Klasifikasi air tanah mencerminkan keragaman kondisi distribusi, kemunculan dan pembentukannya, serta ciri komposisi dan sifat (V.I. Vernadsky, F.P. Savarensky, N.I. Tolstikhin, E.V. Pinneker, dll.).
Klasifikasi terlengkap dikembangkan oleh A.M. Ovchinnikov, yang mencerminkan jenis dan subtipe utama air tanah dan geometri media filtrasi.
Air tanah. Lapisan tanah mengandung uap air yang disebut air tanah. Ini termasuk: air kapiler (mengangkat, tersuspensi, pantat) yang higroskopis, terikat longgar. Perairan ini, yang bergerak di bawah pengaruh gaya molekuler, kapiler dan, yang lebih jarang, gravitasi, sangat menentukan kesuburan tanah. Akumulasi kecil air yang permanen hanya terbentuk di tanah tipe rawa; mereka dicirikan oleh tingginya kandungan zat organik dan mikroorganisme.
Dalam ilmu tanah ada jenis berikut kelembaban tanah: atmosfer, atmosfer tanah, atmosfer tanah dengan tambahan nutrisi permukaan dan atmosfer tanah dengan nutrisi banjir tambahan.
Sesuai dengan keseimbangan kelembaban (hubungan masuk dan keluarnya (penguapan dan keluar)) Berbagai jenis rezim air tanah dengan nilai koefisien kelembaban K y yang berbeda: beku (K y ≥1); pencucian (K y > 1, taiga, hutan, hutan-stepa - tanah soddy-podsolik, tanah hutan, chernozem); tidak rata (K y< 1, сухие степи, полупустыни — каштановые почвы, сероземы).
Di bagian tanah (2,0-2,5 m) cakrawala berikut dibedakan: tanah - lapisan akar; lapisan tanah di bawahnya, di mana di beberapa zona “pembasahan” tidak mencapai; pinggiran kapiler. Aktivitas geologis perairan tanah tidak signifikan, namun signifikansi agronomis perairan ini sangat besar, karena kelembaban tanah diperlukan untuk bercocok tanam.
Gravitasi air tanah terkonsentrasi terutama di zona saturasi, di mana mereka membentuk akuifer dan sistem akuifer (kompleks, lantai, cekungan) yang berbeda dalam hal kejadian dan kondisi pengisian ulang.
Pada zona aerasi, perairan gravitasi bebas dapat membentuk akuifer sementara yang disebut air bertengger.
Di zona saturasi, air tanah dan air tanah bertekanan interstratal atau non-tekanan sering terjadi.
Hubungan dan hubungan air menetap, air tanah dan air bertekanan bisa sangat beragam, tergantung pada faktor dan kondisi geologi-struktural, geomorfologi, tektonik, litologi, iklim dan lainnya. Diagram umum posisi relatifnya pada bagian tersebut ditunjukkan pada gambar di bawah.
Verkhovodka- ini adalah cakrawala yang terbentuk karena akumulasi kecil di zona aerasi perairan yang bersifat sementara, musiman, memiliki hubungan hidrolik dengan air tanah dan terletak pada lapisan kedap air yang tidak berbumbu dan permeabel lemah di dekat permukaan bumi. Membeku di musim dingin dan mengering di musim panas. Ketinggian air selalu mempersulit kondisi teknis dan geologi konstruksi, karena hal ini mungkin tidak diperhatikan selama survei. Kadang-kadang rezim air yang tinggi dicirikan oleh stabilitas yang relatif, dan kemudian airnya digunakan untuk pasokan air lokal (misalnya, di wilayah Tula, Kaluga dan Smolensk, air yang terkandung di daerah aliran sungai yang datar digunakan).
Skema hubungan antara air bertengger, air tanah dan air bertekanan
1 - air bertengger; 2 - air tanah; 3 - air bertekanan; HC - ketinggian air; GWL—ketinggian air tanah; PUNV - ketinggian air tekanan piezometrik; panah menunjukkan arah pergerakan air tanah
Air tinggi timbul karena rembesan presipitasi atmosfer, air permukaan dan air irigasi dari permukaan serta akumulasinya pada lensa dan lapisan batuan dengan permeabilitas rendah, yang berperan sebagai akuitard lokal. Perairan bertengger biasanya terletak dangkal dan terletak di bagian atas cakrawala air tanah permanen. Perairan mereka dihabiskan terutama untuk penguapan, transpirasi dan pengisian ulang air tanah.
Ciri-ciri air bertengger sebagai jenis airtanah yang unik:
- lokasi di dalam batuan zona aerasi;
- sifat sementara, musiman (biasanya selama periode curah hujan tinggi dan kebocoran air dari berbagai sistem);
- sebaran terbatas (sifat lokal ditentukan sebelumnya oleh sebaran akuitard setempat);
- ketergantungan yang tajam dari cadangan, rezim dan kualitasnya pada kondisi iklim dan aktivitas ekonomi manusia;
- kontaminasi mudah dan ketidaksesuaian untuk pasokan air permanen.
Akumulasi air yang menetap terjadi di musim semi ketika tanah mencair dan lapisan beku berkurang; di musim gugur - setelah periode hujan yang berkepanjangan. Kondisi yang diperlukan untuk retensi kelembaban pada batuan adalah adanya lapisan batuan yang permeabel dan permeabel lemah. Misalnya, cakrawala tanah yang terkubur harus terletak pada ketebalan loess, lensa moraine tanah liat yang terkikis - di antara endapan berpasir fluvioglasial, lensa dan kantong sedimen lempung - di antara pasir aluvial, dll.
Biasanya, air yang bertengger ditemukan di tanah liat dan endapan mirip loess di dataran tinggi daerah aliran sungai. Di daerah permafrost, air yang bertengger (air dari lapisan yang mencair secara musiman) sangatlah unik dan tersebar luas. Perairan air yang bertengger tidak ada hubungannya dengan sungai. Levelnya ditandai dengan variabilitas yang ekstrim. Di wilayah kota-kota besar, perairan ini mudah tercemar. Kehadirannya tidak menguntungkan bagi teknik hidrolik dan teknik sipil.
Oleh komposisi kimia Perairan bertenggernya tidak sama: segar dan sedikit termineralisasi dengan kandungan asam silikat, bahan organik dan besi yang tinggi di wilayah utara dan biasanya termineralisasi di wilayah selatan (akibat penguapan). Saat mengebor sumur untuk keperluan pasokan air, air yang berada di dalamnya harus diisolasi secara hati-hati menggunakan pipa selubung untuk menghindari kontaminasi pada akuifer di bawahnya.
Air tanah. Airtanah meliputi air bawah tanah yang merupakan akuifer aktif permanen pertama dari permukaan, terletak pada akuifer yang relatif stabil dan mempunyai permukaan bebas.
Dari atas, air tanah biasanya tidak terhalang oleh sedimen kedap air, sehingga mempunyai hubungan yang erat dengan atmosfer dan tekanan pada permukaannya sama dengan tekanan atmosfer, yaitu. Permukaan air pon, ketika sumur dibuka, terbentuk di dalamnya pada kedalaman di mana mereka ditemukan. Inilah sebabnya mengapa air tanah sering disebut air mengalir bebas (berbeda dengan air bertekanan, yang mempunyai tekanan berlebih di atas atap kedap air yang berada di atasnya).
Kondisi terjadinya air tanah pada akuifer pertama yang dipertahankan dari permukaan menentukan karakteristik nutrisi, distribusi, pergerakan dan pembuangannya. Daerah pengisian ulang dan distribusi air tanah bertepatan, yaitu. nutrisi mereka melalui zona aerasi terjadi di seluruh wilayah distribusinya. Oleh karena itu, laju aliran air tanah adalah nilai variabel (biasanya meningkat sepanjang jalur pergerakannya). Sumber utama pasokan air tanah adalah air hujan, air permukaan dan air kondensasi. Air tanah memiliki hubungan hidrolik yang erat dengan aliran air permukaan dan waduk dan, tergantung pada rasio levelnya, air tersebut diturunkan ke dalamnya (diriskan), menyediakan nutrisi bawah tanah, atau dialiri oleh air permukaan (terutama selama aliran balik dan banjir). Ketika ketinggian air di reservoir permukaan berubah, ketinggian di cakrawala air pon yang saling berhubungan secara hidraulik juga berubah.
Perbedaan hubungan antara air permukaan dan air tanah
a - tidak ada hubungan antar perairan; b - sungai memberi makan air tanah; c - air tanah memberi makan sungai; d - satu tepi sungai mengalirkan air tanah, dan tepi lainnya mengalirkannya. Panah menunjukkan arah pergerakan air, garis putus-putus menunjukkan ketinggiannya
Yang juga menjadi ciri khasnya adalah ketergantungan yang erat pada tingkat, kualitas dan kuantitas air tanah pada faktor iklim, proses yang terjadi di zona aerasi, dan aktivitas rekayasa manusia (peningkatan level dan cadangan di musim hujan dan penurunannya di musim kemarau, penurunan kualitas air. karena infiltrasi limbah).
Air tanah dibuang dalam bentuk mata air, saluran keluar waduk, dan cekungan ke dalam cekungan lokal dan aliran air permukaan serta waduk. Jika terletak dekat dengan permukaan (0-4 m), muatannya dapat diturunkan melalui penguapan melalui zona pinggiran kapiler. Di beberapa daerah, hubungan hidrolik antara air tanah dan air bertekanan di bawahnya dimungkinkan melalui
memisahkan jendela litologi dan area erosi pada lapisan kedap air yang memisahkannya. Dalam hal ini, tergantung pada rasio tingkat cakrawala yang saling berhubungan, pengisian atau pembuangan air tanah akan terjadi.
