地壳可分为两个主要区域:非饱和区,其中包含一些水,但有更多的空间;潜水区,其中所有岩石和土壤都完全被水包围和填充。地下水位是两个区域之间地面完全饱和的点。它形成了地下水沉积的上限,并可以根据多种因素上下波动。人们经常通过水井进入,因为地下淡水比地表淡水多20倍。
人们通常认为地下水位是划分两个地下区域的平面线,但事实并非如此。它通常在景观中波动,在一些地方更接近地表,在另一些地方更深。形状也可由周围岩石或人类活动确定。例如,一大块不透水的岩石可能会使其转向,使其更高或更低,或者人类在进入可用的地下水矿床(称为含水层)时,可能会触发岩石和土壤的崩塌,从而改变其形状。
许多因素促成了地下水位的形成。例如,每次下雨,水都会从土层中滴落下来,从而提高水位。来自湖泊、河流和溪流的径流,以及融化的雪也起到了作用。地下水位周围的岩石必须是多孔的,以便能够被水饱和。不透水的岩石,如花岗岩或玄武岩,不能积水,尽管蓄水层通常被不透水岩石的沉积物包围,这些沉积物将水困在里面。如果含水层完全被一层不透水的岩石外壳包围,它可能会受到压力,在这种情况下,如果用井打捞,它会射向地球表面。
通常有必要挖抽水井,以达到地下水位,并将水抽到水面。油井的位置很重要,因为它必须位于靠近地表且存在地下沉积物的位置。在某些情况下,地理位置的急剧变化可以使土壤顶部与水线重合,从而形成天然泉水。
地下水位可能会大幅波动,这取决于季节性干旱和潮汐变化等环境条件以及人类使用。例如,一段干旱期会导致气温大幅下降。在一些地方,季节性波动很常见,可以以一定的精度进行预测。海洋附近的水位有时每天都随着潮汐变化,涨潮时水位升高,退潮时水位降低。
人类有时有意改变水位,通常是出于工业目的。例如,如果地下水位以下有矿石矿床,采矿公司可能会安装水井或水泵,将水排到矿石中。项目完成后,通常允许水流回该区域,再次提高水位。
对地下水位的主要威胁来自污染和过度使用。虽然污染物需要很长时间才能过滤,但一旦它们到达,就很难去除。常见的污染物包括制造厂和大型农业项目的径流、污水管道泄漏和垃圾填埋场的沥滤。另一个常见问题是过度用水,例如人口突然增加,需要比以前更多的水。这种类型的消耗在工业生产用水的地区尤其常见。
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