Вода грунтовая это: Грунтовая вода | это… Что такое Грунтовая вода?

Грунтовая вода | это… Что такое Грунтовая вода?

Верховодка и грунтовые воды

Грунто́вая вода́ — гравитационная вода первого от поверхности Земли постоянно существующего водоносного горизонта, расположенного на первом водоупорном слое. Имеет свободную водную поверхность и обычно над ней отсутствует сплошная кровля из водонепроницаемых пород.

Область питания и распространения

Грунтовая вода заключена в рыхлых и в слабосцементированных породах (вода пластового типа) или заполняет трещины в магматических, метаморфических или осадочных сцементированных пород (вода трещинного типа), залегает в четвертичных отложениях (поровые воды).

Грунтовые воды формируются за счёт инфильтрации атмосферных осадков и поверхностных вод. Область питания грунтовых вод обычно совпадает с областью распространения водоносного горизонта. Мощность горизонта непостоянна и зависит от свойств водосодержащих пород, расстояния до области разгрузки, интенсивности питания и т. д.

Главная характерная особенность грунтовых вод, отличающая их от более глубоких артезианских вод — отсутствие напора.

Наиболее существенное влияние на режим грунтовых вод оказывают метеорологические условия (атмосферные осадки, испарения, температура, атмосферное давление и т. д.), гидравлические условия (изменение режима поверхностных водоёмов, питающих или дренирующих П. в.), хозяйственная деятельность человека (строительство гидротехнических и гидромелиоративных сооружений, откачка воды и нефти из недр, добыча полезных ископаемых, удобрение сельскохозяйственных земель, промстоки и др.).

Грунтовые воды в строительстве

Грунтовые воды оказывают разрушающее влияние на бетон и другие строительные материалы.

При возведении сооружений грунтовые воды исследуют на агрессивность. Различают следующие типы агрессивности.

• Общекислотная. Водородный показатель воды меньше 6. Повышается растворимость карбоната кальция. В зависимости от марки цемента и значений pH агрессивность воды различна: при pH < 4 наибольшая, при pH = 6,5 — наименьшая.
• Выщелачивающая. Вода содержит более 0,4—1,5 мг экв. гидрокарбоната. Проявляется в растворении карбоната кальция и выносе из бетона гидроксида кальция. Степень агрессивности воды определяется растворимостью карбоната кальция. Вынос гидроксида кальция увеличивается в присутствии хлорида магния, который вступает в обменную реакцию с гидроксидом кальция, образуя хорошо растворимый хлорид кальция.
• Магнезиальная. Вода содержит более 750 мг/л магния двухвалентного. Предел допустимой концентрации ионов магния зависит от марки цемента, условий, конструкции сооружения, содержания сульфатных ионов и изменяется в широких пределах: от 1,0 до 2,5 %.
• Сульфатная. Вода содержит свыше 250 мг/л сульфатных ионов. Присутствующие в воде в больших концентрациях сульфатные ионы, проникая в бетон, при кристаллизации образуют кристаллогидрат сульфата кальция, являющийся причиной вспучивания и разрушения бетона.
• Углекислотная. Вода содержит свыше 3—4 мг/л углекислоты. Растворение карбоната кальция под воздействием растворённого диоксида углерода с образованием легкорастворимого гидрокарбоната кальция провоцирует процесс разрушения бетона.

Грунтовые воды — источник водоснабжения

Шипот — подземный источник водоснабжения

Грунтовые воды по причине относительно лёгкой доступности имеют большое значение для народного хозяйства как источники водоснабжения промышленных предприятий, городов, посёлков, населенных пунктов в сельской местности и так далее.

Для добычи грунтовых вод делают колодцы, скважины с гравийной отсыпкой в сочетании с фильтрами из сетки галунного плетения.

Качество грунтовых вод

В условиях влажного климата развиваются интенсивные процессы инфильтрации и подземного стока, сопровождаемые выщелачиванием почв и горных пород. При этом легко растворимые соли — хлориды и сульфаты — выносятся из пород и почв; в результате длительного водообмена формируются пресные Грунтовая вода, минерализованные лишь за счёт относительно мало растворимых солей (преимущественно гидрокарбонатов кальция). В условиях засушливого тёплого климата (в сухих степях, полупустынях и пустынях) вследствие кратковременности выпадения и малого количества атмосферных осадков, а также слабой дренированности местности подземный сток Грунтовая вода не развивается; в расходной части баланса Грунтовая вода преобладает испарение и происходит их засоление. Вблизи рек, водоемов, водохранилищ и т. п. грунтовые воды в значительной степени опреснены и по качеству могу удовлетворять нормам питьевой воды.

Минерализация — сумма всех минеральных веществ, растворённых в воде, выраженная в граммах абсолютно сухого остатка, полученного выпариванием 1 л воды. Классификация вод по степени минерализации:

• Пресные — до 1 г/л. Преобладающий химический тип вод: гидрокарбонатные кальциевые.
• Слабосолоноватые — 1—3 г/л. Сульфатные, реже хлоридные.
• Солоноватые — 3—10 г/л. Сульфатные, реже хлоридные.
• Солёные — 10—15 г/л. Сульфатные, хлоридные.
• Рассолы — больше 50 г/л. Хлоридно-натриевые.

