| ||
| Воды суши составляют менее 4% всей воды, находящейся на нашей планете. Самыми ценными для человечества являются запасы пресных вод. Всего на планете Подземными называются воды, содержащиеся в земной коре. Они связаны с Подземные воды образуются потому, что одни горные породы пропускают воду, а Существует несколько классификаций подземных вод по происхождению, состоянию, Ниже грунтовых могут располагаться несколько слоев глубинных подземных вод, Нередко межпластовые воды становятся напорными. Это происходит, когда слои На поверхность Земли подземные воды выходят в оврагах, речных долинах в виде Минеральные подземные воды содержат много солей и газов и, как правило, Значение подземных вод очень велико, их можно отнести к числу полезных | |
Расстояние от земной поверхности до уровня
Подземные воды питают рекиЧто такое подземные воды: характеристика и значение
В мире существует несколько типов воды, в зависимости от ее источника, состава, местонахождения и т. д. Океаны, реки и озера являются источниками деятельности человека и снабжения населения питьевой водой. Многие плохо знают какие воды под землей, поскольку они извлекаются и могут быть пригодны для питья для человека.
По этой причине в этой статье мы расскажем вам, что такое подземные воды, каковы их характеристики и их значение для населения.
Индекс
- 1 Что такое подземные воды
- 2 Как образуются подземные воды?
- 3 Сколько грунтовых вод на земле?
- 4 Почему подземные воды важны?
- 5 проблемы загрязнения
Что такое подземные воды
Подземные воды – это природный ресурс пресной воды, находящийся на поверхности земной коры. Обычно они находятся в непроницаемых геологических образованиях, называемых водоносными горизонтами. Подземные воды играют важную роль в деятельности человека и поддержании экосистем.
Продовольственная и сельскохозяйственная организация Объединенных Наций (ФАО) определяет этот тип воды как воду, которая находится ниже поверхности и заполняет поры и трещины в горных породах. Подземные воды хранятся в местах, где вода поддерживается при постоянной температуре, аналогичной температуре местности, в которой она находится.
Эти места называются водоносными горизонтами и представляют собой геологические образования, состоящие из нескольких пористых и непроницаемых слоев, которые могут хранить под землей пресную воду.
В некоторых холодных регионах эта вода часто замерзает. Вместо, в засушливых или полузасушливых регионах они составляют единственный источник пресной воды в регионе.
Еще одним ключевым моментом подземных вод является их фундаментальная роль в гидрологическом цикле. С одной стороны, дождевая вода просачивается в реки и озера и выходит на поверхность в виде родников. С другой стороны, другая часть этого ресурса просачивается на поверхность земли и попадает в водоносный горизонт, где может оставаться в течение многих лет. Кроме того, часть этих подземных вод течет сквозь землю в океан, поддерживая баланс круговорота воды.
Как образуются подземные воды?
Подземные воды образуются, когда осадки просачиваются через поры почвы.. Эти осадки могут быть дождем или снегом.
Подземные воды образуются, когда дождевая вода падает на землю, а часть воды течет через поверхностные ручьи в реки и озера. Однако другая часть этих осадков смачивает почву, просачиваясь в нее. Эта отфильтрованная вода собирается в так называемых водоносных горизонтах.
Этот тип воды может скрываться в течение миллионов лет, и в зависимости от ее глубины найти и получить доступ к ней более или менее легко. Также, они полезны для промышленности и сельского хозяйства и способны поддерживать самые разные формы жизни.
Сколько грунтовых вод на земле?
По данным Международного центра оценки ресурсов подземных вод (IGRAC), количество воды на поверхности Земли составляет почти 1.386 XNUMX миллионов кубических километров. Говоря о процентах, можно сказать, что 70% нашей планеты составляет вода. Уже более двух тысяч лет это число остается неизменным: не уменьшается и не увеличивается.
Из этих 1.386 96,5 миллионов квадратных километров воды XNUMX% составляют соленые воды.
Количество пресной воды на Земле составляет всего 3,5% от общего количества. Девяносто процентов этих ресурсов находятся в замороженном состоянии Антарктиды. Из остальных только 0,5 % пресной воды находится в подповерхностных отложениях, а остальная часть (0,01 %) — в реках и озерах. Поэтому количество подземных вод на Земле очень мало по сравнению с количеством воды, обнаруженной в Антарктиде.
В настоящее время они чрезмерно эксплуатируются и загрязнены деятельностью человека, Это создает серьезные проблемы для населения, которое зависит от этих вод. Забор воды из этих источников происходит намного быстрее, чем инфильтрация или естественное пополнение.
