Инфильтрация

Часть воды, которая выпадает в виде дождя и снега просачивается под поверхностные слои почвы. Этот процесс называется инфильтрация. Инфильтрация в значительной степени зависит от ряда факторов.

Проникновение осадков, выпадающих на ледниковый покров Гренландии, может быть очень малым, в то время как через песок или пещеру вода уходит в водоносный горизонт как через воронку.

Некоторое количество воды задержится в верхнем слое почвы, откуда будет постепенно перемещаться вертикально и горизонтально (инфильтрация и испарение). В конечном итоге, грунтовая вода попадет в водоем. Часть воды может проникнуть глубже в водоносные слои.

Если водоносный горизонт достаточно пористый, вода свободно перемещается по нему. В водоносные горизонты можно бурить скважины на воду для удовлетворения нужд людей.

Вода может преодолевать большие расстояния и задерживаться в водоносных горизонтах в течение длительного времени, прежде чем вернется на поверхность или просочится в водоемы.

Факторы влияющие на инфильтрацию

Инфильтрацию подземных вод изучает гидролог. Сделав углубление в грунте, можно наблюдать за процессом инфильтрации.

Вот основные факторы, влияющие на инфильтрацию.

Осадки:

основной фактор, зависящий от количества и продолжительности выпадения осадков. Осадки попадают в грунтовые воды и в течение длительного периода продолжают поступать в водоемы, даже при отсутствии дождей в течение длительного времени.

Характеристика грунтов:

Некоторые грунты, такие как глина, поглощают меньше воды,чем песок. Почвы меньше поглощающие воду,не дают хорошего проникновения в водоносные горизонты.

Насыщаемость грунтов:

Насыщенный, как влажная губка, грунт от прежних осадков, не может впитать много новой воды…, таким образом, большая часть осадков уйдет в поверхностный сток.

Растительный покров:

Покровы грунта имеют большое влияние на проникновение осадков. Растительность может замедлить сток, что дает больше времени для инфильтрации воды в землю.

Орошение полей изменяет естественную инфильтрационную структуру.Вода, которая в естественных условиях проникала непосредственно в почву, теперь убегает с потоками по каналам в водоемы.

Наклон рельефа:

Падающие на крутые склоны осадки скатываются по поверхности и мало попадают в грунтовые воды в отличие от инфильтрации осадков на равнине.

Испарение:

Часть воды остается вблизи поверхности земли. Растения через корни потребляют эту грунтовую воду для роста, а так же часть воды испаряется обратно в атмосферу.

Зона аэрации

В области питания происходит инфильтрация и насыщение грунтовых вод за счет осадков. Все пустоты, зазоры между фракциями гравия, песка, ила, глины и трещины в породах насыщаются водой.

Хотя в зоне аэрации может быть много воды, эту воду невозможно получить с помощью скважины, потому что частицы грунта плотно облегают фильтр скважины на воду.

В почве много каналов оставленных сгнившими корнями растений, животными, червями, через которые осадки проникают в грунт.

Вода из почвы потребляется растениями для роста, но также может испаряться в атмосферу. Ниже зоны аэрации находится зона насыщения, где вода заполняет все пустоты в породах.

Скорость пополнения водоносных горизонтов

Вода движется по подземным водоносным пластам. Природное питание глубоких артезианских бассейнов это медленный процесс, потому что подземные воды движутся медленно через зоны аэрации и водоносные горизонты.

Скорость пополнения артезианских вод является важным фактором. Если в районе артезианского бассейна долго не было осадков, и он сильно истощен, могут уйти столетия, чтобы его пополнить.

Напротив, мелкий водоносный горизонт может быть пополнен почти сразу после выпадения осадков.

Искусственная подпитка артезианских пластов

Люди во всем мире выкачивают колоссальное количество артезианских вод. В некоторых местах качают воду из водоносного горизонта быстрее, чем природа его пополняет. В этих случаях уровень грунтовых вод понижается, и если не сократить выкачивание воды, скважины могут стать «сухими».

В местах, где грунтовые воды залегают близко к поверхности земли, и где вода движется с высокой скоростью, водоносные горизонты могут быть пополнены искусственно.

Водоносные горизонты могут искусственно пополняться двумя основными способами:

Ямы для инфильтрации:

Одним из способов пополнение водоносных горизонтов является подача воды в ямы, борозды или канавы, а так же возведение небольших дамб перед водоемами, чтобы уменьшить поверхностный сток, тем самым позволяя воде проникнуть в водоносный горизонт.

Подача воды в водоносный горизонт через скважину:

Другой способ заключается в закачке воды через скважину непосредственно в водоносный горизонт.