Introduction This book is about wat

Introduction
This book is about water in the pore spaces of the subsurface. Most of that water flows quite slowly and is usually hidden from view, but it occasionally makes a spectacular display in a geyser, cave, or large spring. Prehistoric man probably only knew of ground- water by seeing it at these prominent features. People tended to settle near springs and eventually they learned to dig wells and find water where it was not so apparent on the surface.
In the early part of the first millennium B.C., Persians built elaborate tunnel systems called qanats for extracting groundwater in the dry mountain basins of present-day Iran (Figure 1.1). Qanat tunnels were hand-dug, just large enough to fit the person doing the digging. Along the length of a qanat, which can be several kilometers, many vertical shafts were dug to remove excavated material and to provide ventilation and access for repairs. The main qanat tunnel sloped gently down to an outlet at a village. From there, canals would distribute water to fields for irrigation. These amazing structures allowed Persian farmers to succeed despite long dry periods when there was no surface water to be had. Many qanats are still in use in Iran, Oman, and Syria (Lightfoot, 2000).
From ancient times until the 1900s, the main focus of groundwater science has been finding and developing groundwater resources. Groundwater is still a key resource and it always will be. In some places, it is the only source of fresh water (Nantucket Island, Massachusetts and parts of Saharan Africa, for example).
In the past century, engineering and environmental aspects of groundwater have also become important. With more irrigation, industry, and larger engineered projects came the need for industrial-size water supplies and the need to understand how groundwater affects structures like tunnels, dams, and deep excavations.
Environmental chemistry and contamination issues have come to the forefront of groundwater science just in the past several decades. Subsurface contamination became more widespread as nations industrialized, using and disposing of more petroleum-based fuels and metals. During the chemical revolution in the mid-1900s, the use of thousands of petroleum distillates and synthetic chemicals bloomed. Before the 1960s there were few regulations governing the storage and disposal of industrial wastes, fuels, and chemicals.
Unregulated releases silently took their toll beneath thousands of sites in the U.S. and other industrialized nations. Chemicals migrated deep into the subsurface, dissolving into passing groundwater. The contaminated groundwater often flowed far, transporting dis- solved contaminants to distant wells or surface waters. Subsurface contamination went largely undetected until the environmental movement sparked investigations of sites in the 1970s and 1980s.
The Love Canal site in Niagara Falls is a notorious U.S. waste site uncovered dur- ing this era, and serves as a good introduction to the environmental side of groundwater Introduction 3 science. Love Canal was dug in the 1890s, part of a shipping/hydropower canal that never was completed. From 1942 to 1953, Hooker Chemical Company dumped an estimated 22,000 tons of chemical wastes, drummed and uncontained, into the canal excavation (EPA, 2001). The wastes contained hundreds of different organic chemicals, including dioxin, PCBs, and pesticides. The wastes were covered with soil, the site was sold, and a school and residential neighborhood were built on and around the former canal (Figure 1.2).
In 1975–1976, heavy precipitation raised the water table and eroded the soil cover, exposing chemicals and contaminated waters at the surface. Liquid wastes and contam- inated groundwater also seeped underground through permeable sands and a fractured clay layer, migrating laterally to basements and sewer lines. Contamination from the site spread far into streams where these storm sewer lines discharged. Thankfully, the liquid wastes, which are denser than water, were unable to penetrate the soft clay under the canal and migrate into the more permeable Lockport dolomite aquifer. This was not the case at several other chemical landfill sites in Niagara Falls. Thescopeofthecontaminationandhealthrisksbecameknownandpublicizedin1978, the year President Carter declared the Love Canal site a federal emergency. Eventually, the school was closed and about 950 families were evacuated from the immediate 10- block neighborhood (EPA, 2001). Cleaning up and containing the wastes at Love Canal has cost plenty. The parent com- pany of Hooker Chemical Co. reimbursed the federal government 139 million dollars for clean-up costs, which were only part of the total costs at this site (EPA, 2001). Residents have sued for property and health damages, claiming a variety of ailments including birth defects and miscarriages. Remediation at the site includes a perimeter drain system to intercept groundwater and liquid wastes in the sands and fractured clay, an on-site water treatment plant that handles about 3 million gallons per year, a 40 acre clay and syn- thetic membrane cap over the wastes to limit infiltration, and removal of contaminated sediments from sewer lines and nearby creeks. The remediation efforts have dramatically improved environmental conditions in the neighborhood. Now hundreds of the abandoned homes have been rehabilitated and are occupied.