Жёсткость воды обусловлена присутствием в воде ионов кальция и магния. Различают:

• общую жёсткость (сумма мг экв. ионов Ca и Mg в литре воды),
• карбонатную (величина рассчитывается по количеству гирокарбонатных и карбонатных ионов) и
• некарбонатную (жёсткость общая за вычетом жёсткости карбонатной).

По общей жёсткости воды подразделяются на 5 типов:

• очень мягкая: <1,5 мг экв./л,
• мягкая: 1,5—3 мг экв./л,
• умеренно жёсткая: 3—6 мг экв./л,
• жёсткая: 6—9 мг экв./л,
• очень жёсткая: >9 мг экв. /л.

Вблизи свалок, скотомогильников, различного рода химических, радиоактивных захоронений грунтовые воды заражены. Грунтовые воды являются показателем чистоты почв, местности.

См. также

• Водозаборные сооружения
• Подземные воды
• Дренаж
• Поверхностный дренаж

Библиография

• Геологический словарь. — М.: Недра, 1978. — Т. 1. — 107 с.
• Словарь по инженерной геологии / В. Д. Ломтадзе; Санкт-Петербургский горный ин-т СПб, 1999.

Ссылки

• Грунтовые воды в большой советской энциклопедии (БСЭ)
• Качество грунтовых вод

Вода грунтовая

Вода в ПТК поступает в виде атмосферных осадков, которые, просачиваясь вглубь, образуют приповерхностные воды. Часть вод застаивается во впадинах (временных водоемах и мочажинах) или стекает по поверхности (делювиальные воды). Грунтовые й почвенно-грунтовые воды (инфильтрационные воды) передвигаются в направлении падения зеркала грунтовых вод и выходят на дневную поверхность, если она пересекает водоносные горизонты (фонтинальные местоположения). Обычно это основания уступов террас, подножья возвышенностей и т. д.[ …]

Грунтовые безнапорные воды образуются в результате просачивания влаги через почву и скопляются над водоупорными пластами; режим их также зависит от гидрометеорологических факторов, в связи с чем наблюдается колебание уровней дебита и химического состава по сезонам года. Обычно различают две формы залегания этих вод: грунтовый бассейн — котловина с водонепроницаемым ложем, заполненная грунтовой водой, не имеющей ясно выраженного течения; грунтовый поток — в водоносном слое наблюдается течение воды в сторону наклона водоупорного ложа или выклинивание ее в виде источников, ключей и родников в речную долину или овраг. Грунтовые воды широко используются для водоснабжения в сельской местности (колодцы).[ …]

Доля воды грунтового происхождения значительна в малых реках лесной зоны в период межени, что вызывает увеличение минерализации от 250 до 600 мг/л при резко выраженном преобладании гидрокарбонатных ионов (> 40%-экв. ). Органические вещества, содержащиеся в грунтовых водах, существенно трансформированы, что подтверждается низкими значениями перман-ганатной окисляемости и цветности воды.[ …]

Речная вода: грунтовая вода с добавлением различных загрязнителей. Данные различных исследований на модельной реке за 1965—1970 гг.[ …]

Материал: воды грунтовые, поверхностные и сточные.[ …]

Подземные воды грунтового типа наиболее подвержены загрязнению, так как имеют тесную связь с поверхностными водами и могут служить индикаторным признаком экологического состояния основных нижележащих водоносных горизонтов подземных вод — туртасского и куртамышского, являющихся основными источниками хозяйственно-бытового водоснабжения. Грунтовые воды четвертичных отложений по физическим, химическим и бактериологическим свойствам, в основном, соответствуют допустимым нормам (ГОСТ 2874-82 “Вода питьевая”), за исключением повышенного содержания железа, марганца и аммония. Это связано с наличием в разрезе четвертичных отложений железистых минералов — андезита, пирита, растительного детрита и обширных заболоченностей и болот. [ …]

Подземные воды также испытывают техногенную нагрузку (табл. 42). В районе СЗИФ в трещиноватых породах развиты субнапорные воды грунтового типа. Они слабо защищены от техногенного влияния через зону аэрации. Глубина залегания подземных вод колеблется от 0,1 м до 5,1 м. Скважина, которая использовалась ранее для водоснабжения поселка Семеновский, весной и летом самоизливается. На момент исследований глубина залегания составляла 0,1 м.[ …]

При анализе воды грунтовых колодцев вследствие больших колебаний количества кишечных палочек с целью экономии времени, фильтров и питательных сред С. Л. Петрович предлагает фильтровать воду в объемах 300,0; 30,0; 3,0 и 0,3 мл. При этом колонии, выросшие на фильтрах, не подсчитывают, а ограничиваются указанием наличия или отсутствия роста кишечной палочки в каждом профильтрованном объеме воды. Учет коли-титра в данном случае производят, пользуясь табл. 23 (ГОСТ 5216-50), приведенной ниже.[ …]