Air tanah berpindah dari tempat yang tingkatnya lebih tinggi ke tempat yang tingkatnya lebih tinggi tingkat berkurang, biasanya dari daerah dengan relief tinggi dan daerah aliran sungai menuju cekungan lokal, jurang, selokan, dan lembah sungai. Air tanah pada cekungan ini biasanya dibuang dalam bentuk mata air yang mengalir ke bawah. Permukaan air tanah (cermin), pada umumnya, berbentuk agak halus dengan medan. Dalam hal ini, kemiringan hidrolik permukaan air tanah biasanya kecil dan rata-rata 0,05–0,001. Di beberapa daerah, permukaan air tanah bisa hampir horizontal, yang menunjukkan tingkat penyaringan yang rendah atau tidak adanya sama sekali.
Sebuah representasi visual dari kondisi distribusi dan pergerakan air tanah diberikan peta hidroisohypsum, yang menunjukkan posisi muka airtanah pada garis-garis isoline yang menghubungkan titik-titik yang mempunyai tanda muka airtanah yang sama. Peta tersebut dibuat serupa dengan peta relief horizontal permukaan bumi, dengan menggunakan hasil pengukuran tinggi muka air tanah secara simultan di seluruh sumur, sumur dan saluran keluar alaminya.
Jika terjadi perubahan tajam muka air tanah pada periode yang berbeda, maka peta hidroisohypsum disusun untuk periode dan tanggal karakteristik tersebut (misalnya, saat muka air tanah maksimum dan minimum). Untuk memperoleh data perubahan pada level ini dilakukan observasi khusus terhadap rezimnya (disebut observasi rezim).
Peta hidroisohypsum memungkinkan Anda menentukan:
- arah pergerakan airtanah (sepanjang normal hingga hidroiso-gipsum);
- kemiringan hidrolik dan laju filtrasi;
- kedalaman air tanah (berdasarkan perbedaan elevasi garis horizontal permukaan bumi dan hidroisohypsum permukaan air);
- sifat hubungan antara air tanah dan air permukaan (menurut sifat antarmuka hidroisohypsum dengan badan air permukaan dan arah pergerakan air tanah)
dan memecahkan masalah praktis lainnya.
Seringkali, berdasarkan peta, hidroisohypsum dikompilasi peta kedalaman air tanah(dalam isoline dengan kedalaman yang sama atau dengan identifikasi zona kedalaman air tanah tertentu).
Peta semacam itu banyak digunakan ketika mengebor sumur untuk keperluan pasokan air, irigasi dan drainase.
Air tanah tersebar dimana-mana dimana kondisi suhu bagian atas litosfer memungkinkan akumulasi dan keberadaannya dalam fase cair. Kajian terhadap kondisi pembentukan dan sebarannya menunjukkan adanya pola-pola tertentu dalam sebaran zonal jenis-jenis airtanah yang asal usulnya berbeda-beda.
Air tanah sangat penting secara ekonomi: air ini banyak digunakan untuk pasokan air dan irigasi rumah tangga, minum dan pertanian. Jenis utama air tanah yang umum digunakan adalah air tanah dari lembah sungai, endapan glasial, stepa, semi gurun dan gurun, kipas aluvial dan dataran miring kaki bukit, daerah pegunungan, dan pantai laut berpasir.
Dalam hidrogeologi, pengertian airtanah sering diberikan menurut S.N. Nikitin, yang termasuk dalam kategori ini hanya perairan cakrawala pertama air tanah yang dipertahankan dari permukaan bumi, yang terletak di atas akuitard.
Jenis air tanah yang terdapat di dekat permukaan bumi di bawah akuitard yang tidak tertampung disebut air interstratal, tertutup, atau air tanah (misalnya, air tanah dari kipas aluvial piedmont atau endapan glasial).
Ciri-ciri air tanah adalah sebagai berikut:
- kejadian di dekat permukaan bumi dalam sedimen lepas dengan ketebalan bervariasi, terutama berumur Kuarter, dialiri oleh sungai atau terkena jaringan erosi;
- jika lapisan tersebut merupakan yang pertama dari permukaan dan tidak sepenuhnya jenuh dengan air, maka air tersebut tidak bertekanan, dan jika lapisan tersebut ditutupi oleh lapisan-lapisan yang permeabilitasnya bervariasi dan ketebalannya tidak konsisten, maka air tersebut biasanya bertekanan;
- area pemberian makan bertepatan dengan area distribusi, dan pemberian makan terjadi karena infiltrasi curah hujan atmosfer dan air salju; penyaringan dari sungai, danau dan kanal; kondensasi uap air dan penguapan intra-tanah; aliran masuk (recharge) dari akuifer yang lebih dalam;
- kedalaman tingkat, suhu, salinitas dan aliran air tanah mengalami fluktuasi sistematis harian, bulanan, tahunan dan jangka panjang;
- aliran air tanah bawah tanah biasanya diarahkan dari daerah aliran sungai ke lembah sungai, kemudian dibuang ke sungai;
- rezim air tanah (infiltrasi dan aliran masuk lateral, aliran keluar dan penguapan, serta keseimbangan, kondisi pembentukan dan limpasan)
biasanya berkaitan erat dengan iklim modern, topografi dan air permukaan.
Perairan aliran bebas antar lapisan.
Perairan ini, seperti air tanah, memiliki permukaan bebas, yang tekanannya sama dengan tekanan atmosfer, tetapi biasanya terletak di antara dua lapisan kedap air.Oleh karena itu, perairan antarstratal mencari makan di wilayah yang terbatas (di wilayah di mana sedimen yang mengandung air muncul ke permukaan, di wilayah hubungannya dengan aliran air permukaan dan air bertekanan) dan berada dalam kondisi sanitasi yang lebih baik daripada perairan pon yang tidak terlindungi dari permukaan.
Selama periode curah hujan tinggi dan banjir, permukaan air antarstratal dapat meningkat hingga muncul tekanan berlebih di atas atap kedap air di atasnya, kemudian air yang mengalir bebas antarstratal dapat menjadi air bertekanan.
Jadi, air aliran bebas antarstratal seolah-olah merupakan jenis air tanah perantara - dalam sifat hidroliknya air mengalir bebas dan mirip dengan air tanah, tetapi dalam hal kondisi kejadiannya dekat dengan air bertekanan.
Perairan dan kolam artesis. Dekat Paris, di pinggiran Artois, pada tahun 1126, secara tak terduga, ketika mengebor sumur, ditemukan air yang mengalir, yang disebut perairan artesis. Pada awalnya, hanya air yang mengalir di atas permukaan bumi yang disebut perairan artesis - “meriam air”; kemudian, konsep ini mulai menyatukan semua air bertekanan antar lapisan yang terletak di struktur tektonik, lapisan cekung atau miring, naik di atas atap formasi. di lubang sumur.
Untuk terbentuknya perairan artesis diperlukan syarat-syarat sebagai berikut:
- banyaknya curah hujan di bidang nutrisi, mis. itu terbatas pada zona kelembaban berlebih;
- Batuan di daerah pengisian ulang harus mencapai permukaan di atas lokasi sumur, yaitu. kemiringan dan kelengkungan lapisan diperlukan, menyebabkan tekanan hidrolik dan artesis;
- kemungkinan optimal untuk penyerapan air, keberadaan tanah yang permeabel dengan baik, di zona aerasi - sejumlah kecil dan ketebalan kecil cakrawala dan strata kedap air tanah liat;
- adanya atap tanah liat yang sudah dibumbui pada daerah distribusi atau tekanan;
- porositas tinggi, rekahan dan permeabilitas air dari batuan pembawa air.
Perairan non-tekanan tanah dan interstratal
1 - air tanah; 2 - air tanpa tekanan antar lapisan; 3 - pembuangan air tanah berupa sumber; W—nutrisi infiltrasi; GWL—ketinggian air tanah; ULNV - tingkat perairan non-tekanan antarstratal
Ciri khas perairan artesis adalah adanya tekanan berlebih di atas permukaan atap formasi yang mengandung air. Ketika air bertekanan terkena di pekerjaan tambang, levelnya naik di bawah pengaruh tekanan berlebih dan terbentuk di atas atap kedap air, sesuai dengan posisi permukaan piezometrik akuifer bertekanan.
Diagram cekungan artesis
A— area makanan; B— daerah tekanan; V— area bongkar muat; G— area kemungkinan keluarnya air bertekanan secara spontan; 1,2 — tingkat tekanan piezometrik perairan cakrawala pertama; 3 — sumber menaik; 4 — area kemungkinan interkoneksi hidraulik dari cakrawala tekanan (“jendela” hidrogeologis); 5 - akuifer terbatas
Besarnya tekanan biasanya ditentukan oleh posisi tingkat piezometri akuifer relatif terhadap bidang perbandingan horizontal O - O. Air bertekanan biasanya terletak di bawah cakrawala air tanah dan dicirikan oleh kondisi kemunculan, distribusi yang khas. , mengisi ulang dan mengosongkan. Kehadiran atap kedap air yang menutupi akuifer mempersulit aliran masuk dan keluar air bertekanan serta hubungannya dengan air permukaan dan atmosfer.
Pengumpanan akuifer bertekanan ternyata hanya mungkin dilakukan di area di mana formasi permeabel mencapai permukaan, di mana kondisi diciptakan untuk penetrasi ke dalam formasi melalui infiltrasi presipitasi atmosfer dan air permukaan. Sebagaimana telah disebutkan, daerah yang ukurannya lebih kecil dari daerah sebaran air bertekanan disebut bidang nutrisi. Biasanya terletak di ketinggian tertinggi, seringkali pada jarak yang cukup jauh dari daerah distribusi dan pembuangan air bertekanan.
Di bidang nutrisi, airtanah mempunyai permukaan bebas dan hubungan hidrolik yang erat dengan air permukaan. Daerah di mana airtanah mempunyai tekanan berlebih di atas atap kedap air di atasnya disebut daerah tekanan (atau daerah sebaran air bertekanan). Di daerah ini, air tanah pada umumnya tidak mendapat nutrisi sepanjang jalur pergerakannya (karena diisolasi di bagian tersebut oleh akuitard) dan alirannya tidak berubah. Di beberapa daerah, aliran air bertekanan yang keluar sendiri dimungkinkan ketika sumur dibuka di mana tanda tingkat piezometri melebihi tanda permukaan bumi.
