Откриване на вода в Superprof компоненти

16 юли 2019 г., 10 минути време за четене

Цикълът на водата на Земята

Цикълът на водата е процес, при който водата се движи между различни места, като същевременно променя формата и състоянието си.

Говорим за цикъл, тъй като всъщност няма загуба, тъй като количеството вода, което постъпва в този процес, винаги остава същото, то просто претърпява промени в състоянието.

Това е биогеохимичен цикъл и това означава, че както всички биогеохимични цикли, този се отнася до цикъла на химичните елементи, необходими за проявлението и разгръщането на живота. В случай на воден цикъл, химичните елементи се съхраняват в резервоари, които са:

Атмосферата;
Хидросферата и елементите, които се образуват там;
Почви и скали на литосферата;
Биосферата.

По-голямата част от водата, съхранявана на Земята, е в океаните и моретата. Що се отнася до сладката вода, основните й ресурси се намират в ледниците.

Водният цикъл въпреки това се отличава от другите биогеохимични цикли по две характеристики, тъй като водната молекула не претърпява никаква трансформация по време на своя цикъл и живите същества се намесват много малко.

Разпределението на водата на планетата

Водата е най-често срещаният елемент на планетата, но и най-важната съставка на живите същества.
Човекът всъщност е съставен от 70% вода).

97,5% от водата на Земята е солена. Следователно той представлява океаните и моретата на нашата планета. На нивото на полукълбите това на север съдържа по-малко вода от това на юг и всички солени области на тези две полукълба представляват 1350 милиона км 3. Следователно те покриват две трети от планетата.

Останалата вода на Земята е прясна вода. От последните 2,59% са обездвижени от подземни води или под формата на лед (вода, която не е пряко достъпна за живите същества). Останалите 0,1% представляват вода за повърхностни води и влага в почвата, като последната е достъпна за живите същества.

Най-големият сладководен резервоар в света е Байкал. Намира се в Сибир и представлява 1/5 от световния резервоар с дълбочина над 1600 метра !

Само 0,007% от хидросферната вода може да се използва от хората и се състои от тези резервоари:

Воден поток;
Езера;
Подповърхностни слоеве.

Останалото не се използва лесно или би изисквало твърде високи разходи за пробиване

Различните природни резервоари

Можем да считаме, че в зависимост от характеристиките и естеството на скалите можем да намерим 3 основни типа резервоар:

Порест резервоар: съставен от порести седиментни скали като например варовик или пясъчник.

В тези пори се съхранява и натрупва вода от ефективно валежи.

Тази пореста среда може да се счита за хетерогенна в голям мащаб (микроскоп или бинокулярна лупа), но да се счита за хомогенна в малък мащаб (полева скала). Следователно геологът ще наблюдава полеви данни (чрез проучване, сондиране и т.н.).

Напукан резервоар: съставен от непорести скали (в порите няма задържане на вода), но счупени и напукани скали, където може да се съхранява вода (например: гранит, базалт, магматични скали като цяло, микрокритичен варовик)

За да има съхранение, трябва да има достатъчно пукнатини и пукнатините трябва да бъдат свързани помежду си, така че водата да може да тече и да се събира. Колкото по-дълбоко навлизате, толкова по-малко пукнатини има. Скалата ще бъде резервоар само в повърхностната зона (10 метра резервоар на 50 метра гранит). Околната среда е хетерогенна в голям мащаб и хомогенна в малък мащаб.

Карстов резервоар: карбонатна среда, варовик, който се разтваря. Първо се напуква и след това се оформя в канали и пещери. Околната среда е разнородна независимо от мащаба.

В хидрогеологията отделяме методите за подход за напукани и порести среди за карстови среди (правим трасировки, за да следваме каналите).

Важно е да запомните, че в зависимост от вида на резервоара, скоростта на пренос на вода и замърсители ще бъде различна:

Пореста среда: капка вода отнема 1 година, за да измине хоризонтално 1 км.

Ефективната дъждовна вода ще проникне, ще премине през пясъка до непропусклив слой и ще се задържи и съхрани в порите на пясъка. Когато всички пори са пълни с вода, ние говорим за наситена зона

Наситена среда: водна капка отнема 3 до 6 месеца, за да измине хоризонтално 1 км.

Ефективната дъждовна вода ще се просмуква, докато пукнатините са достатъчно взаимосвързани.

Карстова среда: водна капчица отнема от 1 до 30 часа хоризонтално, 1 км.

По този начин се извежда концепцията за уязвимост на околната среда: как околната среда ще реагира на повърхностното замърсяване.

В карстова среда рискът е по-голям, тъй като водата циркулира много бързо, тя е по-уязвима от порестата среда. Порестата среда е най-малко уязвимата среда, тъй като нейната скорост на трансфер е по-ниска.

Наблюдаваме понятието уязвимост за защита на околната среда.

Водата не се филтрира в карстова среда, има много разтваряне и следователно елементи в суспензия. Качеството на водата се променя с валежи.

Айсбергите са важен резерв на прясна вода.

Подземни води

Дефиниции

Водоносен хоризонт е земята (или скала), чиито пори или пукнатини комуникират и са достатъчно големи, за да може водата да циркулира свободно под действието на гравитацията. За опростяване, водоносен хоризонт = резервоарна скала + вода

Aquiclude съответства на земята (или скала), съдържаща вода, но чиито пори или пукнатини са твърде малки или не се свързват, за да може водата да циркулира свободно под действието на гравитацията, например глина. Водната вода е в основата на водоносния хоризонт.

Аквитард съответства на почви (или скали), които са твърде слабо пропускливи, за да позволят страничен поток от гравитацията, но достатъчно пропускливи, за да позволят бавен вертикален трансфер към или от водоносен хоризонт (дренажно явление), като например много глинести.