Skała macierzysta jako warstwa wodonośna
Skała lita nie może dostarczać wody. Wodę gruntową w skale można znaleźć tylko w pęknięciach, szczelinach lub w kanałach utworzonych, gdy woda powiększa szczeliny w niektórych skałach węglanowych (takich jak wapień).
Skała macierzysta to skała, która leży pod wszystkimi nieskonsolidowanymi materiałami (gleba i luźne skały) na powierzchni Ziemi. Jest to skorupa ziemska. (W Nowej Anglii skała macierzysta jest powszechnie nazywana gzymsem.) Jeśli studnia jest wiercona w szczelinach skały macierzystej, które są nasycone wodą, skała macierzysta może służyć jako warstwa wodonośna. Na większości obszaru Massachusetts skała macierzysta nie jest jednak mocno spękana. Szczeliny występują na ogół w obrębie pierwszych 100 do 150 stóp od powierzchni i są raczej małe, z niewielką ilością połączeń. W związku z tym w Massachusetts studnie, które wychwytują szczeliny skalne, mogą zazwyczaj dostarczać tylko tyle wody, ile potrzeba na prywatne, domowe potrzeby. Istnieją jednak pewne silnie spękane strefy, znane jako uskoki, gdzie uzysk w zakresie 200.000 do 400.000 galonów dziennie (gpd) został opracowany, głównie do użytku przemysłowego.
Złoża powierzchniowe jako warstwy wodonośne
Co to są złoża powierzchniowe?
Większość ludzi nazwałaby je glebą, ale geolodzy nazywają piasek, żwir, glebę, skały i inne luźne materiały, które leżą na wierzchu skały macierzystej „złożami powierzchniowymi”. Ponieważ skała macierzysta w Massachusetts rzadko może dostarczyć wystarczającą ilość wody do publicznej studni zasilającej, publiczne zasoby wody muszą znajdować się powyżej skały macierzystej w osadach powierzchniowych.
Porowate, przepuszczalne osady powierzchniowe tworzą dobre warstwy wodonośne
Niektóre osady powierzchniowe są porowate i przepuszczalne. Większość nie jest. Co powoduje tę różnicę? Większość osadów powierzchniowych jest niejednorodna. Składają się one z wielu różnych typów i rozmiarów materiałów. W tych osadach prawie wszystkie przestrzenie pomiędzy dużymi materiałami są wypełnione mniejszymi cząstkami. Na przykład przestrzenie między otoczakami i dużymi kamieniami są wypełnione piaskiem, a przestrzenie między ziarnami piasku są wypełnione gliną. Pozostawia to niewiele przestrzeni porowych dla magazynowania wód gruntowych i utrudnia przemieszczanie się wody przez pory. Tak więc osady będące mieszaniną typów i rozmiarów materiałów nie są zwykle wystarczająco porowate i przepuszczalne, by służyć jako warstwy wodonośne.
W innych osadach powierzchniowych cząstki mają podobne rozmiary i nie pasują do siebie ściśle. Tworzy to wiele wzajemnie połączonych przestrzeni porowych, które mogą pomieścić wodę. Niektóre z tych osadów to bardzo drobnoziarnisty muł i glina. Są one porowate, ale nie przepuszczalne, ponieważ pory są zbyt małe, by łatwo przepuszczać wodę. W niektórych osadach powierzchniowych o podobnej wielkości cząstek, takich jak gruboziarnisty piasek, pory są duże i woda może łatwo przez nie przepływać. Złoża te są zarówno porowate jak i przepuszczalne i są doskonałymi warstwami wodonośnymi.
Szeroka objętość studni wymaga dużych źródeł wody
Zdolność warstwy wodonośnej do produkcji wody jest określana przez ilość porowatych, przepuszczalnych materiałów, które są obecne i ilość wody, która jest dostępna w tym materiale. Czynniki te mogą być określone dla konkretnych warstw wodonośnych przez badania geologiczne i testy pompowania.
Aby zaopatrzyć studnię publiczną, musi istnieć duża ilość wody w magazynie w warstwie wodonośnej lub w pobliskim źródle, takim jak rzeka lub jezioro, które jest połączone hydrologicznie z warstwą wodonośną. Często potrzeba kilku studni, aby dostarczyć całą potrzebną wodę do gminy, ale nawet małe studnie publiczne są znacznie większe niż prywatne studnie obsługujące pojedyncze gospodarstwa domowe. Mała studnia publiczna może dostarczyć 100 000 gpd, podczas gdy prywatna studnia obsługująca pojedynczy dom może dostarczyć tylko 500 do 1000 gpd.
Choć większość obszarów zawiera warstwy wodonośne, które dadzą wystarczającą ilość wody dla prywatnych, domowych studni, studnie publiczne muszą być zlokalizowane w warstwach wodonośnych, które są wystarczająco duże, aby utrzymać stałą wysoką wydajność przez długi okres czasu. Warstwy wodonośne, które są wystarczająco duże, aby zaopatrywać studnie publiczne, znajdują się tylko w miejscach o określonych warunkach geologicznych i hydrologicznych.
PREVIOUS PAGE NEXT PAGE
.