Pelepasan air bertekanan terjadi di daerah di mana air tersebut mencapai permukaan (di daerah yang lebih rendah dari daerah suplai), serta di daerah alami (sungai, jurang, selokan, dll) dan buatan (sumur, sumur, tambang, kuari). dll.) pembukaan air bertekanan.
Dalam kondisi alami, air bertekanan, mengalir, membentuk mata air yang meninggi, mata air, griffin, dll., memberi makan sungai dan badan air permukaan lainnya. Air bertekanan bergerak searah dari daerah pemberian makan ke daerah pembuangan. Intensitas pergerakan mereka menurun seiring bertambahnya kedalaman dan jarak dari tempat mencari makan.
Posisi permukaan piezometri air bertekanan ditandai peta piezoisogipsum(hydroisopiesis), yang disusun mirip dengan peta hidroisohypsum air tanah dan merupakan sistem isoline yang menghubungkan titik-titik dengan tanda tingkat piezometri yang sama. Peta piezoisohypsum juga berisi isoline dari tanda permukaan atap dan dasar cakrawala tekanan yang dipertimbangkan, yang memfasilitasi solusi dari banyak masalah praktis. Misalnya, dengan menggunakan peta piezoisohypsum, arah pergerakan air bertekanan, kemiringan hidrolik, tekanan, dan area kemungkinan aliran air keluar secara spontan ditentukan. Jika kekuatan horizon tekanan dan sifat filtrasinya diketahui, maka laju filtrasi airtanah dan laju alirannya dapat ditentukan.
Air bertekanan yang diisolasi dari atmosfer (hanya ada hubungan di bidang nutrisi dan pembuangan) dicirikan oleh lebih sedikit ketergantungan rezimnya pada faktor iklim, tingkat suhu dan komposisi kimia yang relatif konstan, lebih sedikit polusi dan kualitas sanitasi yang lebih baik. air. Oleh karena itu, mereka dapat digunakan untuk berbagai jenis penyediaan air (rumah tangga dan minum, industri dan teknis, obat-obatan dan minum, termal, dll) dan irigasi. Ketika mengeksploitasi air bertekanan tinggi yang terletak di lapisan di bawah tekanan signifikan, cadangan elastisnya, yang dilepaskan dari akuifer ketika tekanan berkurang sebagian karena dekompresi batuan dan air yang sebelumnya terkompresi, sangatlah penting secara praktis. Meskipun kompresibilitas air dan batuan tidak signifikan, cadangan elastis air bertekanan cukup besar, karena sistem tekanan air yang memuatnya menempati ruang yang signifikan.
Dalam kondisi alam nyata, pola sebaran, suplai dan pembuangan air bertekanan bergantung pada ciri-ciri geologi-struktural, tektonik, litologi, iklim, dan ciri-ciri lain suatu wilayah tertentu. Secara khusus, air bertekanan dapat disalurkan dan dibuang di daerah di mana hubungan hidrauliknya dengan akuifer bertekanan dan akuifer tidak terbatas di sekitarnya dimungkinkan melalui “jendela” hidrogeologi litologi, gangguan tektonik, dan daerah dengan erosi endapan kedap air yang memisahkannya.
Pembongkaran intensif mereka juga dimungkinkan di daerah di mana air bertekanan terungkap melalui tambang, lubang, tambang, bangunan pengambilan air, dan dalam kondisi alami - melalui saluran dan sedimen dasar sungai, danau, laut (pembongkaran tersembunyi). Lapisan dengan air bertekanan dapat saling terhubung atau terjepit (menghilang), yang memberikan kondisi unik untuk akumulasi dan distribusi air bertekanan.
Air bertekanan sering disebut artesis, dan struktur geologi yang menampungnya (palung, sinklin, monoklin, depresi, dll.) disebut kolam artesis.
Di dalam cekungan artesis mungkin terdapat satu atau lebih akuifer atau kompleks terbatas, saling berhubungan atau terisolasi satu sama lain oleh sedimen kedap air. Posisi permukaan piezometri yang merupakan bagian dari cekungan akuifer tertekan bergantung pada ketinggian lokasi daerah suplai dan pembuangannya, serta pada derajat interkoneksi hidrolik akuifer tertekan.
Permukaan piezometri akuifer dataran dalam sangat ditentukan oleh tekanan geostatik sedimen di atasnya. Tekanan yang jauh lebih tinggi di bagian tengah cekungan dibandingkan di bagian marginal dapat menyebabkan pergerakan air tanah dari bagian tengah ke bagian marginal, yaitu. ke daerah makan perifer cekungan artesis.
Cekungan air bertekanan yang khas ditemukan di kaki bukit dan daerah pegunungan, di mana terdapat kejadian monoklinal dan terjepitnya sedimen yang mengandung air, berkontribusi pada pembentukan apa yang disebut lereng artesis.
Diagram lereng artesis
a - bidang nutrisi; 6 - area tekanan; c — area bongkar muat; 7 - tingkat air tanah bebas di daerah makan; 2 - tingkat piezometri air tanah di daerah tekanan; 3 - sumber tipe ke bawah dan ke atas di area pembongkaran
Air bawah tanah yang terbentuk di daerah mencari makan di lereng artesis dibuang dalam bentuk sumber-sumber yang naik dan turun di sekitar daerah makan. Perairan lereng artesis mempunyai karakter tekanan pada zona tumpang tindihnya dengan sedimen kedap air. Secara hipsometrik, daerah tekanan berada pada tingkat absolut yang lebih rendah dibandingkan daerah tanpa muatan. Di cekungan artesis dengan pergerakan air tanah yang intens, air infiltrasi segar dengan mineralisasi rendah biasanya umum terjadi. (zona pertukaran air yang intens). Ketebalan zona pertukaran air yang intens dalam kondisi yang menguntungkan bisa mencapai 1000 m atau lebih.
Di cekungan artesis besar dengan daerah resapan kecil, air tawar terbatas pada akuifer dangkal dan kompleks. Di cakrawala yang lebih dalam yang tidak tercakup dalam pertukaran air yang intensif, air tanah yang termineralisasi dan sangat termineralisasi dengan berbagai komposisi (hidrokarbonat-sulfat, sulfat, sulfat-klorida) tersebar luas. Zona ini biasa disebut zona pertukaran air yang sulit.
Di cekungan artesis dengan kondisi pertukaran air yang tidak menguntungkan (perbedaan yang tidak signifikan dalam posisi ketinggian daerah pengisian dan pembuangan, kejadian dalam dan distribusi air bertekanan regional yang luas, sifat tertutup dari struktur yang mengandung air, dll.) di bawah zona ini adalah zona pertukaran air yang sangat sulit, di dalamnya perairan sedimen purba (perairan yang berasal dari laut) terawetkan di akuifer. Dengan demikian, cekungan artesis dicirikan oleh zonasi hidrodinamik dan hidrokimia tertentu. Ketersediaan dan kekuatan masing-masing zona dan masing-masing zona pengaturan bersama bergantung pada kondisi spesifik cekungan dan kombinasi faktor-faktor yang menentukan pembentukan, akumulasi, pergerakan dan konsumsi air tanah.
Air bertekanan di cekungan artesis sangat penting secara praktis tidak hanya sebagai sumber pasokan air. Tergantung pada komposisi kimia dan gasnya, keberadaan komponen mikro yang aktif secara biologis dan industri di dalamnya, suhu dan indikator lainnya, air tanah bertekanan banyak digunakan dalam bisnis resor dan sanatorium (air mineral), untuk ekstraksi industri garam dan komponen mikro yang berharga. (perairan industri), untuk keperluan pemanasan distrik, rekayasa tenaga panas dan pertanian rumah kaca ( perairan panas). Contoh cekungan artesis besar tipe platform adalah Siberia Barat, Moskow, Baltik, Dnieper-Donets, dll.
Air pori — ini adalah perairan yang menjenuhkan batuan berpori (kerikil, pasir, batupasir dengan semen lemah, lempung berpasir, lempung, dll.). Jumlah air yang dapat diekstraksi dari batuan tersebut per satuan waktu, mis. laju alirannya bergantung pada distribusi ukuran partikel, struktur dan jenis porositas batuan, yang menentukan laju aliran air ke sumur atau lubang bor. Semakin banyak pori-pori yang masuk batu, semakin cepat air dipompa keluar, karena pergerakannya lebih leluasa. Laju perluasan aliran bawah tanah biasanya mencapai 0,1–0,3 m/hari pada batuan loess dan lempung, 0,5–1,0 m/hari pada lempung berpasir dan pasir berbutir halus, dan dari 1,0 m/hari pada pasir kasar dan kerikil kecil. 5 hingga 10 m3/hari.
Sumber air bawah tanah sebagian besar dianggap sebagai sumber air strategis.
Akuifer, yang bergerak di bawah pengaruh gravitasinya sendiri, membentuk cakrawala aliran bebas dan tekanan. Kondisi kemunculannya berbeda-beda, sehingga memungkinkan untuk diklasifikasikan ke dalam jenis: tanah, bawah permukaan, antarstratal, artesis, mineral.
Perbedaan air tanah
Mereka mengisi pori-pori, retakan dan semua ruang di antara partikel batuan. Dianggap sebagai cluster sementara air tetes berada di lapisan permukaan dan tidak terhubung dengan akuifer bawah.
Mereka membentuk cakrawala kedap air pertama dari permukaan. Lapisan ini mengalami beberapa fluktuasi pada musim yang berbeda, yaitu peningkatan ketinggian pada periode musim semi-musim gugur dan penurunan pada musim panas.
