Затворен воден цикъл и природни предпоставки

Естественият цикъл на движение на водата работи по строго установени правила, които съществуват от началото на света. Водата се изпарява от повърхността на почвата, от потоци, речни корита и морета, образувайки облаци в горните слоеве на атмосферата. Охлаждането на водните пари създава валежи, които напояват земята. След това водата се просмуква през повърхностните пропускливи слоеве, създавайки подземни езера, реки и потоци. Придвижвайки се над непропускливи слоеве, през пори и пукнатини, водата отново изригва на повърхността, образувайки извори, които в крайна сметка се връщат обратно в по-големи водни маси, като по този начин затварят цикъла.

Общоизвестно е, че водните ресурси не са равномерно разпределени. Докато регионите с богати извори изобилстват, има огромни пустинни пространства, напълно лишени от растителност. В исторически план най-големите човешки селища са се образували изключително там, където снабдяването с питейна вода е било постоянно фиксирано. За да се отговори на нуждите на населението в по-сухите райони, се развива хидрогеологията - научен клон, който изучава факторите за възникване и движение на подпочвените води. Багрилата често се вкарват в дупките, за да се определи точно къде същата вода отново излиза на повърхността.

Геоморфоложки образувания и особености на релефа

Експертите, които правят радиестезия на полето, трябва да имат солидна геоложка подготовка, за да знаят какъв почвен профил да очакват. Чрез анализиране на типичните форми на релефа могат да се наблюдават три характерни геоморфологични единици, които ясно илюстрират различните условия на водоснабдяване:

• Равнинни райони и речни равнини: Изградени са предимно от глинести, песъчливи и чакълести наноси. Поради високата водопропускливост водопроникването е широко разпространено, като нивото на подпочвените води пряко зависи от водното ниво на основните речни течения в района. Предизвикателството е точното локализиране на жива течаща вода вместо застояли "локви", както и опасността от торф, който може да придаде на получената вода неизползваема миризма на гниене.
• Хълмисти райони и планински склонове: Изградени са от неогенски седименти, предимно глинести и варовикови мергели с редки пясъци. Водата в тези мергелни (непропускливи) субстрати не е постоянна и зависи единствено от честотата на валежите и наклона на терена, поради което такива райони се считат за изключително неблагоприятни в геологията за търсене на питейни потоци.
• Дилувиални речни тераси: Почиват върху мергелни отлагания и са изградени предимно от глина с кварцови камъчета и редки слоеве пясък. Тук хидрогеоложките условия са много по-благоприятни, тъй като глинестият повърхностен слой с пясък действа като естествен резервоар на вода, която тече надолу под действието на гравитацията, в резултат на което шансовете за намиране на подпочвена жила са много по-високи.

Изследвания в непропускливи скали (Laporci)

Въпреки че общата геология предполага, че мергелите и подобни скали (като пясъчник и доломит) са неблагоприятни, практиката показва, че намирането на вода е възможно, макар и изключително сложно. В такива субстрати водата не се движи през самите слоеве, а изключително през тесни тектонични пукнатини и разломи, създадени от последващо движение на почвата.

Тези подземни потоци рядко имат висок дебит (обикновено между 1 и 3 литра в минута). Най-големият проблем при работата е прецизността на самото пробиване. Ако на дълбочина от 20 до 30 метра има водна жила с ширина само от 5 до 10 сантиметра, дори и най-малкото отклонение на свредлото води до повреда. Отклонение само от един градус по вертикала означава грешка от 24 сантиметра на дълбочина 10 метра и дори 48 сантиметра на дълбочина 20 метра, поради което машината лесно минава точно до водата. В практиката обаче са регистрирани отлични резултати; в някои термални извори на такива терени успешно се изпомпва артезианска вода под налягане на дълбочина до 30 метра, а в някои селски населени места се създава силна водна струя, която се доставя изцяло от местния водопровод.

Изчисляване на капацитета на кладенеца и водоснабдяването

Нивото на водата в кладенци и сондажи е подложено на постоянни колебания; издига се поради обилни валежи и пада през сухи периоди. При определяне на местоположението прогнозният воден поток (например 2 литра на минута, което е 120 литра на час или 2,88 кубически метра на ден) трябва да се вземе с известна инженерна разлика.

Това изчисление е правилно само ако капацитетът на самия кладенец, от дъното до линията на хидростатичното налягане, може да съхранява целия този обем или ако смукателната тръба е поставена доста под хидростатичното ниво. Обемът на кладенеца се изчислява по класическата формула за обема на цилиндъра (базова площ, умножена по височината на водния стълб). Вътрешният диаметър на тръбата играе абсолютно решаваща роля при формирането на водния резерв.

Таблица: Обем вода на един метър височина на кладенеца (1,00 m)

От горните данни ясно следва следното заключение: ако водата в кладенеца се издигне на 3 метра от дъното поради хидростатично налягане, кладенец с диаметър 1 метър ще побере внушителните 2355 литра вода, докато тясна тръба с диаметър 0,30 метра ще събере едва 213 литра, въпреки абсолютно същия приток от подземната жила. Това обяснява в детайли защо жителите на селските райони копаят изключително широки кладенци, за да осигурят безопасни и достатъчни количества вода за цялото домакинство и добитък.

Съвременните инсталации от тесни тръби с водни помпи се препоръчват само за просторни равни площи с висока степен на добив, докато при хълмисти и неравни терени този вариант много често е неосъществим. Общата препоръка на професията е, че кладенецът за вили не трябва да е с диаметър по-малък от 60 сантиметра, докато за големите земеделски стопанства този диаметър трябва да бъде поне един метър. Освен това трябва да се внимава стриктно да се гарантира, че два кладенеца никога не се копаят твърде близо до едно и също водно тяло, за да не се изчерпят неволно резервите на другия.