Метод определения бората в воде устанавливает международный стандарт ИСО 9390. Этот спектрометрический метод применим для определения бората в диапазоне концентраций 0,01—1 мг/л бора. Диапазон измеряемых концентраций может быть расширен путем разбавления пробы. Метод можно использовать для анализа питьевой воды, грунтовых, поверхностных вод, а также соленых вод, если они не сильно загрязнены.[ …]

Совсем иначе, чем хлориды, на воду действуют удобрения. Обычно хорошо растворимые в воде удобрения вымываются обильными дождями, попадая в грунтовые воды и поверхностные воды (водоемы). В наиболее распространенных удобрениях ионы К+ и Са2+ можно считать безвредными, так как их концентрации в природной воде (грунтовых водах и водах водоемов) не опасны для живых существ и не наносят ущерба природной среде.[ …]

Некоторые ученые пришли к заключению, что вода из болот протекает в соседние моренные почвы в лесу, а это влечет за собой сильное повышение уровня грунтовых вод в нем. Доказательство такой отдачи воды из болота в окружающую лесную почву они видели в том, что после дождей уровень грунтовых вод в лесу повышался больше, чем могло быть в результате прибавки дождевых осадков. Чем дальше от болота находилась скважина в лесу, тем позже после дождя повышался в ней уровень грунтовой воды. Грунтовая вода в лесу, соприкасаясь с болотной, лишенной кислорода водой, также становилась обедненной кислородом, вследствие чего понижалась жизнедеятельность корневых систем.[ …]

Геохимические типы марганецсодержащих подземных вод. В настоящее время при хозяйственно-питьевом водоснабжении используют следующие типы марганецсодержащих подземных вод: грунтовые воды с высокими концентрациями органических веществу бескислородные и бессульфидные воды; сульфидные воды. Все эти типы подземных вод одновременно являются и железосодержащими. С общегеохимических позиций эти воды рассмотрены в разделе, посвященном геохимии железа, поэтому здесь приводятся только частные особенности геохимии марганца в этих водах.[ …]

Наиболее отчетливая зависимость содержания фтора в воде грунтово-инфильтрационных водозаборов от его концентрации в реке наблюдается на группе Уфимских водозаборов в долине р. Уфы. Содержание фтора в воде р. Уфы, имеющей сульфатно-гидрокарбонатный магниево-кальциевый состав с минерализацией 0,3—0,4 г/л, обычно колеблется в пределах 0,2—0,75 мг/л, а в воде Максимовского водозабора — 0,1-0,8 мг/л, редко до 1,5 мг/л.[ …]

Гидродинамическое удаление загрязнителей осуществляется путем промывки водой грунтового массива, растворения и фильтрации воды.[ …]

Железо и марганец. Присутствие этих металлов даже в очень низких концентрациях делает воду непригодной для бытовых и промышленных нужд. Следы железа и марганца вызывают загрязнение ванн и раковин, придают коричневатый цвет выстиранному белью и влияют на вкус воды. Грунтовые воды, лишенные растворенного кислорода, могут содержать значительные количества двухвалентных железа Ре2+ и марганца Мп2+ в растворимых (бесцветных) формах. В результате окисления они превращаются в устойчивые нерастворимые соединения трехвалентного железа Ре3+ и четырехвалентного марганца Мп4+, придавая воде цвет ржавчины. Если поступающая :к потребителю вода была взята из придонных анаэробных слоев резервуаров или рек, контактировавших с породами, которые содержали железо и марганец, то в ней могут присутствовать как восстановленные, так и окисленные их формы, причем последние часто образуют комплексные соединения с органическими веществами. [ …]

Для лесной зоны наиболее существенны различия в содержании органических веществ. Склоновые воды (поверхностносклонового и почвенно-поверхностного происхождения) поступают в русловую сеть в период прохождения пика весеннего половодья. Воды почвенно-грунтового происхождения количественно преобладают в русловой сети в переходный период от половодья к летней межени, т.е. во время спада половодья. В периоды резко выраженной летней и зимней межени в речной сети находятся воды грунтового происхождения. Соотношение объемов вод различного генезиса в суммарном стоке для подзоны смешанных лесов следующее: склоновые воды — 50%, почвенногрунтовые — 27%, грунтовые — 23% (Заславская, 1998). В лесной зоне преобладают поверхностно-склоновые воды. Они характеризуются малой минерализацией (5-100 мг/л) и гидрокарбонат-но-кальциевым составом (Заславская, 1998).[ …]

Поля орошения и поля фильтрации следует располагать таким образом, чтобы избежать загрязнения сточными водами грунтовых вод, служащих источниками водоснабжения. [ …]

ИСО 13395 устанавливает метод определения нитритов, нитратов или их суммарного содержания в различных типах вод — грунтовых, поверхностных, сточных, а также в питьевой воде при содержании нитритов в пределах 0,01—1 мг/л и нитратов в пределах 0,2—20 мг/л (в пересчете на азот). Пределы обнаружения могут быть изменены путем варьирования условий определения на установке проточного анализа. Система также может быть адаптирована для анализа проб морской воды.[ …]