Tidak seperti tanah, lapisan ini memiliki tingkat yang lebih konstan dari waktu ke waktu dan terletak di antara dua lapisan yang persisten.
Mengisi seluruh cakrawala interstratal, sumbernya dianggap bertekanan dan, secara signifikan, bersih dibandingkan air tanah.
Mereka dianggap bertekanan, tertutup lapisan batuan. Ketika dibuka, mereka sering kali menyembur, naik di atas permukaan bumi. Mereka terletak di kedalaman 100-1000 meter.
Ini adalah perairan yang mengandung garam terlarut dan unsur mikro, seringkali bersifat obat.
Cadangan air tanah
Cadangan air tanah secara langsung bergantung pada pengisiannya kembali melalui hujan dan limpasan lelehan. Periode perubahan levelnya terjadi pada musim semi - musim panas dan musim panas - musim gugur. Dalam kasus pertama, kelembaban tanah menguap sebesar 2-4 mm/hari, dalam kasus lain sebesar 0,5-2,0 mm/hari. Keseimbangannya berubah secara signifikan berdasarkan kondisi cuaca, yang mengakibatkan sumber daya air bertambah atau berkurang. Namun, jika tidak ada pengaruh atmosfer yang serius, cadangannya di dalam tanah tetap tidak berubah. Perhitungan cadangan dilakukan secara empiris.
Cadangan air tanah terisi kembali sebagai akibat dari infiltrasi kelembaban tanah lapisan atas, terutama pada musim hujan. Mengalir di cakrawala jenuh, mereka menemukan jalan keluar ke permukaan dalam bentuk mata air, mengisi kembali dan membentuk sungai, kolam, danau, dan sumber terestrial lainnya. Mereka terbentuk oleh infiltrasi air sungai dan danau akibat curah hujan atmosfer. Mereka juga diisi ulang oleh sumber-sumber yang muncul dari cakrawala yang dalam. Cadangan besar terkonsentrasi di dasar lembah sungai dan daerah kaki bukit, retakan pada batugamping membatu yang dangkal.
Omong-omong, ada informasi yang memperkirakan penurunan tajam cadangan air tawar sebanyak 2 kali lipat dalam 25 tahun ke depan. Mengingat total cadangannya mencapai 60 juta km³, dan 80 negara di planet ini sudah mengalami defisit kelembapan, maka prediksi buruk mungkin menjadi kenyataan.
Penduduk bumi sangat kecewa karena persediaan air tidak diperbarui.
Asal usul air bawah tanah
Air bawah tanah, menurut kondisi kemunculannya, terdiri dari presipitasi dan kondensat kelembaban udara. Mereka disebut tanah atau “menggantung” dan, karena tidak berada di bawah cakrawala kedap air, mereka memainkan peran penting dalam nutrisi tanaman. Di bawah zona ini, muncul lapisan batuan kering yang mengandung apa yang disebut film air. Selama periode curah hujan lebat dan pencairan salju, akumulasi air gravitasi terbentuk di atas lapisan kering.
Air tanah, yang pertama muncul di permukaan bumi, juga dialiri oleh curah hujan dan sumber-sumber tanah. Kedalaman kemunculannya bergantung pada pola geologi.
Mata air antarstratal terletak di bawah sumber tanah dan terletak di antara lapisan kedap air. Cakrawala dengan cermin terbuka disebut aliran bebas. Lensa air dengan permukaan tertutup dianggap bertekanan dan lebih sering disebut artesis.
Dengan demikian, asal usul air tanah sangat bergantung pada properti fisik keturunan Ini mungkin porositas dan porositas. Indikator-indikator inilah yang menjadi ciri kapasitas kelembaban dan permeabilitas air batuan.
Jadi, dua zona - zona aerasi dan saturasi - menentukan keberadaan sumber bawah tanah. Zona aerasi mewakili interval dari bidang tanah ke bidang air tanah, yang disebut air tanah. Zona jenuh meliputi urat tanah sampai dengan horizon interstratal.
(hingga kedalaman 12-16 km) dalam wujud cair, padat, dan uap. Sebagian besar terbentuk akibat rembesan permukaan air hujan, lelehan dan air sungai. Air tanah terus bergerak baik dalam arah vertikal maupun horizontal. Kedalaman kemunculannya, arah dan intensitas pergerakannya bergantung pada permeabilitas air batuan. Batuan permeabel meliputi kerikil, pasir, dan kerikil. Tahan air (waterproof), praktis tahan terhadap air - tanah liat, padat tanpa retak, tanah beku. Lapisan batuan yang mengandung air disebut akuifer.
Menurut kondisi terjadinya, airtanah dibedakan menjadi tiga jenis: yang terletak pada lapisan tanah paling atas; , terletak pada lapisan kedap air permanen pertama dari permukaan; interstratal, terletak di antara dua lapisan kedap air. Air tanah diberi makan oleh sedimen yang merembes, air, danau,. Ketinggian air tanah berfluktuasi menurut musim dalam setahun dan berbeda-beda zona yang berbeda. Dengan demikian, praktis bertepatan dengan permukaan dan terletak pada kedalaman 60-100 m, tersebar hampir di mana-mana, tidak memiliki tekanan, dan bergerak lambat (di pasir kasar, misalnya, dengan kecepatan 1,5-2,0 m per hari). Komposisi kimia air tanah bervariasi dan bergantung pada kelarutan batuan di sekitarnya. Berdasarkan komposisi kimianya, mereka membedakan antara air tanah segar (hingga 1 g garam per 1 liter air) dan air tanah termineralisasi (hingga 50 g garam per 1 liter air). Saluran keluar alami airtanah ke permukaan bumi disebut sumber (mata air, mata air). Biasanya terbentuk di tempat rendah dimana akuifer melintasi permukaan bumi. Mata air dapat bersuhu dingin (tidak lebih tinggi dari 20°C), hangat (20 hingga 37°C) dan panas atau termal (lebih dari 37°C). Mata air panas yang memancar secara berkala disebut geyser. Mata air tersebut terletak di daerah yang baru atau baru modern (,) Perairan mata air tersebut mengandung berbagai macam unsur kimia dan dapat berupa karbon dioksida, basa, garam, dll. Banyak dari mereka memiliki nilai pengobatan.
Air tanah mengisi kembali sumur, sungai, danau, ; larut berbagai zat di bebatuan dan mengangkutnya; menyebabkan tanah longsor. Mereka memberi tanaman kelembapan dan populasi air minum. Mata air menyediakan air paling murni. Uap air dan air panas Geyser digunakan untuk memanaskan bangunan, rumah kaca, dan pembangkit listrik.
Cadangan air tanah sangat besar - 1,7%, tetapi diperbarui dengan sangat lambat, dan ini harus diperhitungkan saat menggunakannya. Yang tidak kalah pentingnya adalah perlindungan air tanah dari pencemaran.
Semua air yang terletak di ketebalan batuan dalam keadaan padat, cair atau gas disebut bawah tanah
Di benua mereka membentuk cangkang terus menerus, yang tidak terputus bahkan di daerah stepa dan gurun kering. Seperti air permukaan, mereka terus bergerak dan berpartisipasi dalam siklus air secara umum di alam. Konstruksi dan pengoperasian sebagian besar bangunan di atas tanah dan semua bangunan di bawah tanah dikaitkan dengan kebutuhan untuk memperhitungkan pergerakan air tanah, komposisi dan kondisinya. Sifat fisik dan mekanik serta kondisi banyak batuan bergantung pada air tanah. Mereka sering membanjiri lubang-lubang konstruksi, parit, parit dan terowongan, dan ketika mereka muncul ke permukaan, mereka berkontribusi terhadap genangan air di daerah tersebut. Air tanah bisa menjadi lingkungan yang agresif terhadap batuan. Mereka adalah penyebab utama dari banyak proses fisik dan geologi yang terjadi dalam kondisi alam, selama konstruksi dan pengoperasian struktur teknik.
Ada:
Air minum– perairan yang kualitasnya dalam keadaan alami atau setelah diolah memenuhi persyaratan peraturan dan dimaksudkan untuk minum dan kebutuhan Rumah tangga manusia, atau untuk produksi pangan. Air jenis ini juga termasuk air mineral alami, yang meliputi air bawah tanah dengan total mineralisasi tidak lebih dari 1 g/dm3, yang tidak memerlukan pengolahan air atau tidak mengubah komposisi alaminya setelah pengolahan air.
Perairan bawah tanah teknis – perairan dengan berbagai komposisi kimia (dari segar hingga air asin), dimaksudkan untuk digunakan untuk keperluan industri, teknis dan teknologi, yang persyaratan kualitasnya ditetapkan oleh standar negara atau industri, spesifikasi teknis atau konsumen.
Air tanah juga dibagi menjadi:
Air tanah terutama terbentuk sebagai akibat rembesan (infiltrasi) presipitasi atmosfer dan air permukaan ke dalam ketebalannya kerak bumi. Air melewati batuan permeabel ke lapisan kedap air dan terakumulasi di sana, membentuk kolam atau aliran bawah tanah. Air bawah tanah ini disebut infiltrasi. Banyaknya air infiltrasi tergantung pada kondisi iklim medan, relief, vegetasi, komposisi batuan lapisan atas, struktur dan teksturnya, serta struktur tektonik kawasan. Infiltrasi air tanah adalah yang paling umum.
Air tanah juga dapat terbentuk melalui kondensasi uap air yang terus-menerus bersirkulasi di pori-pori batuan. Kondensasi air bawah tanah hanya terbentuk pada musim panas dan sebagian pada musim semi dan musim gugur, dan pada musim dingin tidak terbentuk sama sekali. Dengan kondensasi uap air, A.F. Lebedev menjelaskan pembentukan cadangan air bawah tanah yang signifikan di zona gurun dan semi-gurun, di mana jumlah curah hujan dapat diabaikan. Tidak hanya uap air di atmosfer yang dapat mengembun, tetapi juga uap air yang dilepaskan dari ruang magma dan zona suhu tinggi lainnya di kerak bumi. Air tanah seperti itu disebut juvenil .Remaja Air tanah biasanya sangat termineralisasi. Selama perkembangan geologi, cekungan air yang terkubur mungkin tetap berada jauh di dalam kerak bumi. Air yang terkandung dalam lapisan sedimen cekungan ini disebut randa.
