Grundvatten i hydrologisk cykel (med diagram)

Läs den här artikeln för att lära dig om grundvatten i hydrologisk cykel.

Grundvatten är en del av jordens fullständiga hydrologiska cykel. För alla praktiska ändamål härrör grundvattnet från ytvattenkällan. Vatten infiltreras i marken genom naturlig laddningsprocess. Regn, vatten från strömflöde, reservoarer och sjöar är källorna till infiltration. Även ytvattning bidrar till artificiell laddning.

Detta infiltrerade vatten rör sig sedan vidare i marken - under tyngdkraften. När en mättnadszon har nåtts börjar vattnet strömma i sidled. Flödesriktningen styrs av de hydrauliska gränsvillkorna.

Utsläpp av grundvatten representerar avkastning av vatten över markytan, huvudsakligen i vattenkropparna, i form av fjädrar och sänkning i strömmar. Avdunstning och transpiration är andra utsläppsformer. Konstgjord urladdning är i form av pumpning av grundvatten. Hydrologisk cykel som visas i figur 16.2 gör grundvattnets bidrag klart.

I grund och botten är allt grundvatten i rörelse. Grundvatten rör sig som svar på en hydraulisk gradient på samma sätt som vatten strömmar i en öppen kanal eller ett rör. Flödet av grundvatten begränsas emellertid avsevärt av friktion med det porösa mediet genom vilket det strömmar. Detta resulterar i låga hastigheter och höga huvudförluster. Hastigheter kan variera från några centimeter per år till några meter per dag.

Som framgår av Fig. 16.2 fungerar genomträngliga underjordiska lager som en ledning för överföring av vatten. Det fungerar också som grundvattenbehållare genom att lagra vatten under olika tidsperioder. Således är hydrologisk cykel fullbordad. När tillräcklig vattenånga samlas i atmosfären upprepas cykeln igen.

Grundvattnets komponenter i hydrologisk cykel för vilket område som helst kan representeras av en ekvation:

Δs = laddning - urladdning

I denna ekvation representerar Δs förändringen i grundvattenförvaring under perioden under studien. Akustiskt kommer över en lång tidsperiod och under naturliga förhållanden att Δs vara noll då laddning är lika med utsläpp. Men på grund av mänskliga aktiviteter händer det sällan, vilket lägger till artificiell laddning samt orsakar utsläpp för att göra ekvationen komplex.

Om grundvattenförvaring i ett område är mindre vid slutet av den valda tidsperioden, är utsläppet angivet som överskridit laddning. Tvärtom om lagring av grundvatten i slutet av perioden överstiger det i början, är uppladdningen angiven som överskridit utsläpp.

Villkoren på den högra sidan av ekvationen (1) ovan nämligen, laddning och urladdning utgörs enligt nedan:

Uppladdning till Aquifers:

Uppladdning från naturliga källor innehåller följande:

(i) Djup perkolering från nederbörd:

Deep precipitation av nederbörd är en av de viktigaste källorna till grundvattenuppladdning. Mängden laddning i ett visst område påverkas av vegetativt skydd, topografi och jordens natur. liksom typ, intensitet och frekvens av nederbörd.

ii) Utsläpp från strömmar och sjöar:

Utsläpp från strömmar, sjöar och andra vattenkroppar är en annan viktig uppladdningskälla. Vid fuktig säsong, när grundvattennivåerna kan vara höga, kan påverkan av sönderdelning vara begränsad i stor utsträckning. Men i och regioner där hela flödet av strömmar kan gå förlorat för en akvifer, kan sönderdelning vara av stor betydelse.

iii) Underflöde från en annan akvifer:

En akvifer kan laddas genom underflöde från en närliggande, hydrauliskt ansluten vattenförekomst.

(iv) Konstgjord laddning:

Konstgjord laddning till grundvattnet kan uppnås genom planerade system eller kan vara oförutsedda eller oavsiktliga. Planerade viktiga bidrag till grundvattensreservoaren kan vara genom spridningsområden, infiltrationsdammar och laddningsbrunnar.

Bevattningsapplikationer och andra sanitära och inhemska aktiviteter har en liknande, men vanligtvis oavsiktlig effekt. Utsläpp från reservoarer, kanaler, dräneringsgränser, dammar och liknande vattenpåverkande och transportstrukturer kan vara lokala källor för större grundvattenuppladdning. Uppladdning från sådana källor kan helt ändra grundvattenregimen över ett stort område.

Grundvattenavladdning:

Förluster från grundvattenbehållaren sker på följande fyra sätt:

(i) Utsläpp till strömmar:

I vissa sträckor och strömmar på vissa årstider kan grundvattnet rinna ut i strömmar och bibehålla sina grundflöden. Detta tillstånd är vanligare i fuktiga områden än i torra eller halväteområden.

(ii) Flöde från fjädrar:

Fjädrar existerar där vattenbordet skär jordytan eller en begränsad akviferutlopp till ytan.

(iii) Förångning och transpiration:

Grundvatten kan gå förlorad genom förångning om vattentabellen är nära nog till markytan för att bibehålla flödet genom kapillärhöjning. Planter kan också transpirera grundvatten från kapillärkanten eller den mättade zonen.

iv) konstgjord urladdning

Brunnar och avlopp påläggs konstgjorda uttag på grundvattenförvaring och i vissa områden är det ansvar för stor uttömning.