The past several decades up through the present have been a time of scientific rev- olution in the groundwater field. Great strides have been made in our understanding of physical and chemical processes affecting groundwater, both at the small scale of environ- mental and engineering problems and at the large scale of geologic processes like faulting, sedimentation, and petroleum formation. Like all sciences, there is still plenty to discover and learn. Groundwater science bridges a number of traditional disciplines including geology, physics, chemistry, biology, environmental science, soil science, mathematics, and civil engineering.
Because groundwater processes are hidden and difficult to measure, all studies involve a good deal of uncertainty and inference. This mystery and complexity help to make groundwater science fascinating and challenging.
This book provides an overview of the current “state of the art” in groundwater science, aimed at the college textbook level. In general, the book covers physical aspects first and then concludes with chemistry and contamination issues. We begin in this chapter with large-scale physical processes, looking at how groundwater relates to other reservoirs of water on earth, and man’s use of these waters.

Kết quả (Việt) 1:

Giới thiệu
cuốn sách này là về nước trong không gian lỗ chân lông của các bên dưới bề mặt. Hầu hết trong số đó nước chảy khá chậm và thường được ẩn từ xem, nhưng nó đôi khi làm cho một màn hình ngoạn mục trong một mạch nước phun, hang động, hoặc lớn mùa xuân. Con người tiền sử có lẽ chỉ biết của đất nước bằng cách nhìn thấy nó lúc những tính năng nổi bật. Những người có xu hướng để giải quyết gần springs và cuối cùng họ đã học được để đào giếng và tìm thấy nước nơi mà nó không phải là như vậy rõ ràng trên bề mặt.
Trong giai đoạn đầu của Thiên niên kỷ đầu tiên trước công nguyên, người Ba tư xây dựng hệ thống xây dựng đường hầm được gọi là qanat cho chiết xuất nước ngầm trong lưu vực khô núi của ngày nay là Iran (hình 1.1). Qanat đường hầm đã được bàn tay-đào, chỉ đủ lớn để phù hợp với người làm đào. Dọc theo chiều dài của một qanat, mà có thể là vài cây, nhiều dọc trục được đào để loại bỏ các vật liệu khai quật và cung cấp thông gió và truy cập để được sửa chữa. Đường hầm chính qanat thoai thoải, nghiêng nhẹ nhàng xuống một cửa hàng tại một ngôi làng. Từ đó, kênh rạch sẽ phân phối nước để lĩnh vực tưới tiêu. Các tuyệt vời cấu trúc cho phép các nông dân Ba tư để thành công mặc dù lâu khô thời gian khi không có nước bề mặt để có được. Nhiều qanat sử dụng ở Iran, Oman, và Syria (Lightfoot, 2000).
từ thời cổ đại cho đến những năm 1900, mục tiêu chính của khoa học nước ngầm đã được tìm kiếm và phát triển tài nguyên nước ngầm. Nước ngầm vẫn còn là một nguồn lực quan trọng và nó sẽ luôn luôn. Ở một số nơi, nó là nguồn duy nhất của nước ngọt (đảo Nantucket, Massachusetts và một phần của vùng Sahara Châu Phi, ví dụ).
trong thế kỷ qua, khía cạnh kỹ thuật và môi trường của nước ngầm cũng đã trở thành quan trọng. Với thêm thủy lợi, ngành công nghiệp, và dự án thiết kế lớn hơn đến sự cần thiết cho nguồn cung cấp nước công nghiệp-kích thước và sự cần thiết phải hiểu làm thế nào nước ngầm ảnh hưởng đến các cấu trúc như đường hầm, đập và khai quật sâu.
