groundwater discharge zoneGround wa

groundwater discharge zone





















Ground water is water held within the interconnected openings of saturated rock beneath the land surface.

The hydrologic cycle shows that when rain falls to the ground, some water flows along the land surface to streams or lakes, some water evaporates into the atmosphere, some is taken up by plants,


1
and some seeps into the ground. As water begins to seep into the ground, it enters a zone that contains both water and air, referred to as the unsaturated zone or vadose zone. The upper part of this zone, known as the root zone or soil zone, supports plant growth and is crisscrossed by living roots, holes left by decayed roots, and animal and worm burrows. Below lies an intermediate zone, followed by a
saturated capillary fringe, which results from the attraction between water and rocks. As a result of this attraction, water clings as a film on the surface of rock particles.

Water moves through the unsaturated zone into the saturated zone, where all the interconnected openings between rock particles are filled with water. It is within this saturated zone that the term "ground water" is correctly applied. Ground water is held in aquifers, which are discussed in the following sections.

Ground water is often thought of as an underground river or lake. Only in caves or within lava flows does ground water occur this way. Instead, ground water is usually held in porous soil or rock materials, much the same way water is held in a sponge.
















Unconfined Aquifers

In unconfined aquifers, the ground water only partially fills the aquifer and the upper surface of the ground water (the water table) is free to rise and decline.
The ground water is at atmospheric pressure. The height of the water table will be the same as the water level in a well constructed in that unconfined aquifer. The water table typically mimics, in a subdued way,
the topography of the land surface above, resulting in a water table with hills, valleys, or flat areas. It is

2
important to note that unconfined aquifers, especially those close to the surface, can be vulnerable to contamination from activities on the land surface.

Confined Aquifers

Confined aquifers may also be referred to as artesian aquifers.

A confined aquifer is sandwiched between confining beds (layers of impermeable materials such as clay which impede the movement of water into and out of the aquifer). Because of the confining beds, ground water in these aquifers is under high pressure. Because of the high pressure, the water level in a well will rise to a level higher than the water level at the top of the aquifer. The water level in the well is referred to as the potentiometic surface or pressure surface.

Even in a confined aquifer, water seeks its own level. Geological strata are not perfectly horizontal. At some point the lithological unit that comprises the confined aquifer is exposed to the surface. This is the aquifer'srecharge zone, and it may be miles away from where one hopes to construct a well. The "confined" aquifer is actually unconfined at the recharge zone. In order for pressure to build, the water level in the recharge zone must be at a higher elevation than the base of the confining unit. When a
well is drilled through the confining unit, usually far from the recharge zone, the water in this well will rise to the level of the water at the recharge zone. In some instances this may be above the surface of the ground, in which case the well is called aflowing artesian well. This same situation, where the level of the water at the recharge zone is above the base of the confining unit, leads to the appearance of springsor seeps where the confining unit is penetrated by a hillside.

It is important to note that confining beds not only serve to hamper the movement of water into and out of the aquifer, they also serve as a barrier to the flow of contaminants from overlying unconfined aquifers. For this same reason, however, contaminants that reach a confined aquifer through a poorly constructed well or through natural seepage, can be extremely difficult and expensive to remove.


This section introduces the basic concepts of ground water and surface-water interactions, the meaning of water levels in piezometers and wells, and the measurement of water level and discharge.



Surface Expressions of Ground Water

Whether streams, ponds, lakes, or oceans, any surface-water bodies are likely to be surface expressions of ground water. Some, like puddles after a rainstorm, are ephemeral, or short-lived. Others, like the oceans, are perennial, or long-lasting. In either case, we may gain valuable information about subsurface conditions by examining surface-water/ground water interactions.

In some cases and under some conditions, surface water is moving toward ground water. This is the case with losing streams, and it also may be true for losing ponds, lakes, wetlands, or puddles. The opposite condition might also exist: Water might be moving from ground water toward the surface "gaining" stream, pond, wetland, or other water body.




3
To determine the direction of movement, consider water levels in wells or piezometers near the surface- water body. The wells or piezometers must be open to the same body of rock or sediment that holds the surface water, and they must be hydraulically connected. A lower level in the wells indicates that the surface- water body is losing, whereas a higher level in the wells indicates that it is gaining (see figure below). Temperature may be another indicator. In temperate regions, ground water tends to be colder than surface water during the summer and warmer than surface water during the winter. Some environments in which this would not be true would be zones of hydrothermal activity (e.g., hot springs), or areas where the surface water originates as melt water from glaciers. Differences in water chemistry might indicate flow directions, as well.

