Acque sotterranee in ciclo idrologico (con diagramma)

Leggi questo articolo per conoscere le acque sotterranee nel ciclo idrologico.

Le acque sotterranee sono un componente del ciclo idrologico completo della terra. Per tutti gli scopi pratici, le acque sotterranee provengono da fonti d'acqua di superficie. L'acqua si infiltra nel terreno mediante un processo di ricarica naturale. Piogge, acqua dal flusso del flusso, bacini idrici e laghi sono le fonti di infiltrazione. Anche l'irrigazione superficiale contribuisce alla ricarica artificiale.

Questa acqua infiltrata si sposta poi ulteriormente nel terreno, sotto la forza di gravità. Quando viene raggiunta una zona di saturazione, l'acqua inizia a fluire lateralmente. La direzione del flusso è controllata dalle condizioni al contorno idrauliche.

Lo scarico di acque sotterranee rappresenta il ritorno di acqua al di sopra della superficie del suolo, principalmente nei corpi idrici, sotto forma di sorgenti e infiltrazioni nei corsi d'acqua. L'evaporazione e la traspirazione sono altri modi di scarico. Lo scarico artificiale è sotto forma di pompaggio di acque sotterranee. Il ciclo idrologico mostrato in Fig. 16.2 rende chiaro il contributo delle falde acquifere.

Essenzialmente tutta la falda freatica è in movimento. Le acque sotterranee si muovono in risposta a un gradiente idraulico allo stesso modo dell'acqua che scorre in un canale aperto o in un tubo. Tuttavia, il flusso di acque sotterranee è sensibilmente limitato dall'attrito con il mezzo poroso attraverso cui scorre. Ciò si traduce in basse velocità e alte perdite di carico. Le velocità possono variare da pochi centimetri all'anno a pochi metri al giorno.

Come si può vedere dalla Fig. 16.2 strati di terreno sotterraneo permeabile serve da condotto per la trasmissione di acqua. Agisce anche come riserva di acque sotterranee immagazzinando acqua per diversi periodi di tempo. Quindi il ciclo idrologico è completato. Quando un sufficiente vapore acqueo si raccoglie nell'atmosfera, il ciclo si ripete nuovamente.

I componenti delle acque sotterranee nel ciclo idrologico per qualsiasi area possono essere rappresentati da un'equazione:

Δs = ricarica - scarica

In questa equazione Δs rappresenta la variazione di stoccaggio delle acque sotterranee durante il periodo in esame. Accademicamente, per un lungo periodo di tempo e in condizioni naturali Δs sarà pari a zero in quanto la ricarica equivale alla scarica. Tuttavia, a causa delle attività umane questo accade raramente, che aggiunge ricarica artificiale e causa la scarica per rendere complessa l'equazione.

Se la conservazione dell'acqua di falda in un'area è inferiore alla fine del periodo di tempo selezionato, rispetto all'inizio, la scarica viene indicata come se avesse superato la ricarica. Al contrario, se la conservazione delle acque sotterranee alla fine del periodo supera quella iniziale, si indica che la ricarica ha superato lo scarico.

I termini sul lato destro dell'equazione (1) di cui sopra, cioè la ricarica e lo scarico sono costituiti come descritto di seguito:

Ricarica per acquiferi:

La ricarica da fonti naturali include quanto segue:

(i) Percolazione profonda da precipitazioni:

La percolazione profonda delle precipitazioni è una delle fonti più importanti di ricarica delle acque sotterranee. La quantità di ricarica in una particolare area è influenzata dalla copertura vegetativa, dalla topografia e dalla natura dei terreni; così come il tipo, l'intensità e la frequenza delle precipitazioni.

(ii) Seepage da ruscelli e laghi:

Seepage da ruscelli, laghi e altri corpi idrici È un'altra importante fonte di ricarica. Nella stagione umida, quando i livelli delle acque sotterranee possono essere elevati, l'influenza delle infiltrazioni può essere limitata in estensione. Tuttavia, in e nelle regioni in cui l'intero flusso di flussi può essere perso in una falda acquifera, l'infiltrazione può essere di grande importanza.

(iii) Underflow da un'altra falda acquifera:

Una falda acquifera può essere ricaricata da underflow da una falda acquifera vicina, idraulicamente collegata.

(iv) Ricarica artificiale:

La ricarica artificiale delle acque sotterranee può essere ottenuta attraverso sistemi programmati o può essere imprevista o non intenzionale. I maggiori contributi pianificati al bacino idrico sotterraneo possono essere dovuti a terreni di propagazione, stagni di infiltrazione e ricarica di pozzi.

Le applicazioni di irrigazione e altre attività sanitarie e domestiche hanno un effetto simile, ma in genere non intenzionale. Le infiltrazioni da serbatoi, canali, canali di drenaggio, stagni e simili strutture di convogliamento e convogliamento dell'acqua possono essere fonti locali di grande ricarica di acque sotterranee. La ricarica da tali fonti può modificare completamente il regime dell'acqua di falda su un'area considerevole.

Scarico delle acque sotterranee:

Le perdite dal bacino idrico sotterraneo si verificano nei seguenti quattro modi:

(i) Seepage to streams:

In certi tratti di torrenti e in alcune stagioni dell'anno, l'acqua di falda può scaricare nei torrenti e mantenere i loro flussi di base. Questa condizione è più diffusa nelle zone umide rispetto alle aree aride o semiaride.

(ii) Flusso da sorgenti:

Le molle esistono dove la falda acquifera interseca la superficie terrestre o una presa d'acqua confinata in superficie.

(iii) Evaporazione e traspirazione:

Le acque sotterranee possono essere perse per evaporazione se la falda freatica è abbastanza vicina alla superficie terrestre per mantenere il flusso per aumento capillare. Inoltre, le piante possono traspirare le acque sotterranee dalla frangia capillare o dalla zona satura.

(iv) Scarico artificiale:

Pozzi e canali di scolo vengono imposti prelievi artificiali sullo stoccaggio delle acque sotterranee e in alcune aree sono responsabili della maggiore impoverimento.