Môi trường hóa học và ô nhiễm các vấn đề đã đến đứng đầu của khoa học nước ngầm chỉ trong nhiều thập kỷ qua. Bên dưới bề mặt ô nhiễm đã trở thành phổ biến rộng rãi như các quốc gia công nghiệp, bằng cách sử dụng và xử lý thêm nhiên liệu dựa trên dầu khí và kim loại. Trong cuộc cách mạng hóa học trong giữa những năm 1900, việc sử dụng của hàng ngàn hoàng dầu khí và hóa chất tổng hợp nở rộ. Trước thập niên 1960 đã có vài quy định áp dụng cho việc lưu trữ và xử lý chất thải công nghiệp, nhiên liệu, và hóa chất.
bản phát hành không được kiểm soát âm thầm nhằn dưới hàng ngàn các trang web tại Mỹ và các quốc gia công nghiệp khác. Hóa chất di chuyển sâu vào dưới bề mặt, hòa tan vào đi qua nước ngầm. Nước ngầm bị ô nhiễm thường chảy đến nay, vận chuyển dis - giải quyết chất gây ô nhiễm để xa giếng hoặc nước bề mặt. Ô nhiễm bên dưới bề mặt đi không bị phát hiện chủ yếu cho đến khi phong trào môi trường gây ra điều tra của các trang web trong thập niên 1970 và 1980.
Trang web Love Canal ở Thác Niagara là một trang web chất thải nổi tiếng của Hoa Kỳ phát hiện dur-ing thời kỳ này, và phục vụ như là một giới thiệu tốt về mặt môi trường nước ngầm giới thiệu 3 khoa học. Love Canal được đào trong những năm 1890, là một phần của một kênh vận chuyển/thủy điện không bao giờ được hoàn thành. Từ năm 1942 đến năm 1953, công ty hóa chất Hooker đổ một ước tính khoảng 22.000 tấn chất thải hóa chất, drummed và uncontained, vào khai quật kênh đào (EPA, 2001). Các chất thải chứa hàng trăm hóa chất hữu cơ khác nhau, bao gồm cả chất độc da cam, PCBs và thuốc trừ sâu. Các chất thải đã được che phủ bằng đất, các trang web đã được bán, và một trường học và khu phố dân cư được xây dựng trên và xung quanh thành phố kênh đào cũ (hình 1,2).
trong năm 1975–1976, mưa nặng lớn lên bảng nước và bị xói mòn đất bìa, lộ hóa chất và bị ô nhiễm nước trên bề mặt. Chất thải lỏng và contam-inated nước ngầm cũng seeped ngầm thông qua thấm cát và một lớp đất sét nứt nẻ nhiều, di chuyển theo chiều ngang để tầng hầm và hệ thống thoát nước đường. Ô nhiễm từ các trang web lây lan vào các dòng nơi những dòng hệ thống thoát nước cơn bão thải ra. Rất may, các chất thải lỏng, mà là nặng hơn nước, đã không thể xâm nhập của đất sét mềm theo kênh và di chuyển vào hơn thấm Lockport dolomit aquifer. Điều này không phải là trường hợp tại một số các trang web bãi rác hóa học khác ở Niagara Falls. Thescopeofthecontaminationandhealthrisksbecameknownandpublicizedin1978, năm tuyên bố Tổng thống Carter Love Canal trang web một trường hợp khẩn cấp liên bang. Cuối cùng, các trường học bị đóng cửa và khoảng 950 gia đình được sơ tán từ khu phố 10-khối ngay lập tức (EPA, 2001). Làm sạch lên và có chứa các chất thải tại Love Canal có chi phí rất nhiều. Phụ huynh com-pany của công ty hóa chất Hooker hoàn trả chính phủ liên bang 139 triệu đô la cho chi phí dọn, đó là chỉ một phần của tổng chi phí tại trang web này (EPA, 2001). Cư dân đã kiện vì bồi thường thiệt hại tài sản và sức khỏe, tuyên bố một loạt các bệnh bao gồm dị tật bẩm sinh và sẩy thai. Khắc phục tại chỗ bao gồm một hệ thống cống vành đai để ngăn chặn nước ngầm và chất lỏng chất thải trong cát và đất sét nứt nẻ nhiều, một điều trị nước ngay trong khuôn viên nhà máy mà xử lý khoảng 3 triệu lít / năm, một 40 mẫu Anh đất sét và syn - thetic màng cap trên các chất thải để xâm nhập giới hạn, và loại bỏ các trầm tích bị ô nhiễm từ hệ thống thoát nước đường và gần đó những con lạch. Những nỗ lực khắc phục đã được cải thiện đáng kể điều kiện môi trường trong khu phố. Bây giờ hàng trăm những ngôi nhà bị bỏ rơi đã được phục hồi và đang chiếm.