Вертикальная окислительно-восстановительная зональность выражается в закономерных изменениях значений ЕЬ подземных вод с глубиной их формирования. Она проявляется как в грунтовых, так и пластовых водах. Грунтовые воды далеко не всегда характеризуются высокими значениями ЕЬ — в них обнаруживаются даже отрицательные его значения., Последнее происходит в тех случаях, когда расход кислорода при окислительных и микробиологических процессах в кинетическом отношении превышает его поступление из атмосферы. Наиболее ярко окисли-тельно-восстановительная. зональность проявляется в пластовых водах, градиент изменения ЕЬ которых может быть значительным. Известно, что в случае обогащенности водовмещающих пород и подземных вод органическим веществом вследствие микробиологических процессов происходят более быстрое снижение ЕЬ подземных вод и переход его от положительных к отрицательным значениям. Например, в нижнесарматском водоносном горизонте Молдавского артезианского бассейна сероводородсодержащие подземные воды с ЕЬ [ …]

Основным условием для создания холодноводного хозяйства является наличие источника водоснабжения, способного удовлетворять биологические требования объекта разведения. Для питания форелевых рыбоводных хозяйств используют родники, ручьи, реки, озера, водохранилища и грунтовые воды. Грунтовые воды имеют постоянную температуру, свободны от загрязнений и паразитов и являются хорошим источником для циркуляционных установок.[ …]

Термофильные микробы, способные размножаться при 60° и обитающие в кишечнике большинства домашних животных, содержатся в навозе и навозных компостах. При удобрении почвы навозом происходит инфицирование почвы термофильными бактериями и кишечной палочкой, также содержащейся в больших количествах в навозе. С эпидемиологической точки зрения важно знать, чем обусловлена высокая инфицирован-ность почвы кишечной палочкой — внесением навоза или фека-лием. Источник бактериологического загрязнения почвы важно определить потому, что он может оказать влияние на качество воды грунтовых колодцев, расположенных на этих почвах, а также отразиться на бактериальном загрязнении расположенных вблизи водоемов.[ …]

В рамках реализации этой программы впервые были собраны и обобщены данные о содержании диоксинов в окружающей среде, продуктах питания и биологических жидкостях человека, полученные отечественными и зарубежными специалистами на территории Российской Федерации, и на их основе разработаны картосхемы уровней загрязнения территории страны диоксинами.[ …]

Широтная (радиационная) зональность. В основе ее лежит нарастание солнечной радиации от высоких широт к низким. В конечном счете солнечная радиация определяет тепловые ресурсы в ландшафтах. Установлена закономерная связь между радиационными условиями и суммами средних суточных температур выше 10°С: последние в 100 раз превышают величины радиационного баланса, выраженного в килокалориях на 1 см2 за год (А. А. Григорьев, М. И. Будыко, 1961). Широтная зональность — глобальная и наиболее универсальная зональность, сказывающаяся буквально на всех компонентах ландшафта. Однако степень ее проявления в разных компонентах ландшафта не одинакова и распределяется по убывающей в таком порядке: климат — растительность — животный мир — почвы — поверхностные воды — грунтовые воды — рельеф (морфоскульптура)—грунты (литогенез). Широтная зональность обусловливает формирование географических поясов.[ …]

Что такое подземные воды? | Live Science

Когда вы совершаете покупку по ссылкам на нашем сайте, мы можем получать партнерскую комиссию. Вот как это работает.

На этой диаграмме земля ниже уровня грунтовых вод (синяя область) насыщена водой. «Ненасыщенная зона» над уровнем грунтовых вод (зеленоватая область) все еще содержит воду, но не полностью насыщена водой. На двух рисунках в нижней части диаграммы крупным планом показано, как вода хранится между частицами подземных пород.
(Изображение предоставлено Геологической службой США.)

Немногие природные ресурсы столь же важны или невидимы, как подземные воды. Несмотря на то, что они существуют почти повсюду в мире, мало кто понимает, что такое подземные воды и насколько важны эти обширные резервуары подземных вод для современной жизни.

«Подземные воды — это любые воды, находящиеся в водоносных горизонтах под поверхностью земли», — сказал Стивен Филлипс, гидролог из Геологической службы США в Сакраменто, штат Калифорния. В то время как часть воды, выпадающей в виде осадков, направляется в ручьи или озера, а часть используется растениями или испаряется обратно в атмосферу, большая ее часть просачивается под землю.

В океанах содержится около 97 процентов воды Земли, но она, конечно, не пригодна для питья. Около 2 процентов замерзает на полюсах или в ледниках. По данным Национального управления океанических и атмосферных исследований (NOAA), из оставшегося 1 процента почти все — около 96 процентов — это подземные воды. Остальная часть нашей пресной воды находится на поверхности в ручьях, озерах, реках и водно-болотных угодьях.