Последствия значительны, так как сокращение этого дефицитного ресурса может привести к увеличению производственных затрат или проблемам с водными путями. Кроме того, может быть затронуто качество воды в этих источниках подземных вод. Если ситуация сохранится, мы можем увидеть истощение этих драгоценных водоносных горизонтов.
Почему подземные воды важны?
Подземные воды являются одним из основных источников воды, пригодной для потребления человеком почти для половины населения земного шара. Об этом сообщает Международный центр оценки ресурсов подземных вод (IGRAC). Но более того, эта вода жизненно важна для устойчивости разнообразных экосистем Земли.
Помимо потребления, подземные воды являются ценным ресурсом для сельского хозяйства и продовольствия. Человек может выжить с двумя литрами воды в день, но мы забываем, что пища, которую мы потребляем, также требует производства этого ресурса.
Еще одним предметом нашего предыдущего обзора является важная роль подземных вод в окружающей среде, особенно в круговороте воды. В более засушливые месяцы подземные воды помогают поддерживать течение рек, озер и водно-болотных угодий.
проблемы загрязнения
Однако деятельность человека и изменение климата существенно влияют на мировые ресурсы подземных вод.
Чрезмерная эксплуатация этого ресурса или изменения в землепользовании объясняют эти тенденции сокращения источников воды. Точно так же стоит обратить внимание на разрастание городов и его воздействие на водоносные горизонты.
Они предупреждают из ФАО, что необходимо улучшить то, как мы используем этот ресурс, в основном в сельском хозяйстве, одном из секторов, которые больше всего нуждаются в нем для развития и производства.
Эти и многие другие причины делают подземные воды главным героем Всемирного дня водных ресурсов 22 марта. Он был создан Организацией Объединенных Наций чтобы продемонстрировать его важность в борьбе с нехваткой воды и изменением климата. Водоносные горизонты рассматриваются как наши союзники перед лицом пагубных последствий климатического кризиса, поэтому сейчас как никогда необходимо их защищать.
Я надеюсь, что с помощью этой информации вы сможете узнать больше о том, что такое подземные воды и их значение для планеты.
Использование подземных вод в США
Возобновляемый и богатый источник воды со своими собственными проблемами устойчивости
Дата обновления: 09.03.2017
Загрузить версию для печати
Пресная вода из-под земли
Подземная вода — это любая вода, обнаруженная под землей в трещинах и порах в почве, песке или камне. Подземные воды обеспечивают 25% пресной воды, используемой в Соединенных Штатах. 1 Это особенно важно для орошения и бытового использования в засушливых или отдаленных районах, где поверхностные воды могут быть в дефиците или далеко. Подземные воды пополняются, когда осадки впитываются в землю, но на возмещение того, что мы извлекаем, могут уйти сотни или тысячи лет. В засушливых районах высокий спрос на подземные воды и медленное их пополнение создают проблемы для устойчивого управления подземными водами.
Пресные подземные воды и общий забор пресной воды в США с течением времени.
На протяжении большей части 20-го века потребление воды увеличивалось, чтобы прокормить большее население. Большая часть недавнего сокращения потребления воды связана с более эффективным или сокращенным орошением [2] .
Устойчивость подземных вод
Некоторые подземные воды используются и затем сбрасываются в поверхностные водные объекты, такие как реки или озера, но они почти никогда не закачиваются обратно в землю. Вместо этого подземные воды почти полностью пополняются за счет осадков. В Соединенных Штатах примерно четверть всех осадков становится грунтовыми водами. 3 Подземные воды составляют примерно 90% от общего объема доступной пресной воды в Соединенных Штатах, 1 , но они неравномерно распределены или необходимы. В некоторых районах, особенно на более засушливом Западе, использование подземных вод превышает пополнение запасов подземных вод. 4
Общее истощение подземных вод (в куб.
