Eaux souterraines

Les eaux souterraines sont l'eau située sous la surface au sol du dans les espaces du pore du sol et dans les ruptures des formations lithologiques. Une unité de roche ou d'un dépôt non consolidé s'appelle une couche aquifère quand elle peut rapporter une quantité utilisable de l'eau. La profondeur à laquelle les pores de sol ou les ruptures et les vides dans la roche deviennent entièrement saturés avec de l'eau s'appelle la nappe phréatique . Des eaux souterraines sont rechargées, et coulent par la suite sur, de la surface naturellement ; la décharge normale se produit souvent aux ressorts et le filtre des jets de et peut former les oasis ou des eaux souterraines des marécages sont également souvent retirées pour le agricole, le municipal et l'utilisation industrielle du de construire et d'actionner les puits d'extraction l'étude de la distribution et du mouvement des eaux souterraines est l'hydrogéologie , également appelée l'hydrologie d'eaux souterraines.

Typiquement des eaux souterraines sont considérées en tant qu'eau liquide traversant les couches aquifères peu profondes, mais techniquement elles peuvent également inclure l'humidité de sol de , le pergélisol (sol gelé) de , l'eau immobile dans la roche en place très basse de perméabilité, et le profond l'eau géothermique de la formation de pétrole de ou . On présume des eaux souterraines pour fournir la lubrification qui peut probablement faciliter les défauts pour se déplacer. Presque n'importe quel point dans la sous-surface de la terre a l'eau dans lui, à un certain degré (il peut être mélangé à d'autres fluides). Des eaux souterraines ne sont pas confinées seulement à la terre, l'une ou l'autre ; l'eau de subsurface sur le Mars est censée pour avoir provoqué certaines des formes de relief observées là. L'eau liquide est censée également pour exister dans la sous-surface le Europa de lune de s de Jupiter de le '.

Couches aquifères

voient également :

la couche aquifère Une couche aquifère est une unité géologique (ou couche) de matériel perméable (comme le sable, le gravier ou la roche en place rompue) qui est capable de fournir des quantités utilisables de l'eau à un puits. Les couches aquifères peuvent être par confinés ou illimité. Une couche aquifère confined a une couche de emprisonnement de basse perméabilité (un aquitard ou un aquaclude), comme l'argile, au-dessus de et au-dessous de ce qui limite le mouvement ascendant et de haut en bas de l'eau de la couche aquifère. Si une couche aquifère confined suit une catégorie de haut en bas de sa zone de recharge de , les eaux souterraines peuvent devenir pressurisées pendant qu'elles coulent. Ceci peut créer les puits artésiens qui coulent librement sans besoin d'une pompe ou se lèvent à une altitude plus élevée que la nappe phréatique statique à la couche aquifère ci-dessus et illimitée. La profondeur à laquelle la surface des eaux souterraines est située dans une couche aquifère illimitée de s'appelle la nappe phréatique ou la surface phréatique, où la pression d'eau est égale à la pression atmosphérique. Au-dessous de la nappe phréatique , où généralement tous les pores sont saturés avec de l'eau est la zone phréatique .

Les médias poreux du dans lesquels les eaux souterraines se produisent sont les matériaux géologiques complexes près de la surface terrestre ; les détails par conséquent locaux de la porosité et de la perméabilité sont aussi complexes que ces matériaux. Généralement, les couches aquifères plus productives et plus utiles sont dans des formations géologiques sédimentaires, bien que superficiel par les agents et les roches cristallines rompues rapportent de plus petits volumes d'eaux souterraines dans beaucoup d'environnements. Parmi les eaux souterraines les plus productives les environnements sont non consolidés aux matériaux alluviaux mal cimentés qui se sont accumulés en tant que sédiments vallée-remplissants en vallées importantes de fleuve et bassins structuraux de s'abaisser géologiquement.