nhiều thập kỷ qua lên thông qua hiện tại đã là một thời gian của rev-olution khoa học trong lĩnh vực nước ngầm. Bước tiến lớn đã được rót vào sự hiểu biết của chúng tôi về quá trình vật lý và hóa học ảnh hưởng đến nước ngầm, cả hai đều ở quy mô nhỏ của environ - tâm thần và kỹ thuật các vấn đề và ở quy mô lớn của các quá trình địa chất như hình thành đứt, bồi lắng, và dầu khí. Giống như tất cả khoa học, vẫn còn nhiều chuyện để khám phá và tìm hiểu. Khoa học nước ngầm cầu một số môn truyền thống bao gồm địa chất, vật lý, hóa học, sinh học, khoa học môi trường, khoa học đất, toán học, và xây dựng.
vì quá trình nước ngầm được ẩn và khó khăn để đo lường, tất cả các nghiên cứu liên quan đến một thỏa thuận tốt về sự không chắc chắn và suy luận. Bí ẩn và phức tạp này giúp để làm cho nước ngầm khoa học hấp dẫn và đầy thử thách.
cuốn sách này cung cấp một tổng quan về hiện tại "hiện đại" trong khoa học nước ngầm, nhằm vào cấp sách giáo khoa Đại học. Nói chung, cuốn sách bao gồm các khía cạnh vật lý đầu tiên và sau đó kết luận với các vấn đề hóa học và ô nhiễm. Chúng tôi bắt đầu trong chương này với quá trình vật lý quy mô lớn, nhìn như thế nào nước ngầm liên quan đến các hồ chứa nước trên trái đất, và sử dụng của người đàn ông của các nước.

Kết quả (Việt) 2:

Giới thiệu
cuốn sách này là về nước trong khe hở của lớp dưới bề mặt. Hầu hết các nước chảy khá chậm và thường không thấy được, nhưng nó đôi khi làm cho một màn ngoạn mục trong một Geyser, hang động, hoặc mùa xuân lớn. Người đàn ông thời tiền sử có lẽ chỉ biết đất nước bằng cách nhìn thấy nó ở các tính năng nổi bật. Người có xu hướng giải quyết gần suối và cuối cùng họ đã học được để đào giếng và tìm thấy nước, nơi nó không phải như vậy rõ ràng trên bề mặt.
Trong những năm đầu của thiên niên kỷ trước Công nguyên đầu tiên, xây dựng hệ thống đường hầm Ba Tư phức tạp gọi là qanats để chiết xuất nước ngầm trong núi khô lưu vực của Iran ngày nay (Hình 1.1). Đường hầm Qanat là tay đào, chỉ cần đủ lớn để phù hợp với những người làm việc đào. Dọc theo chiều dài của một qanat, có thể là vài km, nhiều trục thẳng đứng được đào để loại bỏ vật liệu đào và cung cấp hệ thống thông gió và tiếp cận để sửa chữa. Đường hầm qanat chính dốc nhẹ nhàng xuống một lối thoát tại một ngôi làng. Từ đó, kênh sẽ phân phối nước đến các lĩnh vực phục vụ tưới tiêu. Các cấu trúc tuyệt vời cho phép nông dân Ba Tư để thành công mặc dù thời gian khô kéo dài khi không có nước bề mặt để có được. Nhiều qanats vẫn đang được sử dụng ở Iran, Oman và Syria (Lightfoot, 2000).
