Akvifer: geologiskt vattenförande lager för grundvatten
Akvifer: geologiskt vattenförande lager som lagrar och förser grundvatten. Beskriver material, porositet och permeabilitet, typer, uttag, risker för förorening och åtgärder för skydd och förvaltning.
Akvifer är ett geologiskt lager som kan lagra och avge vatten i betydande mängder. Ett akviferlager består av material med tillräcklig porositet och permeabilitet för att vatten ska kunna röra sig och utvinnas. Akviferer är den huvudsakliga källan till grundvatten som används för dricksvatten, bevattning och industriell användning.
Bildgalleri
4 Bilder
Material och typer
Akviferer kan byggas upp av flera typer av material. Vanliga exempel är:
- Sand — ofta god genomsläpplighet och bra som akvifer.
- Grus — mycket permeabelt, ger hög vattenföring.
- Lera — har hög porositet men låg permeabilitet; fungerar ofta som tätande skikt.
- Silt — finare än sand, med lägre genomsläpplighet.
- Sten — bergartssprickor eller spröda zoner i berg kan vara vattenförande om sprickigheten tillåter vattenflöde.
Egenskaper som styr vattenflödet
- Porositet – andel tomrum i materialet där vatten kan lagras.
- Permeabilitet – förmågan för vatten att röra sig genom porerna eller sprickorna.
- Akvitetsklassificering:
- Obundet (fri) akvifer — vattenytan i lagret står i kontakt med atmosfärstryck.
- Bundet (konfinerat) akvifer — ligger mellan två tätare skikt vilket kan leda till övertryck.
- Grundvattennivå och flödesriktningar påverkas av terräng, nederbörd och mänsklig uttagning.
Utvinning av grundvatten
Grundvatten kan tas upp från akviferer med hjälp av en brunn eller via uppfordringsborrningar. Vid planering av vattenuttag beaktas:
- Akviferens pumpkapacitet och återfyllningshastighet.
- Pumpningsprov (avpumpningstester) för att bestämma transmissivitet och lagringskoefficient.
- Koppling till ytvattensystem och påverkan på våtmarker och flöden.
Skydd och föroreningar
Akviferer är känsliga för förorening genom ytinfiltration, läckage från avloppsanläggningar, industriell verksamhet och jordbruk. Skyddsåtgärder inkluderar:
- Skyddszoner runt uttagsbrunnar.
- Begränsning av spridning av förorenande ämnen i områden med snabb grundvattenpåfyllning.
- Övervakning av vattenkvalitet och grundvattennivåer.
Undersökning och modellering
Studiet av vattenflöde i akviferer och deras egenskaper kallas hydrogeologi. Vanliga metoder för att kartlägga och utvärdera akviferer är:
- Borrprovtagning och loggning av berg- och jordlager.
- Pumpningsförsök och hydrauliska tester.
- Geofysiska mätningar och numerisk modellering för att simulera flöden och spridning.
Betydelse och förvaltning
Akviferer är viktiga för dricksvattenförsörjning, jordbruk och ekosystem. Hållbar förvaltning innebär att uttag balanseras mot naturlig återfyllning och att risker för förorening och sänkt grundvattennivå minimeras.
Relaterade begrepp
- Grundvatten — vatten som finns i jordens porer och sprickor och utgör det som kan utvinnas från akviferer.
- Brunn — konstruktion för att utvinna grundvatten från ett akviferlager.
- Vatten — allmänt begrepp för den vätska som lagras i akviferer.
Grundvatten i bergsformationer
Grundvatten kan finnas i underjordiska floder (t.ex. i grottor där vattnet rinner fritt under jorden). Detta kan förekomma i eroderade kalkstensområden som kallas karsttopografi, som bara utgör en liten del av jordens yta. Vanligare är att porutrymmena i bergarter i underjorden helt enkelt är mättade med vatten - som en kökssvamp - som kan pumpas ut för jordbruks-, industri- eller kommunala ändamål.
Om en bergart med låg porositet har stora sprickor kan den utgöra en bra akvifer (via sprickflöde), om vattnet kan ta sig igenom den. Porositeten är viktig, men den är inte tillräcklig för att skapa en akvifer. Deccanfallen (en översvämningsbasaltisk lava) i västra centrala Indien är goda exempel på bergarter med hög porositet men låg genomsläpplighet, vilket gör dem till dåliga akvifärer. Kritan (från övre kritan) i sydöstra England har en ganska hög porositet, men en låg genomsläpplighet från korn till korn. En stor del av dess goda vattenavkastande egenskaper beror på mikrofrakturering och sprickbildning.
Exempel
- Den stora artesiska bassängen i Australien är utan tvekan världens största grundvattenakvifer. (över 1,7 miljoner km²). Den spelar en stor roll för vattenförsörjningen i Queensland och avlägsna delar av södra Australien.
- Guaraniakviferen med en yta på 1,2 miljoner km² delas av Brasilien, Argentina, Paraguay och Uruguay.
- Ogallala Aquifer i centrala USA är en av världens stora akviferer. Den ligger under delar av åtta delstater och innehåller främst fossilt vatten från tiden för den senaste istiden. Den årliga återfyllnaden i de mer torra delarna av akviferen beräknas uppgå till endast cirka 10 procent av det årliga uttaget.
- Det nubiska sandstensakvifersystemet (NSAS) är världens största kända fossila vattenakvifersystem.
Exploatering
Akviferer kan finnas på olika djup. De som ligger närmare ytan är inte bara mer sannolika att utnyttjas för vattenförsörjning och bevattning, utan de har också större sannolikhet att fyllas på av lokala regn. Många ökenområden har kalkstenshällar eller -berg inom eller i närheten av dem som kan utnyttjas som grundvattenresurser. Om mer vatten tas ut än vad som kommer in igen talar man om överskörd. Längs kusterna i vissa länder, t.ex. Libyen och Israel, har befolkningstillväxten lett till överbefolkning, vilket har lett till att grundvattennivån har sänkts och att grundvattnet därefter har förorenats med saltvatten från havet (saltvatteninträngning). I dessa fall innehåller akviferen bräckt vatten.
När vatten sipprar (kommer långsamt) upp ur marken kallas det för en sippning eller "källa (vatten)". Det betyder vanligtvis att det finns en akvifer under marken.
Frågor och svar
F: Vad är en akvifer?
S: En akvifer är ett underjordiskt lager som innehåller vatten.
F: Vilken typ av material kan en akvifer vara gjord av?
S: En akvifer kan bestå av mindre fasta material som sand, grus, lera eller silt, eller så kan den bestå av berg så länge den tillåter vatten att strömma genom den.
F: Hur kan grundvatten utvinnas från en akvifer?
S: Grundvatten kan utvinnas från en akvifer genom att använda en brunn.
F: Vad kallas studier av vattenflöden i akviferer?
S: Studiet av vattenflödet i akviferer kallas hydrogeologi.
F: Definiera hydrogeologi.
S: Hydrogeologi är studiet av grundvattnets rörelse, förekomst och fördelning i underjordiska akviferer.
F: Vad innebär det att en bergart är vattenbärande?
S: En bergart anses vara vattenbärande om den tillåter vatten att tränga igenom den.
F: Hur karakteriseras en akvifer?
S: En akvifer karakteriseras genom den hydrogeologiska processen, som innebär att man studerar grundvattnets rörelse, förekomst och fördelning.
Källor
- nrw.qld.gov.au : "The Great Artesian Basin"
Relaterade artiklar
Författare
AlegsaOnline.com Akvifer: geologiskt vattenförande lager för grundvatten Leandro Alegsa
URL: https://sv.alegsaonline.com/art/5100