Einführung
Obwohl dies überraschend erscheinen mag, ist Wasser unter der Erde an der Tagesordnung. Normalerweise bewegt sich das Grundwasser langsam und leise unter der Oberfläche, aber an einigen Stellen sprudelt es an Quellen an die Oberfläche. Die Produkte der Erosion und Ablagerung durch Grundwasser wurden im Kapitel Erosion und Ablagerung beschrieben.
Grundwasser
Grundwasser ist das größte Reservoir für flüssiges Süßwasser auf der Erde und befindet sich in porösen Grundwasserleitern Gestein und Sediment mit Wasser dazwischen. Wasser wird von den Bodenpartikeln angezogen und die Kapillarwirkung, die beschreibt, wie sich Wasser durch ein poröses Medium bewegt, bewegt Wasser von feuchtem Boden in trockene Gebiete.
Grundwasserleiter werden in verschiedenen Tiefen gefunden. Einige befinden sich direkt unter der Oberfläche, andere befinden sich viel tiefer unter der Landoberfläche. Eine Region kann mehr als einen Grundwasserleiter darunter haben, und selbst die meisten Wüsten befinden sich über Grundwasserleitern. Die Quellregion für einen Grundwasserleiter unter einer Wüste ist wahrscheinlich weit von dem Ort entfernt, an dem sich der Grundwasserleiter befindet. Dies kann beispielsweise in einem Berggebiet der Fall sein.
Die Menge an Wasser, die für den Eintritt in das Grundwasser in einer Region zur Verfügung steht, wird durch das lokale Klima, die Neigung des Landes und die Art des gefundenen Gesteins beeinflusst die Oberfläche, die Vegetationsbedeckung, die Landnutzung in der Region und die Wasserretention, dh die Menge an Wasser, die im Boden verbleibt. Es fließt mehr Wasser in den Boden, wo es viel Regen, flaches Land, poröses Gestein und freiliegenden Boden gibt und wo Wasser den Boden und das Gestein noch nicht füllt.
Die Verweilzeit von Wasser in einem Grundwasser Der Grundwasserleiter kann zwischen Minuten und Tausenden von Jahren liegen. Grundwasser wird oft als „fossiles Wasser“ bezeichnet, weil es so lange im Boden geblieben ist, oft seit dem Ende der Eiszeiten.
Grundwasserleiter
Merkmale eines Grundwasserleiters
Um ein guter Grundwasserleiter zu sein, muss das Gestein im Grundwasserleiter gut sein:
- Porosität: kleine Zwischenräume zwischen Körnern
- Durchlässigkeit: Verbindungen zwischen Poren
Diese Animation zeigt Porosität und Permeabilität. Die Wassertropfen befinden sich in den Poren zwischen den Sedimentkörnern. Dies ist Porosität. Wenn das Wasser zwischen Erzen wandern kann, ist dies Permeabilität.
Um einen Grundwasserleiter zu erreichen, infiltriert Oberflächenwasser durch winzige Räume oder Poren im Gestein nach unten in den Boden. Das Wasser wandert durch das durchlässige Gestein nach unten, bis es eine Schicht erreicht, die keine Poren aufweist. Dieses Gestein ist undurchlässig (Abbildung 1) Eine undurchlässige Gesteinsschicht bildet die Basis des Grundwasserleiters. Die obere Oberfläche, auf die das Grundwasser gelangt, ist der Grundwasserspiegel.
Abbildung 1. Grundwasser befindet sich unter der festen Oberfläche. Beachten Sie, dass der Grundwasserspiegel ungefähr die Neigung der Landoberfläche widerspiegelt. Ein Brunnen dringt in den Grundwasserspiegel ein.
Der Grundwasserspiegel
Damit ein Grundwasserleiter dieselbe Wassermenge enthält, muss die Wiederaufladungsmenge der Abflussmenge entsprechen . Was sind die wahrscheinlichen Quellen für das Aufladen? Was sind die wahrscheinlichen Entladungsquellen?
Abbildung 2. Der obere Rand des Streams ist der obere des Grundwasserspiegels. Der Strom speist den Grundwasserleiter.
In feuchten Regionen werden die Bäche mit Grundwasser gespeist. Die Oberfläche des Baches ist die Oberseite des Grundwasserspiegels (Abbildung 2). In trockenen Regionen sickert Wasser aus dem Bach in den Grundwasserleiter. Diese Bäche sind oft das ganze Jahr über trocken. Wasser verlässt ein Grundwasserreservoir in Bächen oder Quellen. Die Menschen nehmen auch Wasser aus Grundwasserleitern.
Was passiert mit dem Grundwasserspiegel, wenn es viel regnet? Was passiert bei Dürre? Obwohl der Grundwasserspiegel nicht so schnell steigt und fällt wie an der Oberfläche, steigt der Grundwasserspiegel im Laufe der Zeit in feuchten Perioden und fällt während Dürreperioden.
Eine der interessantesten, aber äußerst atypischen Arten von Grundwasserleitern ist in Florida gefunden. Obwohl Grundwasserleiter sehr selten unterirdische Flüsse sind, hat das Wasser in Florida den Kalkstein aufgelöst, sodass Bäche unterirdisch und oberirdisch fließen (Abbildung 3).
Abbildung 3. In Florida ist das Grundwasser manchmal nicht unterirdisch.
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