La capacité de chaleur spécifique élevée de l'eau et de l'effet isolant du sol et de la roche fait la moyenne dehors des fluctuations climatiques pour maintenir des eaux souterraines à une température relativement régulière, approximativement dans les basses années 50 Fahrenheit. De plus en plus cet effet est employé pour chauffer et refroidir des structures. Par le temps chaud, des eaux souterraines sont parfois assez fraîches pour être employées comme est, être simplement pompé par des radiateurs dans une maison, puis être bien retourné à la terre dans des autres. Pendant des saisons froides, l'eau, parce qu'elle a une capacité de chaleur spécifique élevée peut être employée comme source de chaleur pour les pompes à chaleur qui est beaucoup plus efficace qu'using l'air. La température relativement constante des eaux souterraines peut également être employée pour les pompes à chaleur

Eaux souterraines dans le cycle de l'eau

Les eaux souterraines peuvent être un « réservoir » à long terme du cycle normal de l'eau de (avec des temps de séjour des jours aux milléniums), par opposition aux réservoirs d'eau à court terme comme l'atmosphère et une eau de surface fraîche (qui ont des temps de séjour des minutes aux années). La figure montre comment profondément les eaux souterraines (ce qui est tout à fait éloignée de la recharge extérieure) peuvent prendre un moment très bon d'accomplir son cycle normal. Des eaux souterraines sont naturellement complétées le niveau par l'eau de surface de la précipitation , des jets, et des fleuves quand cette recharge atteint la nappe phréatique. On l'estime que le volume d'eaux souterraines comporte 30.1% de toute la ressource d'eau douce sur terre comparée à 0.3% po d'eau douce extérieur ; les calottes glaciaires et les glaciers sont les seules plus grandes sources de l'eau doux sur terre à 68.

Les eaux souterraines composent environ vingt pour cent de l'offre de l'eau doux du monde, qui est environ 0.61 pour cent de l'eau du monde entier, y compris les océans et la glace permanente. (Site Web du Canada d'environnement) tissemand

Problèmes

Vue d'ensemble

Certains problèmes ont assailli l'utilisation des eaux souterraines autour du monde. Juste comme des eaux de rivière ont été abusées et polluées dans beaucoup de régions du monde, avoir tellement aussi les couches aquifères. La grande différence est que les couches aquifères sont hors de vue. L'autre problème majeur est que les agences de gestion de l'eau, en calculant le rendement à long terme de `' de couche aquifère et d'eau de rivière, ont souvent compté la même eau deux fois, une fois dans la couche aquifère, et une fois dans son fleuve relié. Ce problème, bien que compris pendant des siècles, a persisté, en partie par l'inertie au sein des organismes gouvernementaux. En Australie, d'eau de surface australienne par exemple, avant les réformes statutaires lancées par le Conseil des gouvernements australiens arroser le cadre de réforme dans les années 90, beaucoup d'états eaux souterraines contrôlées et par les organismes gouvernementaux séparés, une approche assaillie par la rivalité et communication pauvre.

Les délais inhérents à la réponse dynamique des eaux souterraines au développement ont été généralement ignorés par des agences de gestion de l'eau, décennies après que l'arrangement scientifique de l'issue ait été consolidé. En bref, les effets du découvert d'eaux souterraines (bien qu'indéniablement vrai) peuvent prendre des décennies ou des siècles pour se manifester. Dans une étude classique en 1982, Bredehoeft et collègues (discutés dans Sophocleous 2002) ont modelé une situation où l'extraction d'eaux souterraines dans un bassin entre montagnes a retiré la recharge annuelle entière, ne laissant à `rien' pour la communauté eau-dépendante normale de végétation. Même lorsque le borefield a été situé relativement près de la végétation, 30% de la demande originale de végétation pourrait encore être satisfait par le retard inhérent au système après 100 ans. Par l'année 500 ceci avait réduit à 0%, signalant la mort complète de la végétation eau-dépendante. La science a été disponible pour effectuer ces calculs pendant des décennies ; cependant les agences de gestion de l'eau ont généralement ignoré les effets qui apparaîtront en dehors du calendrier approximatif des élections politiques (3 à 5 ans). Sophocleous (2002) a argué du fait fortement que les agences de gestion doivent définir et employer des calendriers appropriés dans la planification d'eaux souterraines. Ceci signifiera les laisux calculatrices de retrait d'eaux souterraines basées sur des décennies prévues d'effets, parfois siècles à l'avenir.