Terbentuknya airtanah merupakan suatu proses kompleks yang diawali dengan penumpukan sedimen dan berkaitan erat dengan sejarah geologi suatu daerah. Sangat sering, air tanah dari asal yang berbeda bercampur satu sama lain, membentuk Campuran menurut asal usul airnya.
Dilihat dari sebaran airtanah, kerak bumi bagian atas biasanya terbagi menjadi dua zona: zona aerasi dan zona saturasi. Pada zona aerasi, tidak semua pori-pori batuan selalu terisi air. Semua air di zona aerasi disuplai oleh curah hujan, menguap secara intensif dan diserap oleh tanaman. Jumlah air di zona ini ditentukan oleh kondisi iklim. Pada zona jenuh, apapun kondisi iklimnya, seluruh pori-pori batuan selalu terisi air. Di atas zona saturasi terdapat subzona pelembab kapiler. Pada subzona ini, pori-pori tipis berisi air, dan pori-pori besar berisi udara.
Pada zona aerasi terbentuk air tanah dan air bertengger. Air tanah terletak tepat di permukaan bumi. Ini adalah satu-satunya air yang tidak memiliki akuitard di bawahnya dan sebagian besar diwakili oleh air terikat dan kapiler. Air tanah mempunyai hubungan yang kompleks dengan organisme hewan dan tumbuhan. Hal ini ditandai dengan fluktuasi suhu yang tajam, adanya mikroorganisme dan humus. Pembangun hanya menemukan air tanah di lahan basah.
Verkhovodka terbentuk di zona aerasi pada lensa tahan air. Air tinggi juga disebut akumulasi air sementara di zona aerasi. Curah hujan atmosfer yang menembus ke dalam zona ini untuk sementara dapat tertahan di lapisan dengan permeabilitas rendah atau lapisan padat. Paling sering hal ini terjadi pada musim semi selama periode pencairan salju atau selama periode hujan lebat. Selama musim kemarau, air abadi mungkin hilang. Ciri khas perairan yang bertengger adalah keberadaannya yang tidak kekal, penyebarannya yang terbatas, daya rendah dan tanpa tekanan. Ketinggian air seringkali menimbulkan kesulitan bagi para pembangun, karena keberadaan atau kemungkinan pembentukannya tidak selalu diketahui selama survei geoteknik. Air yang tertimbun yang diakibatkannya dapat menyebabkan banjir struktur teknik, membanjiri wilayah.
Tanah disebut air yang terletak pada lapisan kedap air permanen pertama dari permukaan bumi. Air tanah ada secara konstan. Mereka memiliki permukaan air bebas yang disebut cermin air tanah, dan tempat tidur tahan air. Proyeksi muka air tanah pada bidang vertikal disebut permukaan air tanah (U GV). Jarak dari akuitard ke permukaan air tanah disebut kapasitas akuifer. Ketinggian air tanah, dan akibatnya, ketebalan akuifer, merupakan nilai yang bervariasi dan dapat berubah sepanjang tahun tergantung pada kondisi iklim. Air tanah diisi ulang terutama dari air atmosfer dan air permukaan, tetapi dapat juga tercampur, infiltrasi-kondensasi. Luas permukaan bumi tempat masuknya air permukaan dan atmosfer ke dalam akuifer disebut bidang nutrisi air tanah. Luas pengisian airtanah selalu bertepatan dengan luas sebarannya. Air tanah, karena adanya permukaan air yang bebas, bersifat mengalir bebas, yaitu ketinggian air di dalam sumur diatur pada ketinggian yang sama dengan tempat air tersebut ditemui.
Tergantung pada kondisi terjadinya air tanah, aliran dan cekungan air tanah dibedakan. Aliran tanah mempunyai cermin miring dan bergerak terus menerus menuju kemiringan akuitard. Kolam tanah memiliki cermin horizontal dan lebih jarang ditemukan.
Air tanah, yang terus bergerak, mempunyai hubungan erat dengan aliran air permukaan dan waduk. Di daerah yang curah hujannya mendominasi penguapan, air tanah biasanya mengaliri sungai. Di daerah kering, air dari sungai sering kali mengalir ke air tanah, mengisi kembali aliran bawah tanah. Mungkin juga ada jenis sambungan campuran, ketika air tanah mengalir dari satu tepian ke sungai, dan dari tepian lainnya, air dari sungai memasuki aliran air tanah. Sifat sambungan dapat bervariasi tergantung pada iklim dan beberapa kondisi lainnya.
Saat merancang dan membangun struktur teknik, hal ini perlu diperhitungkan rezim air tanah, yaitu perubahan indikator-indikator seperti fluktuasi permukaan air tanah, suhu dan komposisi kimia dari waktu ke waktu. Tingkat dan suhu air tanah mengalami perubahan paling besar. Alasan perubahan ini sangat beragam dan seringkali berhubungan langsung dengan aktivitas konstruksi manusia. Faktor iklim menyebabkan perubahan tingkat air tanah secara musiman dan jangka panjang. Banjir di sungai, waduk, kolam, sistem irigasi, kanal, dan struktur drainase menyebabkan perubahan rezim air tanah.
Posisi muka airtanah pada peta digambarkan dengan menggunakan hidroisohypses dan hydroisobaths. Hidroisohypses- garis yang menghubungkan titik-titik yang mempunyai elevasi mutlak muka airtanah yang sama. Garis-garis ini mirip dengan kontur relief dan mencerminkan relief permukaan air tanah. Peta hidroisohypsum digunakan untuk mengetahui arah pergerakan airtanah dan menentukan nilai gradien hidrolik. Arah pergerakan air tanah selalu tegak lurus terhadap hidroisohypses dari tempat yang lebih tinggi ke tempat yang lebih rendah. Arah pergerakan air tanah selama pergerakan tetap dan invarian terhadap waktu disebut garis saat ini. Jika garis-garis arusnya sejajar satu sama lain, maka aliran seperti itu disebut datar. Alirannya juga bisa konvergen atau divergen. Semakin kecil jarak antara isohip hidrolik, semakin besar gradien hidrolik aliran tanah. Hidroisobat- garis yang menghubungkan titik-titik yang kedalaman airtanahnya sama.
antar lapisan Air tanah mengacu pada akuifer yang terletak di antara dua akuitard. Mereka bisa berupa non-tekanan dan tekanan. Perairan non-tekanan interstratal jarang terjadi. Sifat pergerakannya mirip dengan air tanah. Perairan bertekanan antar lapisan disebut artesis. Kemunculan perairan artesis sangat beragam, namun kejadian yang paling banyak terjadi adalah sinklinal. Air artesis selalu mengisi seluruh akuifer mulai dari dasar hingga atap dan tidak mempunyai permukaan air bebas. Daerah sebaran satu atau lebih tingkat akuifer artesis disebut kolam artesis. Area cekungan artesis sangat luas dan berukuran puluhan, ratusan, dan terkadang ribuan kilometer persegi. Di setiap cekungan artesis, area pemberian makan, distribusi dan pembuangan dibedakan. Daerah makan cekungan artesis biasanya terletak pada jarak yang lebih jauh dari pusat cekungan dan pada ketinggian yang lebih tinggi. Tidak pernah bertepatan dengan daerah sebarannya, yang kadang disebut daerah tekanan. Perairan artesis mengalami tekanan hidrostatis akibat adanya perbedaan ketinggian antara feeding area dan debit area, sesuai dengan hukum kapal yang berkomunikasi. Ketinggian air artesis yang dimasukkan ke dalam sumur disebut piezometri. Posisinya ditentukan garis piezometri, atau garis tekanan, garis lurus bersyarat yang menghubungkan daerah suplai dengan daerah pembuangan. Jika garis piezometri lewat di atas permukaan bumi, maka pada saat akuifer dibuka oleh sumur akan terjadi aliran, dan tekanannya disebut positif. Ketika tingkat piezometri berada di bawah permukaan bumi, tekanannya disebut negatif, dan air tidak mengalir keluar dari sumur. Perairan artesis umumnya lebih termineralisasi dan kurang terhubung dengan aliran air permukaan dan badan air dibandingkan air tanah.
Oleh perairan celah disebut air tanah yang terbatas pada batuan beku, metamorf, dan sedimen yang retak. Sifat pergerakannya ditentukan oleh ukuran dan bentuk retakan. Perairan rekahan bisa bersifat non-tekanan dan bertekanan. Mereka tidak konstan dan dapat mengubah sifat gerakan. Erosi dan pelarutan batuan menyebabkan perluasan retakan, dan kristalisasi garam serta akumulasi sedimen menyebabkan penyempitannya. Kecepatan aliran perairan rekahan dapat mencapai 500 m 3 /jam. Perairan celah menimbulkan kesulitan yang signifikan dalam pembangunan struktur bawah tanah.
Air tanah di kota
Di perkotaan, kebutuhan air tinggi, namun sumber daya air tanah terbatas. Dalam banyak hal, proses pemulihan sumber daya air bergantung pada keadaan lingkungan perkotaan itu sendiri dan ekologinya. Faktor penting ini tidak hanya bertanggung jawab atas volume sumber daya air bawah tanah, tetapi juga tingkat pencemarannya.
DI DALAM tahun terakhir kajian tentang airtanah di ruang perkotaan merupakan bagian dari bagian hidrogeologi.
Permasalahan yang timbul akibat interaksi air tanah dengan lingkungan perkotaan antara lain pencemaran air tanah melalui pipa pembuangan limbah dan penurunan muka air tanah. sistem pemompaan, dan ancaman banjir air tanah di ruang bawah tanah di lingkungan perkotaan (misalnya metro).