км) основных водоносных горизонтов на территории США с 1900 по 2008 гг. красный 150-400; темно-оранжевый 50-150; светло-оранжевый 25-50; темно-желтый 10-25; светло-желтый 3-10; зеленый 0-3; синие указывают на чистую перезарядку. Кредит изображения: Геологическая служба США
Водоносный горизонт Огаллала
Водоносный горизонт Огаллала является крупнейшим водоносным горизонтом в Соединенных Штатах. Он является частью системы водоносных горизонтов Хай-Плейнс, которая лежит в основе частей восьми штатов от Техаса до Южной Дакоты. 90% воды, извлекаемой из водоносного горизонта Огаллала, используется для орошения, 3 обеспечивает водой примерно одну треть всего орошаемого земледелия в стране. 3
С 1930-х годов массовый забор воды привел к быстрому истощению южной и центральной частей водоносного горизонта. В некоторых частях Техаса и Канзаса уровень воды упал более чем на 150 футов. 5 Геологическая служба США осуществляет мониторинг водоносного горизонта Огаллала в рамках своего исследования по мониторингу уровня воды на высоких равнинах, 6 сообщать Конгрессу об изменениях уровня воды и запасов воды каждые два года.
Государственные геологические службы и другие государственные органы также осуществляют мониторинг водоносного горизонта.
Забор воды в сравнении с потреблением
Забор воды рассказывает только часть истории. Многие водопользования связаны с заимствованием воды – для выработки тепловой электроэнергии, бытового и коммерческого использования, горнодобывающей промышленности и промышленности – большая часть которой возвращается в водоемы после того, как она была использована. 7 Потребление воды относится к воде, которая забирается для использования человеком, но не возвращается. На орошение приходится около 80% потребления пресной воды: 7 большая часть теряется при испарении и попадании воды в растения. Хотя подземные воды обеспечивают 25% пресной воды, используемой в Соединенных Штатах, они обеспечивают 43% пресной воды, используемой для орошения. 1 В результате на подземные воды приходится около 40% потребления пресной воды в США.
Просто цифры (2010 г.
) 1
Ежегодный забор пресной подземной воды
27,7 трлн галлонов
Количество колодцев в США
15,9 млн
Основное использование пресных подземных вод
Орошение: 65%
Коммунальное снабжение: 21%
Внутреннее самоснабжение: 5% Канзас: 80%
Арканзас: 69%
Миссисипи: 68%
Флорида: 64%
Гавайи: 63%
: 10%
Небраска: 6%
Айдахо: 5%
96% забираемых подземных вод являются пресными; 4% составляют соленые
98% всех хозяйственно-питьевых водозаборов поступает из колодцев с подземными водами
Ключевые понятия, определенные
Водоносный горизонт : горная порода, которая содержит и может передавать воду
Пресная вода : вода с низким концентрации солей (обычно менее 500 частей на миллион)
Забор : вода, взятая из подземных или поверхностных источников для использования человеком.
Также называется «водопользование»
Потребление : часть забираемой воды, которая не возвращается в источники воды после использования
- USGS Water
- USGS High Plains Исследование мониторинга уровня воды
- Национальная ассоциация подземных вод
- Форум по критическим вопросам AGI 2016 г. — Реагирование на изменения в региональных ресурсах подземных вод: уроки водоносного горизонта High Plains
Ссылки
1 Расчетное потребление воды в США в 2010 г., Геологическая служба США
2 Орошаемое сельское хозяйство в Соединенных Штатах, Министерство сельского хозяйства США
3 Факты подземных вод, Национальная ассоциация грунтовых вод
4 Доступность земли. Геологическая служба
5 Истощение подземных вод в США (1900–2008 гг.), Геологическая служба США
6 Мониторинг уровня воды в высокогорных равнинах, Геологическая служба США
7 Предполагаемое использование воды в США в 1995 г.
, Геологическая служба США
Эта работа находится под лицензией Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
Вы можете делиться или распространять этот материал в некоммерческих целях до тех пор, пока в нем сохраняется эта лицензионная информация, и указана ссылка на Американский институт наук о Земле.
Подземные воды — Основы подземных вод | Совет штата Калифорния по контролю за водными ресурсами
Что такое подземные воды?
Подземные воды — это любые воды, находящиеся под поверхностью Земли. Несмотря на то, что их трудно визуализировать, подземные воды составляют значительную часть воды Земли. Когда дождь падает на землю, вода не перестает двигаться. Часть его течет по поверхности в ручьях, реках и озерах; часть его используется растениями; часть испаряется и возвращается в атмосферу; а некоторые погружаются в землю.
Подземные воды существуют и текут в небольших пространствах между частицами почвы и трещиноватыми породами.
Область, где вода заполняет эти пространства, называется зоной насыщения. Верхняя часть насыщенной зоны (называемой уровнем грунтовых вод) может находиться всего в футе от поверхности земли, а может быть и в сотнях футов. Уровень грунтовых вод может быть мелким или глубоким; и может расти или падать в зависимости от многих факторов. Подземные воды распределены под землей неравномерно как по количеству, так и по качеству.