Any time a surface-water body appears to be losing water to the ground water, c6nsider the possibility that the surface water may be perched. In this situation, the rate at which water is added to the surface water exceeds the rate at which the underlying rock or sediment can transmit or "drain" the surface water. For example, a heavy rain or sudden snowmelt might cause a temporary pond to form on clay-rich soil. A clay lens near the surface in some glacial materials might cause the formation of a perpetual wetland at the surface, whereas the regional water table lies much farther below.

Subsurface Expressions of Ground
Water
Geologists look for outcrops of rock to provide clues about subsurface geology. But where no outcrops exist, their information may come from drillhole data. Likewise, hydrogeologists can learn a great deal from "outcrops" of ground water: springs, seeps, and some other surface-water bodies. But where no hydrogeologic outcrop exists, hydrogeologists must rely on data from holes
drilled to puncture the ground water's surface and allow us to examine its nature.

Why Is This the Water Level?
Ask that question any time you encounter a water level, whether surficial or sub-surficial. If surface water, is it gaining or losing? If subsurface, is the water level from an aquifer or aquitard? If an aquifer, is it confined, semiconfined, or unconfined? Is the water level the result of flow from fractures? Is it from a cave, mine, conduit, tunnel, pipeline, or drainage tile? Was the water level measured in a piezometer? A well? What is the screened or open interval in the well?



4
One fairly unusual subsurface expression of ground water is water in caves or caverns. Some of these hold subsurface springs, streams, and ponds. Of course, these features occur only where large underground openings exist, and they are particularly likely to be in karst regions. Other underground conduits might not be natural. For example, such human-made features as tunnels, underground mines, or buried conduits or pipes might be affected by ground water. In these cases, consider how permeable the walls of the opening are, and particularly with mines or pipes, consider whether water is actively being pumped or drained from the opening.


Perhaps more common than these features are holes we put in the ground to find the water level. Piezomete

Kết quả (Việt) 2:

vùng xả nước ngầm Nước ngầm là nước tổ chức trong các lỗ kết nối của các đá bão hòa dưới mặt đất. Các chu trình thủy học cho thấy rằng khi mưa rơi xuống đất, một số nước chảy dọc theo bề mặt đất để suối hoặc ao hồ, một số nước bốc hơi vào khí quyển , một số được đưa lên bởi các nhà máy, 1 và một số lỗ rò xuống đất. Khi nước bắt đầu thấm vào đất, nó đi vào một khu vực có chứa cả nước và không khí, gọi là vùng không bão hòa hoặc tầng nước cạn. Phần trên của khu vực này, được gọi là vùng rễ hoặc khu đất, hỗ trợ tăng trưởng thực vật và được chằng chịt rễ, lỗ còn lại của rễ bị hư hỏng, và hang động vật và con sâu sống. Dưới đây nằm khu trung gian, theo sau là một rìa mao dẫn bão hòa, mà kết quả từ việc thu hút giữa nước và đá. Như một kết quả của sự thu hút này, nước bám vào như một bộ phim trên bề mặt của các hạt đá. Nước di chuyển qua vùng không bão hòa vào vùng bão hòa, nơi mà tất cả các lỗ kết nối giữa các hạt đá được đổ đầy nước. Nó nằm trong vùng bão hòa này rằng thuật ngữ "nước ngầm" được áp dụng một cách chính xác. Nước ngầm được tổ chức trong các tầng chứa nước, mà sẽ được thảo luận trong các phần sau. Nước ngầm thường được coi như một dòng sông ngầm hoặc hồ. Chỉ trong các hang động hoặc trong dòng dung nham không đất nước xảy ra theo cách này. Thay vào đó, nước ngầm thường được tổ chức trong đất hoặc đá vật liệu xốp, nhiều giống nước đường được tổ chức trong một miếng bọt biển. tầng ngậm nước không áp Trong các tầng chứa nước không áp, nước ngầm chỉ một phần lấp đầy các tầng chứa nước và bề mặt trên của nước ngầm (nước bảng) là miễn phí để tăng và giảm. Các nước ngầm ở áp suất khí quyển. Chiều cao của mực nước ngầm sẽ được giống như mực nước trong giếng được xây dựng trong đó tầng chứa nước không áp. Các mực nước thường bắt chước, theo một cách nhẹ nhàng, địa hình của bề mặt đất trên, dẫn đến mực nước với những ngọn đồi, thung lũng, hoặc các khu vực bằng phẳng. Đó là 2 quan trọng cần lưu ý là các tầng chứa nước không áp, đặc biệt là những người gần gũi với bề mặt, có thể dễ bị nhiễm khuẩn từ các hoạt động trên bề mặt đất. tầng ngậm nước có hạn chế trên các tầng chứa nước có hạn chế trên cũng có thể được gọi là các tầng ngậm nước tự chảy. Một tầng nước ngầm hạn chế được kẹp giữa giường nhốt (lớp vật liệu chống thấm như đất sét mà cản trở sự di chuyển của nước vào và ra khỏi các tầng nước ngầm). Bởi vì các giường nhốt, nước ngầm trong các tầng chứa nước dưới áp lực cao. Do áp lực cao, mực nước trong giếng sẽ vươn lên một tầm cao hơn mực nước ở trên cùng của tầng nước ngầm. Mực nước trong giếng được gọi là bề mặt potentiometic hoặc bề mặt áp lực. Thậm chí trong một tầng nước ngầm bị giới hạn, nước tìm cách cấp mình. Tầng lớp địa chất không hoàn toàn ngang. Tại một số điểm các đơn vị thạch học đó bao gồm các tầng nước ngầm bị hạn chế tiếp xúc với bề mặt. Đây là khu aquifer'srecharge, và nó có thể là dặm từ đâu ai hy vọng sẽ xây dựng một cái giếng. Các "giới hạn" tầng ngậm nước là thực sự không giới hạn ở các khu vực nạp tiền. Để cho áp lực để xây dựng, mực nước ở các khu vực nạp tiền phải ở độ cao cao hơn so với các cơ sở giam giữ của đơn vị. Khi một cũng được khoan thông qua các đơn vị giam giữ, thường xa khỏi khu vực nạp tiền, các nước trong giếng này sẽ tăng lên đến mức độ của nước ở các khu vực nạp tiền. Trong một số trường hợp này có thể được ở trên bề mặt của mặt đất, trong trường hợp này cũng được gọi là aflowing phun tốt. Tình trạng này tương tự, trong đó cấp của các nước ở khu vực nạp tiền là trên cơ sở của các đơn vị nhốt, dẫn đến sự xuất hiện của springsor thấm nơi giam giữ các đơn vị bị phá vỡ bởi một sườn đồi. Điều quan trọng là cần lưu ý rằng giường nhốt không chỉ phục vụ để cản trở sự di chuyển của nước vào và ra khỏi các tầng nước ngầm, họ cũng phục vụ như là một rào cản đối với dòng chảy của chất gây ô nhiễm từ các tầng chứa nước không áp nằm phía trên. Đối với cùng một lý do này, tuy nhiên, chất gây ô nhiễm mà đạt đến một tầng nước ngầm bị giới hạn thông qua một xây dựng kém cũng hay qua thấm tự nhiên, có thể cực kỳ khó khăn và tốn kém để loại bỏ. Phần này giới thiệu các khái niệm cơ bản của