Pendant que l'eau se déplace par le paysage qu'elle rassemble les sels solubles, principalement chlorure de sodium. Là où une telle eau écrit l'atmosphère par l'evapotranspiration, ces sels sont laissés. En zones d'irrigation, le drainage pauvre des sols et les couches aquifères extérieures peuvent avoir comme conséquence des nappes phréatiques venant sur la surface dans des secteurs de basse terre. Les problèmes importants de dégradation de terre de la salinité et de l'envahissement par l'eau résultent, combiné avec l'augmentation des niveaux de sel en eaux de surface. Par conséquent, le dommage majeur s'est produit aux économies et aux environnements locaux. Souvent, des leçons du passé n'ont pas été apprises (Ludwig et autres 1993).

Quatre effets importants sont dignes de la brève mention. D'abord, les arrangements de réduction d'inondation, ont prévu pour protéger l'infrastructure établie sur des zones inondables, ont eu la conséquence fortuite de réduire la recharge de couche aquifère liée à l'inondation normale. En second lieu, l'épuisement prolongé des eaux souterraines en couches aquifères étendues peut avoir comme conséquence l'affaissement de terre, avec des dommages associés d'infrastructure - aussi bien que (troisièmement) l'intrusion saline (Zektser et autres 2005). Quatrièmement, le vidange des sols acides de sulfate, souvent trouvés en plaines côtières de basse terre, peut avoir comme conséquence l'acidification et la pollution autrefois des jets d'eau douce et d'estuaire (Sommer et Horwitz 2001).

Un autre sujet d'inquiétude est que l'abaissement d'eaux souterraines des couches aquifères au-dessus-assignées a le potentiel d'endommager grave des écosystèmes terrestres et aquatiques - dans certains cas très clairement mais dans d'autres tout à fait imperceptiblement dus à la période prolongée de l'où les dommages se produisent (Sophocleous 2002).

Ludwig, incertitude de D, de Hilborn, de R et de Walters, de C (1993) « , exploitation de ressource et conservation : leçons de l'histoire.

Sommer, B et Horwitz, P (2001) « qualité de l'eau et réponse de macroinvertebrate à l'acidification suivant des sécheresses intensifiées d'été dans une recherche de marécage », marine et d'eau douce australienne occidentale, vol.

Sophocleous, interactions de M (2002) « entre l'eau de surface d'eau souterrain et : l'état de la science », journal d'hydrogéologie, vol.

Zektser, S, Loaiciga, ha et loup, incidences sur l'environnement de JT (2005) « du découvert d'eaux souterraines : études de cas choisies aux Etats-Unis du sud-ouest », géologie environnementale, vol.

Découvert

Les eaux souterraines sont une ressource fortement utile et souvent abondante, toutefois l'abus ou le découvert peut poser des problèmes majeurs aux utilisateurs humains et à l'environnement. Le problème le plus évident (en ce qui concerne l'utilisation humaine d'eaux souterraines) est un abaissement de la nappe phréatique au delà de la portée des puits existants. Des puits doivent par conséquent être approfondis pour atteindre les eaux souterraines ; dans quelques endroits (par exemple, la Californie , le Texas et Inde ) la nappe phréatique a laissé tomber des centaines de pieds dus au pompage bon excessif. Une nappe phréatique abaissée peut, alternativement, poser d'autres problèmes tels que l'affaissement et l'intrusion d'eau de mer de .