Подземные воды не текут как подземные реки, но они накапливаются и медленно перемещаются в слоях почвы, песка и горных пород (называемых водоносными горизонтами). Водоносные горизонты, обычно состоящие из гравия, песка, песчаника или трещиноватой породы, позволяют накапливать большие подземные резервуары воды. В зависимости от глубины водоносного горизонта, размера пространств в почве или скальной породе и от того, насколько хорошо они соединены между собой, подземные воды могут двигаться со скоростью несколько сантиметров в столетие или со скоростью несколько футов в день.
Откуда мы получаем подземные воды?
Вода в водоносных горизонтах может выноситься на поверхность естественным путем через родник или сбрасываться в озера и ручьи. Однако большая часть подземных вод поднимается на поверхность путем прокачки через колодец (который вытягивает воду, как соду через соломинку), который пробуривается в водоносный горизонт. Колодцы бывают разных форм и размеров, в зависимости от типа материала, в котором пробурена скважина, глубины водоносного горизонта и количества откачиваемой воды. Существует три основных типа колодцев:
- Неглубокие колодцы собирают воду из неглубоких водоносных горизонтов, расположенных близко к поверхности. Некоторые частные бытовые колодцы неглубокие.
- Промежуточные колодцы могут открывать как глубокие, так и неглубокие водоносные горизонты и могут включать в себя частные бытовые, сельскохозяйственные и промышленные колодцы.
- Глубокие колодцы выходят из глубоких водоносных горизонтов и включают в себя колодцы коммунального, сельскохозяйственного и промышленного водоснабжения.
Для некоторых колодцев (называемых артезианскими колодцами) насос не нужен, потому что естественное давление достаточно велико, чтобы нагнетать воду из колодца.
Что находится в подземных водах?
В то время как качество поверхностных вод меняется из-за эрозии, стока, загрязнения, растительных остатков, отходов животноводства и других возможных загрязнителей, качество подземных вод в целом более стабильно. Это связано с тем, что поры водоносного горизонта действуют как кофейный фильтр, улавливая осадок и другие частицы (например, «кофейную гущу», такие как бактерии), естественным образом очищая грунтовые воды.
Однако это не означает, что подземные воды не могут быть загрязнены. Качество подземных вод зависит от нескольких факторов, включая геологию, климат и землепользование. Многие встречающиеся в природе химические вещества в подземных водах образуются в результате растворения горных пород, почвы и разлагающегося растительного материала.
В других случаях деятельность человека на поверхности земли или вблизи нее может увеличить концентрацию встречающихся в природе веществ, таких как соли, минералы и нитраты. Преднамеренное удаление отходов (например, на свалки, септиктенки, нагнетательные колодцы или ливневые стоки) может повлиять на качество грунтовых вод.
Зачем защищать подземные воды?
Подземные воды являются одним из крупнейших природных ресурсов Калифорнии, составляют значительную часть водоснабжения штата и служат буфером от воздействия засухи и изменения климата. В течение обычного года подземные воды составляют примерно 40 процентов от общего объема водоснабжения Калифорнии, а в засушливые годы составляют до 60 процентов (или более). Подземные воды являются основным источником питьевого водоснабжения штата; примерно 33 миллиона калифорнийцев, включая почти всех, кто живет в сельской местности, используют подземные воды для питья или других хозяйственных нужд (либо из общественного водопровода, либо из частного бытового колодца).
Подземные воды также используются в сельском хозяйстве для орошения сельскохозяйственных культур, а также в промышленности и производстве для охлаждения и ополаскивания. Кроме того, подземные воды пополняют ручьи, ручьи, реки и водно-болотные угодья, которые поддерживают дикую природу (включая виды, находящиеся под угрозой исчезновения). Подземные воды высвобождаются медленно, что способствует умеренным температурам и потокам ручьев, обеспечивая критически важную среду обитания и потоки для нереста рыб и других диких животных.
Поскольку подземные воды плохо видны, они часто воспринимаются как должное, что подвергает важные источники питьевой воды и орошения риску загрязнения или высыхания. Чрезмерное использование, биологические загрязнители (например, навоз и септические системы) и промышленные загрязнители (например, пестициды, нефтепродукты и промышленные растворители) могут угрожать снабжению и качеству подземных вод. Откачка подземных вод может локально превышать пополнение за счет дождей, просачивания через ручьи и другие источники.