Từ thời cổ đại cho đến những năm 1900, trọng tâm chính của khoa học nước ngầm đã được tìm kiếm và phát triển nguồn nước ngầm. Nước ngầm vẫn là một nguồn lực quan trọng và nó sẽ luôn luôn được. Ở một số nơi, nó là nguồn gốc duy nhất của nước ngọt (đảo Nantucket, Massachusetts và các bộ phận của vùng Sahara châu Phi, ví dụ).
Trong thế kỷ qua, kỹ thuật và môi trường các khía cạnh của nước ngầm cũng trở nên quan trọng. Với thuỷ lợi hơn, ngành công nghiệp và các dự án thiết kế lớn hơn đến sự cần thiết phải cung cấp nước công nghiệp có kích thước và sự cần thiết phải hiểu ngầm ảnh hưởng đến cấu trúc như đường hầm, đập, và hố đào sâu như thế nào.
các vấn đề hóa học môi trường và ô nhiễm đã đến vị trí hàng đầu của khoa học nước ngầm chỉ trong vài thập kỷ qua. Ô nhiễm dưới bề mặt trở nên phổ biến hơn khi các quốc gia công nghiệp phát triển, sử dụng và xử lý nhiều loại nhiên liệu từ dầu mỏ và kim loại. Trong cuộc cách mạng hóa trong giữa những năm 1900, việc sử dụng hàng ngàn sản phẩm chưng cất dầu mỏ và hóa chất tổng hợp nở rộ. Trước những năm 1960 có rất ít các quy định về việc lưu trữ và xử lý chất thải công nghiệp, nhiên liệu, và hóa chất.
phát hành không được kiểm soát âm thầm mất số điện thoại của họ dưới hàng ngàn trang web ở Mỹ và các quốc gia công nghiệp khác. Hóa chất di cư sâu vào dưới bề mặt, hòa tan vào nước ngầm đi qua. Nước ngầm bị ô nhiễm thường chảy xa, vận chuyển phân giải chất gây ô nhiễm vào các giếng ở xa hoặc nước bề mặt. Ô nhiễm dưới bề mặt không bị phát hiện cho đến khi đi phần lớn các phong trào môi trường gây ra cuộc điều tra của các trang web trong năm 1970 và 1980.
Các trang web yêu kênh trong Niagara Falls là một trang web nổi tiếng của Mỹ phát hiện ra chất thải trong hàng ing thời kỳ này, và phục vụ như một giới thiệu tốt để các bên môi trường nước ngầm Giới thiệu 3 khoa học. Tình yêu Kênh được đào vào những năm 1890, một phần của một kênh vận chuyển / thủy điện mà không bao giờ được hoàn thành. Từ 1942 đến 1953, Công ty Hóa chất Hooker bán phá giá ước tính khoảng 22.000 tấn chất thải hóa học, đánh trống và uncontained, vào đào kênh (EPA, 2001). Các chất thải chứa hàng trăm hóa chất hữu cơ khác nhau, bao gồm cả dioxin, PCBs và thuốc trừ sâu. Chất thải được phủ đất, các trang web đã được bán, và một trường học và khu dân cư được xây dựng trên và xung quanh kênh cũ (hình 1.2).
Trong 1975-1976, lượng mưa nặng tăng mực nước ngầm và bị xói mòn lớp phủ đất, phơi bày hóa chất và ô nhiễm nước ở bề mặt. Chất thải lỏng và contam-inated nước ngầm cũng thấm ngầm qua cát thấm nước và một lớp đất sét bị gãy, di chuyển theo chiều ngang để tầng hầm và đường ống thoát nước. Ô nhiễm từ các trang web lan truyền xa vào suối nơi các đường ống thoát nước thải ra cơn bão. Rất may, các chất thải lỏng, nặng hơn nước, không thể xâm nhập vào đất sét mềm dưới kênh và di chuyển vào các thẩm thấu hơn Lockport dolomite tầng nước ngầm. Đây không phải là trường hợp tại một số các bãi chôn lấp chất hóa học khác tại Niagara Falls. Thescopeofthecontaminationandhealthrisksbecameknownandpublicizedin1978, năm Tổng thống Carter tuyên bố trang web yêu Kênh trường hợp khẩn cấp liên bang. Cuối cùng, nhà trường đã đóng cửa và khoảng 950 gia đình đã được sơ tán ngay lập tức từ 10 - khu phố khối (EPA, 2001). Làm sạch và chứa chất thải tại kênh Tình yêu đã chi phí rất nhiều. Phụ huynh com-ty của Hooker Chemical Co hoàn lại của chính phủ liên bang 139 triệu đô la cho chi phí làm sạch, đó chỉ là một phần trong tổng chi phí tại trang web này (EPA, 2001). Người dân đã kiện bồi thường thiệt hại tài sản và sức khỏe, tuyên bố một loạt các bệnh bao gồm dị tật bẩm sinh và sẩy thai. Xử lý ô nhiễm tại các trang web bao gồm một hệ thống vành đai cống để ngăn chặn nước ngầm và chất thải lỏng trong cát và đất sét bị gãy, một nhà máy xử lý nước tại chỗ để xử lý khoảng 3 triệu lít mỗi năm, một đất sét 40 mẫu Anh và syn-thetic nắp màng trong chất thải để hạn chế sự xâm nhập, và loại bỏ các lớp trầm tích bị ô nhiễm từ đường thoát nước và lạch gần đó. Những nỗ lực khắc phục hậu quả đã được cải thiện đáng kể điều kiện môi trường trong khu vực. Tại hàng trăm ngôi nhà bị bỏ rơi đã được phục hồi và đang bị chiếm đóng.
Quá khứ vài thập kỷ qua lên hiện tại đã được một thời gian của khoa học rev-olution trong lĩnh vực nước ngầm. Những bước tiến lớn đã được thực hiện trong sự hiểu biết của chúng ta về quá trình vật lý và hóa học ảnh hưởng đến nước ngầm, cả ở quy mô nhỏ của các vấn đề môi trường và kỹ thuật và ở quy mô lớn của các quá trình địa chất như đứt gãy, bồi lắng, và sự hình thành dầu mỏ. Giống như tất cả khoa học, vẫn còn rất nhiều để khám phá và học hỏi. Khoa học nước ngầm cầu một số ngành truyền thống bao gồm địa chất, vật lý, hóa học, sinh học, khoa học môi trường, khoa học đất, toán học, và công trình dân dụng.
Bởi vì quy trình ngầm là ẩn và khó đo lường, tất cả các nghiên cứu liên quan đến một thỏa thuận tốt về sự không chắc chắn và suy luận. Bí ẩn này và phức tạp giúp đỡ để làm cho khoa học nước ngầm hấp dẫn và đầy thử thách.
Cuốn sách này cung cấp một cái nhìn tổng quan của "nhà nước của nghệ thuật" hiện nay trong khoa học nước ngầm, nhằm cấp sách giáo khoa đại học. Nói chung, cuốn sách bao gồm các khía cạnh vật lý đầu tiên và sau đó kết thúc với các vấn đề hóa học và ô nhiễm. Chúng tôi bắt đầu trong chương này với các quá trình vật lý quy mô lớn, nhìn vào cách ngầm liên quan đến hồ chứa nước khác trên trái đất, và sử dụng con người của vùng biển này.