Согласно данным Геологической службы США (USGS), подземные воды могут находиться у поверхности земли или на глубине до 30 000 футов. «Уровень грунтовых вод» — это уровень под поверхностью, где находится насыщенная водой почва и горная порода; над уровнем грунтовых вод находится ненасыщенная почва — хотя эта почва влажная, она также содержит воздух.

Движение подземных вод

Поскольку это невозможно увидеть и трудно измерить, с подземными водами связано множество мифов. Широко распространено мнение, например, что подземные воды текут подобно подземной реке: хотя есть несколько мест с большими подземными промежутками, где вода может течь быстро, они очень редки.

Однако подземные воды движутся, и обычно они текут вниз под действием силы тяжести, поскольку естественное пополнение происходит в горах, сказал Филлипс. По данным Environment Canada, в зависимости от плотности горных пород и почвы, через которые проходят грунтовые воды, они могут ползти со скоростью всего несколько сантиметров за столетие. В других районах, где скалы и почва более рыхлые и проницаемые, грунтовые воды могут перемещаться на несколько футов в день.

Более пористая порода, такая как известняк, песчаник и гравий, имеет бесчисленное множество небольших пространств, которые могут удерживать воду. Некоторые из крупнейших в мире водоносных горизонтов — обширные подземные резервуары подземных вод — находятся в регионах с такими пористыми породами.

Подземные воды также можно найти в регионах, где коренная порода состоит из более плотного материала, такого как гранит или базальт, если эта коренная порода треснула или раскололась. По словам Филлипса, плотный непроницаемый материал, такой как глина или сланец, может действовать как «водоупор», то есть слой породы или другого материала, который почти непроницаем для воды. Через такой материал вода может двигаться, но очень медленно (если вообще).

Когда водоносный горизонт находится под водоупорным слоем, давления на грунтовые воды может быть достаточно, чтобы вытеснить воду из любой скважины, пробуренной в этом водоносном горизонте. Такие скважины называются артезианскими.

Грунтовые воды могут находиться под землей миллионы лет. Испытания древней подземной воды, капающей из трещин в глубокой шахте, показали, что возраст жидкости составляет от 1,1 до 2,7 миллиарда лет.

Качество подземных вод

В то время как качество поверхностных вод меняется из-за эрозии, стока, загрязнения, растительных остатков, отходов животноводства и других возможных загрязнителей, качество подземных вод, как правило, более стабильно. А поскольку грунтовые воды обычно медленно движутся сквозь горные породы, они очищаются от многих загрязняющих веществ, в том числе от некоторых бактерий и вирусов. Эти факторы делают подземные воды важным источником питьевой воды.

Это, однако, не означает, что подземные воды не могут быть загрязнены: во всем мире есть много случаев, когда важные ресурсы подземных вод (и запасы питьевой воды) были уничтожены вторжением соленой воды (особая проблема в прибрежных районах), биологическими загрязнителями, такими как как навоз или сброс из септика, а также промышленные химикаты, такие как пестициды или нефтепродукты. А когда грунтовые воды загрязнены, их очень трудно исправить.

Помимо опасений по поводу качества подземных вод, общий объем подземных вод в водоносных горизонтах также является серьезной экологической проблемой. Подземные воды являются исчерпаемым ресурсом, и даже крупные водоносные горизонты могут быть истощены, особенно во время засухи, когда водоносные горизонты не пополняются за счет осадков.

В долине Сан-Хоакин на юге Калифорнии уровень грунтовых вод снизился более чем на 150 футов (46 метров) во время сильной засухи в штате 1976–1977 годов. Этот сценарий повторился во время последующих засух.

«Мы наблюдаем значительную потерю запасов в водоносном горизонте Центральной долины в Калифорнии», — сказал Филлипс. «Оно превратилось из озера в южной части долины Сан-Хоакин в место, где уровень грунтовых вод находится на 500 футов [152 м] ниже поверхности».

Потери подземных вод

Чрезмерное откачивание грунтовых вод может привести к понижению уровня грунтовых вод; в тяжелых случаях, когда потребность в откачке высока, а пополнение водоносного горизонта происходит медленно, уровень грунтовых вод может упасть настолько низко, что окажется ниже глубины колодца. Когда это происходит, колодец «высыхает», и вода не может быть удалена до тех пор, пока грунтовые воды не восстановятся, что в некоторых случаях может занять сотни или тысячи лет. Снижение уровня грунтовых вод также уменьшает приток воды в озера, реки и ручьи.

«Подземные воды являются важным экологическим ресурсом как для животных, так и для нас, и у нас уже были серьезные проблемы во многих районах, где большие источники воды для диких животных — в частности, для водоплавающих птиц — высохли», — сказал Филлипс.

Важность сохранения ресурсов подземных вод подчеркивается количеством мест, которые зависят от подземных вод для питья, промышленных целей и других нужд. Техас получает почти 60 процентов воды из подземных вод; во Флориде подземные воды обеспечивают более 90 процентов пресной воды штата. По данным Геологической службы США, на Центральную долину Калифорнии, ориентированную на сельское хозяйство, приходится 20 процентов всего забора подземных вод в стране.

Но в этих и многих других штатах ресурсы подземных вод находятся под угрозой из-за конкурирующих интересов, от сельского хозяйства и добычи полезных ископаемых до частных домов с колодцами с питьевой водой на территории.

Например, водоносный горизонт Огаллала — огромный резервуар подземных вод площадью 174 000 квадратных миль (450 000 квадратных километров) — находится под Великими равнинами, простираясь от Южной Дакоты до Техаса. Огаллала обеспечивает почти одну треть сельскохозяйственных подземных вод Америки, но к 2010 году было использовано около 30 процентов подземных вод этого водоносного горизонта.

Некоторые части водоносного горизонта Огаллала в настоящее время пересохли, а уровень грунтовых вод в других районах снизился более чем на 300 футов, согласно Совету по развитию водных ресурсов Техаса. Эти потери подземных вод не только имеют серьезные последствия для сельскохозяйственного производства и региональной экономики, они также могут иметь значительные и непосредственные последствия для более чем 1,8 миллиона человек, которые зависят от водоносного горизонта Огаллала в качестве источника питьевой воды.

«Хотя глубоко под землей все еще много грунтовых вод, чем дальше вы идете, тем соленее и соленее они становятся», — сказал Филлипс.

Дополнительный отчет Марка Лалланиллы.

Дополнительные ресурсы

• Геологическая служба США отслеживает использование подземных вод в Соединенных Штатах.
• Служба наблюдения за подземными водами Геологической службы США предоставляет информацию примерно из 850 000 колодцев с подземными водами, собранных за последние 100 лет.
• U.S. Water Monitor – это ежедневный отчет о состоянии воды, в котором обобщается федеральная информация о воде.

Следите за Бекки Оскин @beckyoskin . Подписывайтесь на LiveScience @livescience , Facebook и Google+ .

Бекки Оскин освещает науки о Земле, изменение климата и космос, а также общие научные темы. Бекки была научным репортером в Live Science и The Pasadena Star-News; она работала фрилансером в New Scientist и Американском институте физики. Она получила степень магистра геологии в Калифорнийском технологическом институте, степень бакалавра в Университете штата Вашингтон и диплом о высшем образовании в области научного письма Калифорнийского университета в Санта-Круз.

Наш самый ценный скрытый ресурс

Перспективы

Хотя грунтовые воды в значительной степени вне поля зрения, они имеют решающее значение для биоразнообразия, выращивания продуктов питания и других потребностей здоровой планеты.

13 марта 2022 г.

Флорида-Спрингс В регионе Флорида-Спрингс самая высокая концентрация источников самого большого класса в мире (более 1000). © Дженнифер Адлер

Скрытый ресурс
Большинство ручьев, рек, водно-болотных угодий и озер поддерживаются как за счет грунтовых вод, так и за счет таяния снега, осадков и стоков.

Что такое подземные воды?

Подземные воды – вода, содержащаяся под землей в почве или в порах и расщелинах горных пород. Водоносный горизонт представляет собой массив пористых пород или отложений, насыщенных грунтовыми водами.

×

В поговорке «с глаз долой, из сердца вон» есть большая доля правды. Когда большинство людей думают о пресной воде, они представляют себе реки, водно-болотные угодья, озера или водохранилища. Но в 30 раз больше пресной воды на Земле хранится под землей и вне поля зрения. Фактически, только около 1% доступной пресной воды можно увидеть на поверхности, поскольку две трети пресной воды Земли замерзают в ледниках и ледяных шапках, а почти одна треть — это подземные воды.

Ресурсы подземных вод обеспечивают почти половину питьевой воды в мире и поддерживают фермы, которые нас кормят. Но это еще не все: подземные воды охлаждают центры обработки данных, которые обеспечивают работу Интернета и движут различными отраслями, включая энергетику, горнодобывающую промышленность и производство.

Угроза грунтовым водам

Несмотря на то, что заражение и загрязнение воздействуют на грунтовые воды, их основным фактором стресса является водозабор из насосных колодцев, поскольку его нелегко — , если вообще когда-либо — пополнять, когда вода от дождя, таяния снега, рек, озер и водно-болотных угодий впитывается в земля.

В отличие от беспокойства, возникающего, когда основные водохранилища достигают опасно низкого уровня, многие из наших водоносных горизонтов десятилетиями незаметно использовались чрезмерно и не пополняются со скоростью, которая может удовлетворить спрос. Забор подземных вод в США увеличился более чем в три раза за последние пять десятилетий, даже несмотря на то, что количество осадков уменьшилось во многих частях страны, и аналогичные тенденции наблюдаются во всем мире. Это чрезмерное использование представляет реальную угрозу для людей, сельскохозяйственных культур, промышленности, среды обитания и дикой природы, которые зависят от грунтовых вод.

Ясно, что последствия продолжающегося неправильного обращения с подземными водами серьезны. Рост населения и более частые и сильные засухи из-за изменения климата будут и впредь увеличивать нагрузку на этот критически важный ресурс, находящийся вне поля зрения.

Подземные воды для биоразнообразия

Кижуч
Многие виды лосося, такие как этот кижуч в Вашингтоне, нерестятся в ручьях, питаемых более прохладными источниками.

© Адам Баус/TNC Photo Contest 2021

Флорида Ламантин
Находящиеся под угрозой исчезновения флоридские ламантины полагаются на воду с постоянной температурой 72 градуса, которую производят источники Флориды, чтобы выжить в зимние месяцы.

яркая танцовщица стрекоза
Подобные водные насекомые являются важным источником пищи для птиц и других животных.

© Джанел Джонсон/Программа природного наследия штата Невада

Река Дьявола
На реке Девилс в Техасе ряд источников обеспечивает значительную часть речного стока.

© Ян Шайв

Пещерный рак
Некоторые виды, например, этот пещерный рак из Арканзаса, проводят весь свой жизненный цикл в подземных ручьях.

© ТНК

Юго-западная ивовая мухоловка
Река Сан-Педро в Аризоне, зависящая от грунтовых вод, считается критически важной для восстановления юго-западной ивовой мухоловки.

© Майк Фугагли

Жаба амаргоза
Жаба амаргоза обитает в бассейне реки Амаргоса, питаемой грунтовыми водами, в штате Невада. Для размножения требуется открытая или проточная вода с прибрежным растительным покровом.

© Лорел Сайто/TNC

×

×

×

×

×

×

×

Картирование экосистем, зависящих от грунтовых вод

Первая в своем роде карта засушливых экосистем по всему миру.

Посмотреть на карте

Решения для устойчивого развития подземных вод

Взаимодействие подземных вод с поверхностными водами, которые мы наблюдаем, такими как озера, ручьи и родники, может быть сложным и трудным для понимания и прогнозирования без хорошо развитой науки. The Nature Conservancy (TNC) работает с местными сообществами и другими местными, государственными, федеральными и неправительственными организациями-партнерами, чтобы построить науку для прогнозирования будущих условий и определить, как лучше всего управлять запасами воды — как наземными, так и подземными — для удовлетворения потребности природы и человека.

Первым шагом к управлению и защите экосистем, зависящих от подземных вод (или GDE), является знание того, где они находятся, но во многих местах наземные данные отсутствуют. Чтобы восполнить этот важный пробел в данных, TNC готовит первую в своем роде глобальную карту, на которой показано, где в засушливых регионах мира встречаются зависящие от грунтовых вод экосистемы. Эта ультрасовременная разработка, в которой используются передовые вычисления, основанные на спутниковых данных, поможет ТНК определить будущие приоритеты в усилиях по сохранению подземных вод.

Наши стратегии в отношении подземных вод

Стратегии ТНК по сохранению подземных вод и зависимых экосистем

1. Мы совершенствуем науку, необходимую для балансировки потребностей в воде для экосистем, зависящих от подземных вод, и использования воды людьми.

2. Мы занимаемся вопросами водной политики, которые затрагивают экосистемы, зависящие от подземных вод, и помогаем обеспечить устойчивое водоснабжение людей.

3. Мы сотрудничаем с фермерами, владельцами ранчо, менеджерами по подземным водам, поставщиками воды, другими экологическими некоммерческими организациями, правительствами племен, а также федеральными, государственными и местными агентствами для разработки подходов к устойчивому использованию подземных вод.

4. Мы обучаем и разъясняем роль подземных вод в обеспечении водной безопасности будущих поколений людей и природы.

Примеры работ ТНК по подземным водам

Картографирование Сан-Педро

Исследователи наносят на карту часть реки Сан-Педро в Аризоне, чтобы лучше понять распределение грунтовых вод.

© Тана Каппель/TNC

×

Возврат воды в реку Сан-Педро в Аризоне

Река Сан-Педро — одна из последних не запруженных рек на юго-западе, которая до сих пор течет круглый год на многих участках. К северу от Мексики река протекает через прибрежный национальный заповедник Сан-Педро в Аризоне, принадлежащий Бюро по управлению земельными ресурсами США, на протяжении 43 миль. Затененный тополями коридор вдоль этой реки является критически важной средой обитания для миллионов перелетных птиц, а также большого разнообразия млекопитающих, рептилий и земноводных.

Эти пышные прибрежные леса, однако, зависят от тех же ограниченных запасов грунтовых вод, что и общины в регионе, а также от крупных медных рудников и орошаемого земледелия. От разработки прогностических гидрологических моделей и новых соглашений о перекачке подземных вод до сделок по охране земель и инновационного сбора ливневых стоков для пополнения запасов подземных вод — узнайте, как TNC сотрудничает для защиты Сан-Педро и людей, мест обитания и дикой природы, которые она поддерживает.

Водные фонды Мехико

Охрана источников воды в Мехико обеспечивает чистой водой миллионы жителей.

