ^ „Vidovi podzemnih voda”. Gradjevinarstvo (na jeziku: engleski). Pristupljeno 18. jul 2019. 
  4. ^ National Geographic Almanac of Geography. 2005. ISBN 0-7922-3877-X. str. 148..
  5. ^ a b „What is hydrology and what do hydrologists do?”. The USGS Water Science School. United States Geological Survey. 23. 5. 2013. Pristupljeno 21. 1. 2014. 
  6. ^ „Where is Earth's Water?”. www.usgs.gov. Pristupljeno 2020-03-18. 
  7. ^ Gleick, P. H. (1993). Water in crisis. Pacific Institute for Studies in Dev., Environment & Security. Stockholm Env. Institute, Oxford Univ. Press. 473p, 9.
  8. ^ Lall, Upmanu; Josset, Laureline; Russo, Tess (2020-10-17). „A Snapshot of the World's Groundwater Challenges”. Annual Review of Environment and Resources (na jeziku: engleski). 45 (1): 171—194. ISSN 1543-5938. doi:10.1146/annurev-environ-102017-025800  . 
  9. ^ „Learn More: Groundwater”. Columbia Water Center. Pristupljeno 15. 9. 2009. 
  10. ^ United States Department of the Interior (1977). Ground Water Manual (First izd.). United States Government Printing Office. str. 4. 
  11. ^ Bethke, Craig M.; Johnson, Thomas M. (maj 2008). „Groundwater Age and Groundwater Age Dating”. Annual Review of Earth and Planetary Sciences. 36 (1): 121—152. Bibcode:2008AREPS..36..121B. ISSN 0084-6597. doi:10.1146/annurev.earth.36.031207.124210. 
  12. ^ Gleeson, Tom; Befus, Kevin M.; Jasechko, Scott; Luijendijk, Elco; Cardenas, M. Bayani (februar 2016). „The global volume and distribution of modern groundwater”. Nature Geoscience (na jeziku: engleski). 9 (2): 161—167. Bibcode:2016NatGe...9..161G. ISSN 1752-0894. doi:10.1038/ngeo2590. 
  13. ^ File:Groundwater flow.svg
  14. ^ Hassan, SM Tanvir (mart 2008). Assessment of groundwater evaporation through groundwater model with spatio-temporally variable fluxes (PDF) (MSc). Enschede, Netherlands: International Institute for Geo-Information Science and Earth Observation. 
  15. ^ Al-Kasimi, S. M. (2002). „Existence of Ground Vapor-Flux Up-Flow: Proof & Utilization in Planting The Desert Using Reflective Carpet”. Proceedings of the Saudi Sixth Engineering Conference. 3. Dahran. str. 105—19. 
  16. ^ Bense, V.F.; Gleeson, T.; Loveless, S.E.; Bour, O.; Scibek, J. (2013). „Fault zone hydrogeology”. Earth-Science Reviews (na jeziku: engleski). 127: 171—192. Bibcode:2013ESRv..127..171B. doi:10.1016/j.earscirev.2013.09.008. 

Literatura uredi

  • Petrović J.: Utvrđene podzemne hidrografske veze u kršu Srbije, Zbornik radova Instituta za proučavanje krša „Jovan Cvijić“, knj. 1; Beograd, 1955
  • Milojević S.: Prirodno presuppšanje kraških vrela, Glasnik SGD, sv. XXXIII, br. 2, Beograd, 1953
  • ILRI (2000), Subsurface drainage by (tube)wells: Well spacing equations for fully and partially penetrating wells in uniform or layered aquifers with or without anisotropy and entrance resistance, 9 pp. Principles used in the "WellDrain" model. International Institute for Land Reclamation and Improvement (ILRI), Wageningen, The Netherlands. [1], [2], [3]
  • „Aquifers and Groundwater”. USGS. „...more than 30,000 feet. On the average, however, the porosity and permeability of rocks decrease as their depth below land surface increases; the pores and cracks in rocks at great depths are closed or greatly reduced in size because of the weight of overlying rocks.” 
  • Society, National Geographic (2019-07-30). „Aquifers”. National Geographic Society (na jeziku: engleski). Pristupljeno 2021-09-17. 
  • Post, V. E. A.; Groen, J.; Kooi, H.; Person, M.; Ge, S.; Edmunds, W. M. (2013). „Offshore fresh groundwater reserves as a global phenomenon”. Nature. 504 (7478): 71—78. Bibcode:2013Natur.504...71P. PMID 24305150. S2CID 4468578. doi:10.1038/nature12858. 

Spoljašnje veze uredi

 
Podzemne vode na Vikimedijinoj ostavi.
Preuzeto iz „https://sr.wikipedia.org/w/index.php?title=Подземне_воде&oldid=27552475”