Les eaux souterraines sont également écologiquement importantes. L'importance des eaux souterraines aux écosystèmes est souvent négligée, même par les biologistes et les écologistes d'eau douce. Les eaux souterraines soutiennent des fleuves, marécages et lacs, aussi bien que des écosystèmes souterrains dans le karst ou les couches aquifères alluviales.

Non toutes les eaux souterraines du besoin d'écosystèmes, naturellement. Quelques écosystèmes terrestres, par exemple ceux des déserts ouverts et des environnements arides semblables, existent sur les précipitations irrégulières et l'humidité qu'elles livrent au sol - complété par l'humidité dans le ciel. Tandis qu'il y a d'autres écosystèmes terrestres dans des environnements plus hospitaliers où les eaux souterraines ne jouent aucun rôle central, les eaux souterraines sont en fait principe fondamental à plusieurs des écosystèmes principaux du monde. Écoulements d'eau entre les eaux de surface d'eau souterrain et. La plupart des fleuves, lacs et marécages sont alimentés près, et (à d'autres endroits ou fois) alimenter les eaux souterraines - à divers degrés. Les eaux souterraines alimentent l'humidité de sol par la percolation, et beaucoup de communautés terrestres de végétation dépendent directement des eaux souterraines ou de l'humidité filtrée de sol au-dessus de la couche aquifère - pour au moins une partie de tous les ans. Les zones de Hypoheic (la zone de mélange du streamwater et des eaux souterraines) et les zones ripicoles sont des exemples des ecotones en grande partie ou totalement personne à charge sur des eaux souterraines.

Quand nous extrayons des eaux souterraines liées à un système de fleuve, nous extrayons l'eau à partir de ce fleuve, même si le résultat n'est pas évident pendant quelque temps. Et naturellement vice versa. Les agences de gestion de l'eau autour du monde luttent toujours pour venir aux limites avec ce simple fait. Voir l'étude géologique du Kansas.

Affaissement

voient également :

Eau-connexe de l'affaissement

Dans son état d'équilibre normal, la pression hydraulique des eaux souterraines dans les pores de la couche aquifère et l'aquitard soutient une partie du poids des sédiments sus-jacents. Quand des eaux souterraines sont enlevées des couches aquifères, dues au pompage excessif, pressions de pore dans la couche aquifère laisser tomber, et la compression de la couche aquifère peut se produire. Cette compression peut être partiellement récupérable si les pressions rebondissent, mais une grande partie n'est pas. Quand la couche aquifère devient comprimée elle peut causer l'affaissement , une baisse de de terre dans la surface au sol. La ville du la Nouvelle-Orléans, Louisiane est réellement au-dessous de niveau de la mer aujourd'hui, et son affaissement est en partie provoqué par le déplacement des eaux souterraines des divers systèmes de couche aquifère/aquitard sous lui. Dans la première moitié du 20ème siècle, la ville du San Jose, la Californie a laissé tomber 13 pieds de dû à l'affaissement de terre provoqué par overpumping ; cet affaissement a été arrêté avec la gestion améliorée d'eaux souterraines.

Intrusion d'eau de mer

Généralement, dans des régions très humides ou peu développées, la forme de la nappe phréatique imite la pente de la surface. La zone de recharge d'une couche aquifère près du littoral est susceptible d'être intérieure, souvent à la distance considérable. Dans ces régions côtières, une nappe phréatique abaissée peut induire l'eau de mer pour renverser l'écoulement vers la mer. L'intérieur mobile d'eau de mer s'appelle une intrusion d'eau de mer de . Alternativement, le sel des lits minéraux du peut lixivier dans les eaux souterraines de son propre Accord.

Exploitation

Parfois le mouvement de l'eau de la zone de recharge à l'endroit où elle est retirée peut prendre des siècles (voir la figure ci-dessus). Quand l'utilisation de l'eau est plus grande que la recharge, elle est mentionnée car l'eau de l'exploitation de (l'eau s'appelle souvent le l'eau fossile en raison de son âge géologique). Dans ces circonstances ce n'est pas une ressource renouvelable.