© Джанет Руби Бенитес

×

Водные фонды защищают подземные воды в Латинской Америке

В Латинской Америке TNC сотрудничала с несколькими партнерами для создания водных фондов, которые помогают защищать ресурсы подземных вод, которые обеспечивают значительную часть воды, используемой в крупных мегаполисах. Например, Funcagua — Водный фонд Гватемалы — включает в себя картографирование и мониторинг подземных вод, чтобы помочь направить действия по сохранению, которые защищают этот критический подземный ресурс, который обеспечивает 60-70% воды, используемой в одном из крупнейших городских районов страны. (Подробнее об этом водном фонде — на испанском языке. )

Подземные воды обеспечивают две трети воды Мехико. Здесь TNC работала с партнерами над созданием Agua Capital — водного фонда, который фокусируется на использовании природоохранных и экологических решений, помогающих поддерживать и улучшать фильтрацию воды, которая может пополнять жизненно важные подземные воды. (Подробнее об этом водном фонде — en español. )

Узнайте больше (на английском языке) о том, как эти водные фонды помогают обеспечивать водой людей и природу в этих местах.

Фудскейпы для людей и природы

Картирование разнообразия производства продуктов питания во всем мире для информирования о преобразовании продовольственных систем.

×

Повышение эффективности ирригации может сократить глобальный забор подземных вод

В глобальном масштабе сельскохозяйственное использование поверхностных и подземных вод составляет около 70-90% от общего потребления пресной воды, что делает ее самым большим фактором истощения водных ресурсов. Однако в среднем эффективность ирригации во всем мире оценивается примерно в 20-30%, что предполагает большие возможности для повышения эффективности и сокращения забора поверхностных и подземных вод. От Калифорнии до Индии TNC работала с партнерами над изучением и демонстрацией того, как повышение эффективности орошения, достигаемое за счет альтернативных культур, улучшения инфраструктуры, сбора дождевой воды, сохранения земель, экологических решений и других мер, может уменьшить количество воды. что качают с земли. Узнайте больше в этом отчете.

Животворящие источники

Источники и подземные воды Флориды имеют решающее значение для питьевой воды для миллионов жителей Флориды и диких животных, таких как ламантины.

© Джон Уинфри/TNC

×

Защита источников Флориды

В регионе Флорида-Спрингс самая высокая концентрация источников самого большого класса в мире (более 1000), что делает его одним из самых уникальных пресноводных регионов в мире. Флоридский водоносный горизонт, лежащий под площадью около 100 000 квадратных миль и простирающийся от частей Южной Каролины, Джорджии, Миссисипи, Алабамы и всей Флориды, обеспечивает питьевой водой большинство городов в центральной и северной части Флориды. Узнайте, что делает TNC для защиты этого природного сокровища.

Заповедник Лав-Крик

Охрана таких мест, как земли вокруг Лав-Крик в Бандере, штат Техас, помогает сохранить важные ресурсы подземных вод.

© Ян Шайв

×

TNC Land Conservation помогает поддерживать один из важнейших источников воды в Техасе

Водоносный горизонт Эдвардс, один из крупнейших и наиболее продуктивных артезианских водоносных горизонтов в мире, служит основным источником питьевой воды для почти двух миллионов техасцев, включая весь город Сан-Антонио. Его воды питают родники, реки и озера и поддерживают разнообразную растительную и животную жизнь, в том числе редкие и исчезающие виды. Водоносный горизонт также поддерживает сельскохозяйственную, промышленную и рекреационную деятельность, которые важны для экономики Техаса. Чтобы ландшафт над водоносным горизонтом не развивался таким образом, чтобы снизить качество воды, подпитывающей водоносный горизонт, TNC помогла защитить более 160 000 акров земли. Узнайте больше об этом и других усилиях по обеспечению устойчивости водоносного горизонта в будущем.

Заповедник долины Коачелла

Тростниковые травы растут из артезианских родниковых бассейнов в заповеднике долины Коачелла.

© Тимоти Уолкотт

×

Охрана подземных вод в Калифорнии

Калифорния является домом для разнообразных экосистем, зависящих от подземных вод, включая пальмовые оазисы в пустыне Сонора, горячие источники в пустыне Мохаве, сезонные водно-болотные угодья в Центральной долине и прибрежные леса вдоль Сакраменто. и реки Сан-Хоакин. Эти экосистемы зависят от грунтовых вод, особенно во время засушливого лета в Калифорнии и периодов засухи. Узнайте о работе TNC с грунтовыми водами в Калифорнии.

Приоритеты подземных вод

Учитывая сухой климат Невады, наука может помочь определить приоритеты защиты.

© Саймон Уильямс

×

Картирование экосистем, зависящих от грунтовых вод, в Неваде

Невада является самым засушливым штатом США, где ежегодно выпадает в среднем менее 10 дюймов осадков. Поскольку поверхностные воды настолько ограничены, многие местные виды Невады зависят от экосистем, зависящих от подземных вод. TNC сотрудничала с несколькими агентствами, чтобы создать интересную карту-историю об этих экосистемах, которая включает истории, фотографии и дополнительную информацию о работе TNC.