tương tác nước mặt và nước, ý nghĩa của mực nước trong piezometers và giếng, đo mực nước và xả. Surface Expressions của Ground Water Dù suối, ao, hồ, hay đại dương, bất kỳ cơ quan mặt nước có thể sẽ là biểu thức bề mặt của nước ngầm. Một số, như vũng nước sau một cơn mưa, là phù du, hay ngắn ngủi. Những người khác, như các đại dương, là cây lâu năm, hoặc lâu dài. Trong cả hai trường hợp, chúng tôi có thể đạt được thông tin quý giá về các điều kiện dưới bề mặt bằng cách kiểm tra tương tác bề mặt nước / nước ngầm. Trong một số trường hợp và theo một số điều kiện, mặt nước đang hướng tới nguồn nước ngầm. Đây là trường hợp với mất suối, và nó cũng có thể đúng cho mất ao, hồ, đầm lầy, hay vũng nước. Các điều kiện ngược lại cũng có thể tồn tại: Nước có thể được di chuyển từ nước ngầm lên bề mặt "đạt" dòng suối, ao, đất ngập nước, hoặc có nước khác. 3 Để xác định hướng di chuyển, xem xét mức nước trong giếng hoặc piezometers gần surface- cơ thể nước. Các giếng hoặc piezometers phải mở ra với cùng một cơ thể đá hoặc trầm tích chứa nước bề mặt, và họ phải được kết nối bằng thủy lực. Một mức độ thấp hơn trong giếng chỉ ra rằng cơ thể đang mất nước surface-, trong khi một mức độ cao hơn trong các giếng chỉ ra rằng nó là được (xem hình bên dưới). Nhiệt độ có thể có một chỉ số khác. Ở vùng ôn đới, nước ngầm có xu hướng được lạnh hơn nước bề mặt trong suốt mùa hè và ấm hơn so với mặt nước trong suốt mùa đông. Một số môi trường trong đó điều này sẽ không thể thực sự sẽ là khu vực hoạt động thủy nhiệt (ví dụ, suối nước nóng), hoặc các khu vực nơi mà các nguồn nước mặt như nước tan từ các sông băng. Sự khác biệt về hóa học của nước có thể chỉ hướng dòng chảy, là tốt. Bất cứ lúc nào một cơ thể bề mặt nước dường như mất nước vào nước ngầm, c6nsider khả năng rằng các nước bề mặt có thể được ngồi. Trong tình hình này, tỷ lệ mà tại đó nước được thêm vào nước mặt vượt quá tốc độ mà tại đó các tảng đá nằm bên dưới hoặc trầm tích có thể truyền tải hoặc "thoát" nước bề mặt. Ví dụ, một trận mưa lớn hoặc tuyết tan đột ngột có thể gây ra một ao tạm thời được hình thành trên nền đất sét giàu. Một ống kính sét ở gần bề mặt trong một số tài liệu băng có thể gây ra sự hình thành của một vùng đất ngập nước vĩnh cửu ở bề mặt, trong khi các nước trong khu vực bàn nằm xa hơn nhiều dưới đây. Expressions lớp dưới bề mặt của đất nước Các nhà địa chất tìm mỏm đá để cung cấp những manh mối về địa chất bên dưới bề mặt. Nhưng mà không có mỏm tồn tại, thông tin của họ có thể đến từ dữ liệu khoan lổ. Tương tự như vậy, hydrogeologists có thể học hỏi được rất nhiều từ "lộ thiên" của nước ngầm: lò xo, lỗ rò, và một số cơ quan mặt nước khác. Nhưng mà không có lộ hydrogeologic tồn tại, hydrogeologists phải dựa trên dữ liệu từ các lỗ khoan để đâm thủng bề mặt nước ngầm và cho phép chúng ta xem xét bản chất của nó. Tại sao này Cấp nước? Hãy hỏi câu hỏi mà bất cứ lúc nào bạn gặp phải một mực nước, cho dù surficial hay sub-surficial. Nếu nước bề mặt, là nó đạt được hay mất? Nếu dưới bề mặt, là mức nước từ tầng ngậm nước hoặc Lớp chứa nước? Nếu một tầng ngậm nước, là nó hạn chế, semiconfined, hoặc không áp? Là mức nước là kết quả của dòng chảy từ khe nứt? Là nó từ một hang động, hầm mỏ, đường ống, đường hầm, đường ống, hoặc ngói thoát? Được mực nước đo được trong một Piezometer? A không? Khoảng thời gian chiếu hoặc mở trong giếng là gì? 4 Một biểu hiện khá bất thường dưới bề mặt của nước ngầm là nguồn nước trong các hang động hoặc hang động. Một số các tổ chức suối ngầm, suối, ao hồ. Tất nhiên, các tính năng này chỉ xảy ra nơi lỗ lớn dưới lòng đất tồn tại, và họ đặc biệt có thể nằm trong vùng núi đá vôi. Ống dẫn ngầm khác có thể không được tự nhiên. Ví dụ, như tính năng nhân tạo như đường hầm, hầm mỏ, hoặc ống dẫn chôn hoặc ống dẫn có thể bị ảnh hưởng bởi nước ngầm. Trong những trường hợp này, hãy xem xét cách thấm tường của việc mở được, và đặc biệt là với các mỏ hoặc ống dẫn, xem xét xem liệu có nước đang tích cực được bơm thoát nước hoặc từ việc mở cửa. Có lẽ phổ biến hơn so với các tính năng này đều lỗ, chúng tôi đặt tại mặt đất để tìm các mực nước. Piezomete