Pollution

voient également :

la pollution de l'eau Non tous les problèmes d'eaux souterraines sont provoqués par l'au-dessus-extraction. Les polluants libérés à la terre peuvent fonctionner leur manière vers le bas dans des eaux souterraines. Le mouvement de l'eau et de la dispersion dans la couche aquifère répand le polluant au-dessus d'un secteur plus large, qui peut alors intersecter avec des puits d'eaux souterraines ou trouve leur chemin de nouveau dans l'eau de surface, rendant les approvisionnements en eau peu sûrs. L'interaction de la contamination d'eaux souterraines avec les eaux de surface est analysée au moyen des modèles de transport d'hydrologie de

La stratigraphie du secteur joue un rôle important dans le transport de ces polluants. Un secteur peut avoir des couches de sol arénacé, de roche en place rompue, d'argile, ou de hardpan. Les domaines de la topographie de Karst sur la roche en place de la pierre à chaux sont parfois vulnérables pour apprêter pollution des eaux souterraines. Voir la technologie environnementale et la remédiation . Les états de nappe phréatique sont de grande importance pour des approvisionnements d'eau potable potable, l'irrigation agricole du , l'évacuation des déchets (perte nucléaire y compris ), et d'autres issues écologiques du .

Sur des transactions de propriété d'immobiliers commerciaux les eaux souterraines et le sol sont les sujets de l'examen minutieux, avec une évaluation environnementale d'emplacement de la phase I de normalement étant préparée pour étudier et révéler les issues potentielles de pollution.

Le canal d'amour de était l'un des exemples le plus largement connus de la pollution d'eaux souterraines. Dans le 1978 , les résidants du voisinage de canal d'amour à New York hors de la ville ont noté des taux élevés de cancer, et un nombre alarmant de défauts de naissance. Ceci a été par la suite tracé aux dissolvants organiques et aux dioxines d'un remblai industriel que le voisinage avait été construit au-dessus de et autour, qui avait alors infiltré dans l'approvisionnement en eau et s'était évaporé en sous-sols pour souiller plus loin l'air. 800 familles ont été remboursées pour leurs maisons et déplacées, après des batailles judiciaires et couverture médiatique étendues.

Un autre exemple de pollution répandue d'eaux souterraines est dans la plaine de Ganges du nordique Inde et du Bangladesh où la contamination grave de des eaux souterraines par l'arsenic naturel affecte 25% de puits d'eau dans le plus peu profond de deux couches aquifères régionales. La pollution se produit parce que les sédiments de couche aquifère contiennent la matière organique (matière végétale morte) qui produit des conditions anaérobies du (un environnement sans oxygène) dans la couche aquifère. Ces conditions ont comme conséquence la dissolution microbienne des oxydes de fer dans le sédiment et ainsi le dégagement de l'arsenic , bondissent normalement fortement aux oxydes de fer, dans l'eau. Par conséquent, les eaux souterraines arsenic-riches sont souvent riches en fer, bien que les processus secondaires obscurcissent souvent l'association de l'arsenic et du fer dissou dissous.

Solutions aux Pays Bas

Aux Pays Bas les niveaux élevés d'eaux souterraines pose souvent des problèmes pour l'industrie du bâtiment. Cependant, une longue expérience avec ces problèmes ont apporté beaucoup de nouvelles solutions : le pesanteur-perçage, le perçage sonique, l'eau-injection, la palpitation, etc. laissant tomber le niveau d'eaux souterraines, de sorte que les construction-ouvriers puissent établir une base, est également employé souvent.

Voir également

&mdash de la zone de Vadose de ; la région entre la nappe phréatique et la terre apprêtent
Modèle d'eaux souterraines de
&mdash de la loi d'eaux souterraines des Etats-Unis de ; une comparaison de loi d'eaux souterraines aux États-Unis.
Courbe de conservation de l'eau de
Maison de ressort de
Eaux de fonte
Zone phréatique

Random links: