Как вы, вероятно, уже знаете, водоносные горизонты содержат грунтовые воды, а грунтовые воды, содержащиеся в водоносном горизонте, являются чрезвычайно важным источником воды. По данным Национальной администрации океанических и атмосферных исследований, почти 30% всей пресной воды находится в виде грунтовых вод. Остальную часть можно найти в таких водоёмах, как ручьи, реки, озёра, пруды и водно-болотные угодья. Почти 69% пресной воды заключено в ледяных шапках, ледниках и на вершинах гор.
Но как работает водоносный горизонт? Механизм работы большинства водоносных горизонтов прост. Подземные воды проходят через проницаемые и полупроницаемые породы, образуя подземное хранилище, заполненное водой. Поскольку подземные воды легче проходят через пористые породы, плотные непористые породы, такие как сланец или глина, могут действовать как водоупор. Это означает, что они будут действовать как каменистый слой, через который не может пройти вода. Хотя грунтовые воды просачиваются сквозь эти материалы (через трещины или вмятины), процесс происходит крайне медленно.
Со временем водоупоры будут задерживать избыток грунтовых вод в существующем водоносном горизонте, создавая артезианские скважины. Когда грунтовые воды текут под водоупором с возвышенности в низину (например, со склонов холмов/гор в долины), возникающего давления будет достаточно, чтобы вытолкнуть грунтовые воды из скважины, которая уже пробурена в водоносном горизонте.
Каждый раз, когда в водоносном горизонте накапливается пресная грунтовая вода, общий запас грунтовых вод пополняется. Это пополнение обычно происходит в горах, когда поверхностные воды стекают с горных склонов в реки и другие водоёмы под действием силы тяжести. В зависимости от общей плотности породы и площади, по которой движется поверхностная вода, она может опускаться всего на пару сантиметров в течение нескольких десятилетий. Однако если порода и почва рыхлые, грунтовые воды будут двигаться гораздо быстрее.
По мере того как вода попадает в водоносный слой, она постепенно перемещается в сторону более низких участков и в конце концов выходит из водоносного слоя в виде родников. Её также можно извлечь с помощью колодца.
Несмотря на нашу постоянную потребность в пресной воде, водоносные горизонты и грунтовые воды в настоящее время находятся под серьёзной угрозой. Вот почему важно принимать надлежащие меры для сохранения и экономии воды.