Saat ini masalah pelestarian dan perlindungan air tanah dari pencemaran menjadi sangat akut. Bagaimanapun, stabilitas pembangunan di sebagian besar kota sangat bergantung pada kota-kota tersebut, yang membawa masalah ini ke skala global.
Berdasarkan tugas yang diberikan dan berdasarkan pencapaian terkini di bidang hidrogeologi, para ilmuwan sedang mengembangkan skema baru untuk memantau dan memantau tingkat pencemaran air tanah dan aktivitasnya di dalam ruang bawah tanah lingkungan perkotaan.
Namun, betapapun pentingnya hubungan dengan air tanah dalam pengembangan ruang kota, cukup jelas bahwa dalam jenis interaksi ini, lingkungan perkotaan berperan sebagai pembatas eksternal dan bukan sebagai partisipan yang setara.
Banyak kota menggunakan air bawah tanah untuk air minum. Semua orang tahu bahwa air merupakan sumber daya terbarukan, namun sekaligus sangat rentan terhadap pengaruh faktor eksternal. Sangat penting untuk memantau tingkat air tanah dan tingkat pencemarannya. Untuk pengembangan ruang kota yang stabil, keseimbangan yang rumit ini sangatlah penting. Sikap lalai terhadap sumber air membawa akibat yang sangat buruk. Misalnya, di Mexico City, penurunan permukaan air tanah yang terus-menerus menyebabkan penurunan permukaan tanah dan kemudian menimbulkan masalah lingkungan.
Indikator air tanah di Federasi RusiaPotensi sumber daya air tanah di Rusia adalah 869,1 juta m 3 /hari dan tersebar tidak merata di seluruh wilayah, yang ditentukan oleh keragaman kondisi geologi dan hidrogeologi serta fitur iklim.
Di wilayah Eropa Rusia, nilainya adalah 346,4 juta m 3 /hari dan bervariasi dari 74,1 juta m 3 /hari di Tengah hingga 117,7 juta m 3 /hari di Distrik Federal Barat Laut; di wilayah Asia Rusia - 522,7 juta m 3 /hari dan berkisar dari 159,2 juta m 3 /hari di Timur Jauh hingga 250,9 juta m 3 /hari di distrik federal Siberia.
Peran air tanah saat ini dalam pasokan air domestik dan air minum penduduk Federasi Rusia ditandai dengan indikator-indikator berikut. Porsi air tanah dalam keseimbangan pasokan air rumah tangga dan air minum (dari sumber air permukaan dan bawah tanah) adalah 45%.
Lebih dari 60% kota besar dan kecil memenuhi kebutuhan air minumnya dengan menggunakan air tanah, dan sekitar 20% di antaranya memiliki sumber pasokan air campuran.
Di daerah pedesaan, air tanah dalam pasokan air rumah tangga dan air minum menyumbang 80–85% dari total konsumsi air.
Masalah yang paling sulit adalah penyediaan air minum bagi penduduk kota-kota besar. Sekitar 35% kota besar hampir tidak memiliki sumber pasokan air terpusat di bawah tanah, dan di 37 kota, tidak ada cadangan air tanah yang terbukti sama sekali.
Tingkat penggunaan air tanah dalam rumah tangga dan pasokan air minum penduduk ditentukan baik oleh pola distribusi sumber daya air tanah di seluruh wilayah Rusia, dan oleh kebijakan yang ditempuh selama bertahun-tahun untuk menyediakan air minum bagi penduduk melalui air tanah. prioritas penggunaan air permukaan.
Saat ini, masih rendahnya pemanfaatan cadangan air tanah yang dieksplorasi dan cadangannya. Level rata-rata pemanfaatan total cadangan terbukti adalah 18–20%, dan dalam lahan yang dieksploitasi dengan cadangan terbukti – 30–32%.
Selama 5 tahun terakhir, peningkatan perkiraan cadangan operasional sebesar 6,8 juta m 3 /hari.
28,2 juta m 3 /hari air diambil dari sumber bawah tanah untuk memenuhi kebutuhan minum penduduk dan pasokan air ke fasilitas industri. Jumlah total pengambilan dan ekstraksi air tanah adalah 33,1 juta m 3 /hari, 5,9 juta m 3 /hari dibuang tanpa digunakan (17,8% dari total pengambilan dan ekstraksi air tanah).
27,2 juta m 3 /hari digunakan untuk kebutuhan rumah tangga, antara lain: untuk keperluan rumah tangga dan air minum 20,6 juta m 3 /hari (76%); pasokan air industri dan teknis – 6,0 juta m 3 /hari (22%); irigasi lahan dan penyiraman padang rumput – 0,5 juta m 3 /hari (2%).
Sebagai hasil dari ekstraksi dan produksi air tanah di wilayah tertentu, terbentuklah kawah depresi regional yang besar, yang luasnya mencapai ukuran yang signifikan (hingga 50 ribu km 2), dan ketinggian di tengahnya menurun menjadi 65–130 m ( kota Bryansk, Kursk, Moskow, St.-Petersburg).
Di kota Bryansk, kawah depresi regional yang terbentuk di kompleks akuifer Devonian Atas memiliki radius lebih dari 150 km dan penurunan permukaan lebih dari 80 m. Kawah depresi yang luas terbentuk di wilayah kota-kota Kursk dan Zheleznogorsk dan di tambang bijih besi Mikhailovsky. Corong depresi “Kursk” di akuifer Batkellovey memiliki radius 90–115 km, penurunan level di tengahnya adalah 64,5 m.Di tambang Mikhailovsky, corong mencapai radius 60–90 km, levelnya telah menurun sejak awal drainase tambang sebesar 77,4 m.
Di wilayah Moskow, eksploitasi air tanah secara intensif di kompleks akuifer Karbon Bawah selama 100 tahun menyebabkan terbentuknya kawah dalam yang luas, yang luasnya melebihi 20 ribu km 2, dan penurunan level maksimum adalah 110 m. Eksploitasi air tanah dalam jangka panjang di akuifer Gdov di St. Petersburg menyebabkan terbentuknya corong depresi regional dengan luas total hingga 20 ribu km 2 dengan penurunan level hingga 35 m.
Di wilayah Rusia, menurut pemantauan negara terhadap keadaan lapisan tanah Kementerian Sumber Daya Alam Rusia, 4002 lokasi kontaminasi telah diidentifikasi, lebih dari 80% di antaranya terletak di akuifer air tanah, yang biasanya bukan sumbernya. penyediaan air minum bagi masyarakat.
Menurut perkiraan para ahli, di Federasi Rusia porsi air tanah yang terkontaminasi tidak melebihi 5–6% dari volume penggunaannya untuk pasokan air minum bagi penduduk.
Jumlah terbesar pencemaran air tanah terletak di wilayah distrik federal berikut: Volga (30%), Siberia (23%); Tengah (16%) dan Selatan (15%). Dari jumlah total lokasi pencemaran air tanah:
§ 40% polusi berhubungan dengan perusahaan industri;
§ 20% – dengan produksi pertanian;
§ sebesar 9% – dengan perumahan dan layanan komunal,
§ 4% pencemaran terjadi sebagai akibat dari pengambilan air alami di bawah standar karena pelanggaran rezim pengoperasian saluran masuk air;
§ 10% pencemaran air tanah bersifat “campuran” dan disebabkan oleh aktivitas fasilitas industri, kota dan pertanian;
§ untuk 17% lokasi, sumber pencemaran air tanah belum teridentifikasi.
Situasi ekologi yang paling tegang telah berkembang di daerah di mana air tanah terkontaminasi dengan zat-zat berbahaya kelas I. Daerah-daerah ini diidentifikasi dalam wilayah individu yang luas perusahaan industri di kota-kota berikut: Amursk (merkuri), Achinsk (fosfor), Baikalsk (merkuri), Georgievsk (merkuri), Essentuki (merkuri), Ekaterinburg (fosfor), Iskitim (berilium), Novokuznetsk (fosfor), Kazan (berilium , merkuri), Kislovodsk (fosfor), Mineralnye Vody (merkuri), Lermontov (merkuri), Komsomolsk-on-Amur (berilium), Magnitogorsk (timbal tetraetil), Novosibirsk (berilium, merkuri), Sayansk (merkuri), Svobodny (merkuri ), Usolye-Sibirskoe (merkuri), Khabarovsk (berilium, merkuri), Cherepovets (berilium), dll.
Bahaya lingkungan terbesar ditimbulkan oleh pencemaran air tanah yang diidentifikasi di masing-masing sumur pada saluran masuk pasokan air minum.
Topik: Jenis utama air tanah. Kondisi formasi. Aktivitas geologi air tanah
2. Jenis utama airtanah.
1. Klasifikasi airtanah.
Air tanah sangat beragam dalam komposisi kimia, suhu, asal, tujuan, dll. Berdasarkan total kandungan garam terlarutnya, garam dibagi menjadi empat kelompok: segar, payau, asin, dan air asin. Air tawar mengandung kurang dari 1 g/l garam terlarut; air payau - dari 1 hingga 10 g/l; asin - dari 10 hingga 50 g/l; air garam - lebih dari 50 g/l.
Berdasarkan komposisi kimia garam terlarutnya, airtanah dibedakan menjadi hidrokarbonat, sulfat, klorida dan komposisi kompleks (sulfat hidrokarbonat, klorida hidrokarbonat, dll.).
Perairan yang mempunyai khasiat obat disebut air mineral. Air mineral muncul ke permukaan dalam bentuk mata air atau diangkat ke permukaan secara artifisial menggunakan lubang bor. Berdasarkan komposisi kimianya, kandungan gas dan suhunya, air mineral dibagi menjadi karbon dioksida, hidrogen sulfida, radioaktif dan termal.
Perairan karbon dioksida tersebar luas di Kaukasus, Pamir, Transbaikalia, dan Kamchatka. Kandungan karbon dioksida dalam perairan berkarbonasi berkisar antara 500 hingga 3500 mg/l atau lebih. Gas hadir dalam air dalam bentuk terlarut.
Perairan hidrogen sulfida juga tersebar luas dan terutama berasosiasi dengan batuan sedimen. Konten umum hidrogen sulfida dalam air biasanya kecil, namun efek terapeutik dari air hidrogen sulfida sangat signifikan sehingga kandungan H2 lebih dari 10 mg/l sudah memberikan khasiat obat. Dalam beberapa kasus, kandungan hidrogen sulfida mencapai 140-150 mg/l (misalnya, mata air Matsesta yang terkenal di Kaukasus).
Perairan radioaktif dibagi menjadi perairan radon yang mengandung radon, dan air radium yang mengandung garam radium. Efek terapeutik air radioaktif sangat tinggi.
Berdasarkan suhunya, air panas dibagi menjadi dingin (di bawah 20°C), hangat (20-30°C), panas (37-42°C) dan sangat panas (di atas 42°C). Mereka biasa terjadi di daerah vulkanisme muda (di Kaukasus, Kamchatka, Asia Tengah).
2. Jenis utama airtanah
Menurut kondisi terjadinya, jenis air tanah berikut dibedakan:
· tanah;
· air tinggi;
· tanah;
· antar lapisan;
· karst;
· retak.
Air tanah terletak di dekat permukaan dan mengisi rongga di dalam tanah. Kelembapan yang terkandung dalam lapisan tanah disebut air tanah. Mereka bergerak di bawah pengaruh gaya molekuler, kapiler dan gravitasi.
Pada sabuk aerasi terdapat 3 lapisan air tanah:
1. cakrawala tanah dengan kelembaban bervariasi - lapisan akar. Di sinilah terjadi pertukaran kelembapan antara atmosfer, tanah, dan tanaman.
2. cakrawala bagian bawah tanah, seringkali “pembasahan” tidak sampai di sini dan tetap “kering”.
cakrawala kelembaban kapiler adalah pinggiran kapiler.
Verkhovodka - akumulasi sementara air tanah di lapisan akuifer dekat permukaan di dalam zona aerasi, terletak pada akuitard yang berbentuk lensa dan terjepit.
Verkhovodka merupakan air tanah yang mengalir bebas dan terletak paling dekat dengan permukaan bumi dan tidak mempunyai distribusi yang berkesinambungan. Mereka terbentuk karena infiltrasi air atmosfer dan permukaan, tertahan oleh lapisan dan lensa yang kedap air atau permeabel lemah, serta sebagai hasil kondensasi uap air dalam batuan. Mereka dicirikan oleh keberadaan musiman: di musim kemarau mereka sering menghilang, dan di musim hujan dan pencairan salju lebat mereka muncul kembali. Dapat mengalami fluktuasi tajam tergantung pada kondisi hidrometeorologi (jumlah curah hujan, kelembaban udara, suhu, dll.). Air yang bertengger juga termasuk air yang muncul sementara di formasi rawa akibat kelebihan nutrisi rawa. Seringkali, genangan air terjadi akibat kebocoran air dari sistem pasokan air, selokan, kolam renang, dan alat pengangkut air lainnya, yang dapat mengakibatkan genangan air, banjir pada pondasi, dan lain-lain. ruang bawah tanah. Pada daerah persebaran batuan permafrost, air yang bertengger termasuk dalam perairan supra-permafrost. Perairan Verkhodka biasanya segar, sedikit termineralisasi, tetapi sering kali terkontaminasi zat organik dan mengandung banyak zat besi dan asam silikat. Verkhodka, pada umumnya, tidak dapat berfungsi sebagai sumber pasokan air yang baik. Namun, jika perlu, tindakan konservasi buatan diambil: pembangunan kolam; pengalihan dari sungai yang menyediakan listrik secara konstan ke sumur yang beroperasi; menanam tanaman yang menunda pencairan salju; pembuatan ambang pintu tahan air, dll. Di daerah gurun, dengan membuat alur di daerah tanah liat - takyr, air atmosfer dialihkan ke area pasir yang berdekatan, di mana lensa air bertengger dibuat, yang mewakili pasokan air tawar tertentu.
Air tanah terletak dalam bentuk akuifer permanen pada lapisan kedap air pertama yang kurang lebih konsisten dari permukaan. Air tanah mempunyai permukaan bebas yang disebut cermin, atau permukaan air tanah.
Perairan informasional tertutup di antara lapisan kedap air (strata). Perairan antarstratal yang bertekanan disebut tekanan, atau artesis. Ketika sumur dibor, air artesis naik ke atas atap akuifer dan jika tanda tingkat tekanan (permukaan piezometri) melebihi tanda permukaan bumi pada suatu titik tertentu, maka air tersebut akan mengalir keluar (menyembur). Bidang konvensional yang menentukan posisi tingkat tekanan di dalam akuifer (lihat Gambar 2) disebut tingkat piezometri. Ketinggian air yang naik ke atas atap kedap air disebut tekanan.
perairan artesis Mereka terletak di sedimen permeabel yang tertutup di antara sedimen kedap air, sepenuhnya mengisi kekosongan dalam formasi dan berada di bawah tekanan. Hidrokarbon yang terbentuk di dalam sumur disebut piezometri, yang dinyatakan dalam nilai absolut. Air bertekanan yang mengalir sendiri memiliki distribusi lokal dan lebih dikenal di kalangan tukang kebun sebagai “kunci”. Struktur geologi yang membatasi akuifer artesis disebut cekungan artesis.
Beras. 1. Jenis air tanah: 1 - tanah; 2 - air bertengger; 3 - tanah; 4 ~ antar lapisan; 5 - cakrawala tahan air; 6 - cakrawala permeabel
Beras. 2. Skema struktur cekungan artesis:
1 - batu tahan air; 2 - batuan permeabel dengan air bertekanan; 4 - arah aliran air tanah; 5 – baik.
Perairan karst terletak pada rongga karst yang terbentuk akibat pelarutan dan pelindian batuan.
Perairan celah mengisi retakan pada batuan dan dapat berupa tekanan atau non-tekanan.
3. Kondisi terbentuknya airtanah
Air tanah merupakan akuifer permanen pertama yang muncul dari permukaan bumi. Sekitar 80% pedesaan pemukiman memanfaatkan air tanah untuk suplai air. GW telah digunakan untuk irigasi sejak lama.
Jika airnya segar, maka pada kedalaman 1-3 m berfungsi sebagai sumber kelembaban tanah. Pada ketinggian 1-1,2 m dapat menyebabkan genangan air. Jika airtanah sangat termineralisasi, maka pada ketinggian 2,5 - 3,0 m dapat menyebabkan salinisasi tanah sekunder. Terakhir, air tanah dapat menghambat penggalian lubang konstruksi, membakar area terbangun, memberikan efek agresif pada bagian bawah tanah bangunan, dll.
Air tanah terbentuk cara yang berbeda. Beberapa di antaranya terbentuk akibat infiltrasi presipitasi atmosfer dan air permukaan melalui pori-pori dan retakan batuan. Perairan seperti itu disebut infiltrasi(kata “infiltrasi” berarti rembesan).
Namun keberadaan air tanah tidak selalu dapat dijelaskan oleh infiltrasi presipitasi atmosfer. Misalnya, di daerah gurun dan semi-gurun, curah hujan sangat sedikit dan cepat menguap. Namun, bahkan di daerah gurun, air tanah terdapat pada kedalaman tertentu. Pembentukan perairan seperti itu hanya bisa dijelaskan kondensasi uap air di dalam tanah. Elastisitas uap air pada musim panas di atmosfer lebih besar dibandingkan di tanah dan batuan, sehingga uap air terus menerus mengalir dari atmosfer ke dalam tanah dan membentuk air tanah di sana. Di gurun, semi-gurun, dan stepa kering, air yang berasal dari kondensasi dalam cuaca panas adalah satu-satunya sumber kelembapan bagi tumbuh-tumbuhan.
Air tanah bisa terbentuk akibat terkuburnya perairan cekungan laut purba beserta sedimen yang terakumulasi di dalamnya. Perairan laut dan danau purba ini mungkin telah terawetkan dalam sedimen yang terkubur dan kemudian meresap ke dalam bebatuan di sekitarnya atau mencapai permukaan bumi. Air tanah yang demikian disebut perairan sedimentasi .
Beberapa asal usul air tanah mungkin terkait dengan pendinginan magma cair. Keluarnya uap air dari magma dibuktikan dengan terbentuknya awan dan hujan saat terjadi letusan gunung berapi. Air tanah yang berasal dari magmatik disebut remaja (dari bahasa Latin "juvenalis" - perawan). Menurut ahli kelautan H. Wright, hamparan air yang luas yang ada saat ini “meningkat setetes demi setetes sepanjang kehidupan planet kita karena air yang merembes dari perut bumi”.
Kondisi keberadaan, sebaran dan pembentukan zat humat bergantung pada iklim, topografi, struktur geologi, pengaruh sungai, tanah dan tutupan vegetasi, serta faktor ekonomi.
A) Hubungan antara air panas dan iklim.
Dalam pembentukan perairan pegunungan peran penting termasuk dalam presipitasi dan evaporasi.
Untuk menganalisis perubahan rasio ini, disarankan menggunakan peta ketersediaan kelembaban tanaman. Berdasarkan perbandingan curah hujan terhadap penguapan, dibedakan 3 zona (wilayah):
1. hidrasi yang cukup
2. tidak mencukupi
3. sedikit lembab
Zona pertama berisi area utama lahan tergenang air yang memerlukan drainase (dalam periode tertentu, pelembapan diperlukan di sini). Area dengan kelembapan yang tidak mencukupi dan tidak signifikan memerlukan kelembapan buatan.
Di ketiga wilayah tersebut, suplai air panas melalui sedimen dan panasnya ke zona aerasi berbeda.
Di daerah dengan kelembaban yang cukup, pasokan infiltrasi air tanah pada kedalaman lebih dari 0,5 - 0,7 m mendominasi pasokan termal ke zona aerasi. Pola ini terlihat pada musim non-vegetasi dan musim tanam, kecuali pada tahun-tahun yang sangat kering.
Di daerah dengan kelembaban yang tidak mencukupi, rasio infiltrasi presipitasi terhadap penguapan air panas ketika terjadi di perairan dangkal berbeda di zona hutan-stepa dan stepa.
Di hutan-stepa di bebatuan lempung, pada tahun-tahun basah, infiltrasi terjadi melalui air panas termal ke zona aerasi, pada tahun-tahun kering, hubungannya justru sebaliknya. Di zona stepa di bebatuan lempung, selama musim non-tumbuh, nutrisi infiltrasi mendominasi air panas termal, dan selama musim tanam, alirannya lebih sedikit. Secara umum, sepanjang tahun, nutrisi infiltrasi mulai mendominasi air tanah termal.
Di daerah dengan kelembaban rendah - di semi-gurun dan gurun - infiltrasi pada batuan lempung dengan air tanah dangkal sangat kecil dibandingkan dengan aliran ke zona aerasi. Pada batuan berpasir, infiltrasi mulai meningkat.
Dengan demikian, pasokan air panas akibat curah hujan berkurang, dan aliran ke zona aerasi meningkat seiring transisi dari area yang cukup ke area dengan kelembaban yang dapat diabaikan.
B) Koneksi air tanah dengan sungai.
Bentuk hubungan air tanah dengan sungai ditentukan oleh relief dan kondisi geomorfologi.
Lembah sungai yang menoreh dalam berfungsi sebagai reservoir air tanah, mengeringkan lahan di sekitarnya. Sebaliknya, dengan ciri sayatan kecil di bagian hilir sungai, sungai memberi makan air tanah.
Berbagai kasus hubungan antara air permukaan dan air tanah ditunjukkan pada diagram.
Diagram perhitungan pokok interaksi air tanah dan air permukaan dalam kondisi variabilitas limpasan permukaan.
 |
a - air rendah; b - fase naiknya banjir; c - fase banjir menurun.
V) Hubungan antara air tanah dan air bertekanan.
Jika tidak ada lapisan yang benar-benar kedap air antara air tanah dan cakrawala tekanan di bawahnya, maka bentuk sambungan hidrolik berikut mungkin terjadi di antara keduanya:
1) Ketinggian air tanah lebih tinggi dari tingkat air bertekanan, sehingga memungkinkan terjadinya aliran air panas ke dalam air bertekanan.
2) Levelnya hampir sama. Ketika muka air tanah menurun, misalnya melalui saluran pembuangan, air panas akan diisi ulang melalui air bertekanan.
3) GWL secara berkala melebihi tingkat tekanan air (selama irigasi, curah hujan), sisa waktu GWL dialiri oleh curah hujan.
4) Ketinggian air tanah selalu lebih rendah dari permukaan air tanah, sehingga permukaan air tanah mengisi ulang air tanah.
Air tanah dapat menerima nutrisi dari perairan artesis dan melalui apa yang disebut jendela hidrogeologi - daerah dimana kontinuitas akuifer terganggu.
Dimungkinkan untuk mengisi ulang hidrokarbon dengan tekanan melalui patahan tektonik.
Zona hidrodinamik air panas, yang ditentukan oleh relief dan struktur geologi, berkaitan erat dengan kondisi geostruktur wilayah tersebut. Zona drainase tinggi merupakan ciri khas daerah pegunungan dan kaki bukit. Zona dengan drainase rendah merupakan karakteristik palung dan cekungan dataran platform.
Zonasi pasokan GW paling jelas terlihat di zona drainase rendah di daerah kering. Ini terdiri dari peningkatan mineralisasi air panas secara konsisten dengan jarak dari sumber pasokan sungai, saluran, dll. Oleh karena itu, di daerah kering, sumur untuk pasokan air biasanya ditempatkan di sepanjang saluran dan sungai.
4. Kondisi terbentuknya dan terjadinya perairan artesis.
Perairan artesis terbentuk di bawah struktur geologi tertentu - pergantian lapisan permeabel dengan lapisan kedap air. Mereka terbatas terutama pada formasi sinklinal atau monoklinal.
Daerah berkembangnya satu atau lebih formasi artesis disebut cekungan artesis. AB dapat menempati beberapa puluh hingga ratusan ribu km 2 .
Sumber pasokan listrik untuk air bertekanan adalah curah hujan, air filtrasi sungai, waduk, saluran irigasi, dll. Air bertekanan dalam kondisi tertentu diisi kembali dengan air tanah.
Konsumsinya dapat dilakukan dengan membuangnya ke lembah sungai, muncul ke permukaan dalam bentuk mata air, perlahan merembes melalui lapisan yang mengandung lapisan tekanan, dan mengalir ke air tanah. Pemilihan AV untuk penyediaan air dan irigasi juga merupakan item pengeluaran mereka.
Di cekungan artesis terdapat area suplai, tekanan dan pembuangan.
Daerah imbuhan adalah daerah dimana formasi artesis mencapai permukaan bumi, tempat terjadinya imbuhan. Letaknya di dataran tertinggi relief cekungan artesis di daerah pegunungan dan daerah aliran sungai, dll.
Daerah tekanan merupakan daerah utama sebaran cekungan artesis. Dalam batas-batasnya, air tanah mempunyai tekanan.
Daerah pembuangan - daerah keluarnya air bertekanan ke permukaan - debit terbuka (berupa mata air yang naik atau daerah pembuangan yang tersembunyi, misalnya di dasar sungai, dll)
Sumur yang mengalirkan air keran, ini adalah contoh pembuangan air bertekanan secara buatan.
Dalam formasi yang mengandung gipsum, anhidrida, dan garam, perairan artesis mengalami peningkatan mineralisasi.
Jenis dan zonasi perairan artesis
Cekungan artesis biasanya diklasifikasikan menurut geostruktur batuan yang mengandung air dan batuan yang tahan air.
Berdasarkan ciri ini, dua jenis cekungan artesis dibedakan (menurut N.I. Tolstikhin):
1. platform cekungan artesis, biasanya dicirikan oleh area pengembangan yang sangat signifikan dan adanya beberapa akuifer bertekanan (ini adalah Moskow, Baltik, Dnieper-Donets, dll.)
2. cekungan artesis pada daerah lipatan, terbatas pada batuan sedimen, batuan beku, dan metamorf yang sangat terdislokasi. Mereka memiliki wilayah pengembangan yang lebih kecil. Contohnya adalah Fergana, Chui dan cekungan lainnya.
5. Aktivitas geologi airtanah.
Air tanah melakukan pekerjaan yang merusak dan kreatif. Aktivitas destruktif air tanah dimanifestasikan terutama dalam pelarutan batuan yang larut dalam air, yang difasilitasi oleh kandungan garam dan gas terlarut di dalam air. Di antara proses geologi yang disebabkan oleh aktivitas PV, fenomena karst harus disebutkan terlebih dahulu.
Karst.
Karst adalah proses pelarutan batuan oleh air bawah tanah yang masuk ke dalamnya dan merembes melalui air permukaan. Akibat karst, terbentuklah gua-gua dan rongga-rongga dengan berbagai bentuk dan ukuran pada batuan. Panjangnya bisa mencapai beberapa kilometer.
Dari sistem karst yang terpanjang adalah Gua Mammoth (AS), yang total panjangnya sekitar 200 km.
Batuan yang mengandung garam, gipsum, anhidrida dan batuan karbonat rentan terhadap karst. Oleh karena itu, karst dibedakan: garam, gipsum, karbonat. Perkembangan karst diawali dengan meluasnya (akibat pencucian) retakan-retakan. Karst menentukan bentuk relief tertentu. Ciri utamanya adalah adanya lubang runtuhan karst dengan diameter beberapa hingga ratusan meter dan kedalaman hingga 20 - 30 m, karst berkembang semakin intensif, semakin banyak curah hujan yang turun dan semakin besar kecepatan pergerakan aliran bawah tanah.
Kawasan rawan karst ditandai dengan penyerapan sedimen yang cepat.
Di dalam kumpulan batuan karst, zona pergerakan air ke bawah dan pergerakan horizontal dibedakan - menuju lembah sungai, laut, dll.
Di gua karst, formasi sinter dengan komposisi karbonat dominan diamati - stalaktit (tumbuh ke bawah) dan stalagmit (tumbuh dari bawah). Karst melemahkan batuan dan mengurangi kuantitasnya sebagai dasar struktur hidrolik. Kebocoran air yang signifikan dari waduk dan kanal mungkin terjadi melalui rongga karst. Pada saat yang sama, air tanah yang terkandung dalam batuan karst dapat menjadi sumber yang berharga untuk penyediaan air dan irigasi.
Aktivitas destruktif air tanah termasuk sufffusion (perusakan) - ini adalah penghilangan partikel-partikel kecil secara mekanis dari batuan lepas, yang mengarah pada pembentukan rongga. Proses seperti itu dapat diamati pada batuan loess dan mirip loess. Selain mekanis, ada pula sufusi kimia, salah satu contohnya adalah karst.
Karya kreatif airtanah diwujudkan dalam pengendapannya berbagai koneksi, menyemen retakan pada batu.
1 Berikan klasifikasi airtanah.
2. Dalam kondisi apa air tanah terbentuk?
3. Dalam kondisi apa airtanah artesis terbentuk?
4. Bagaimana aktivitas geologi airtanah?
5. Sebutkan jenis-jenis utama airtanah.
6. Bagaimana pengaruh air pada konstruksi?