Затворен циклус на вода и природни предуслови

Природниот циклус на движење на водата функционира според строго утврдени правила кои се во сила од почетокот на светот. Водата испарува од површината на почвата, од потоци, речни корита и морето, формирајќи облаци во горните слоеви на атмосферата. Ладењето на водената пареа создава врнежи кои ја натопуваат земјата. Водата потоа навлегува низ површинските пропустливи слоеви, создавајќи подземни езера, реки и потоци. Движејќи се по непропустливи слоеви, низ порите и пукнатините, водата повторно избива на површината формирајќи извори кои на крајот се влеваат назад во поголеми водни маси, со што се затвора циклусот.

Општо е познато дека водните ресурси не се рамномерно распределени. Додека регионите со богати извори изобилуваат, има огромни пустински пространства целосно лишени од вегетација. Историски, најголемите човечки населби биле формирани исклучиво каде снабдувањето со вода за пиење било трајно фиксирано. За да се одговори на потребите на населението во посувите предели, развиена е хидрогеологијата — научна гранка која ги проучува факторите на појава и движење на подземните води. Боите често се вметнуваат во дупките со цел прецизно да се одреди каде истата вода повторно се крева на површината.

Геоморфолошки ентитети и специфичности на релјефот

Експертите кои вршат дотерување на терен мора да имаат солидна геолошка позадина за да знаат каков профил на почва да очекуваат. Со анализа на типичните форми на земјиште, може да се забележат три карактеристични геоморфолошки единици кои јасно илустрираат различни услови за водоснабдување:

• Рамничарски области и речни рамнини: Тие се составени главно од глинести, песочни и чакални наслаги. Поради високата водопропустливост, појавата на вода е широко распространета, а нивото на подземните води директно зависи од водостојот на главните речни текови во областа. Предизвикот е токму лоцирање на жива проточна вода наместо застојани „базени“, како и опасноста од тресет, што на добиената вода може да и даде неупотреблив мирис на гниење.
• Ридските предели и планинските падини: Изградени се од неогени седименти, главно глинести и варовнички лапори со повремен песок. Водата во овие ларовински (непропустливи) подлоги не е константна и зависи исклучиво од зачестеноста на врнежите и наклонот на теренот, поради што ваквите области се сметаат за крајно неповолни во геологијата за пребарување на потоци за пиење.
• Дилувијални речни тераси: Почиваат на лапорови наслаги и се претежно изградени од глина со кварцни камчиња и повремени слоеви песок. Овде хидрогеолошките услови се многу поповолни, бидејќи глинестиот површински слој со песок делува како природен резервоар на вода што тече надолу по гравитацијата, поради што шансите да се најде вена на подземна вода се многу поголеми.

Истражувања во непропустливи карпи (Лапорци)

Иако општата геологија сугерира дека лапорите и сличните карпи (како што се песочник и доломит) се неповолни, практиката покажува дека наоѓањето вода е можно, иако исклучително сложено. Во таквите подлоги водата не се движи низ самите слоеви, туку исклучиво низ тесни тектонски пукнатини и раседи настанати со последователно движење на почвата.

Овие подземни потоци ретко имаат висока издашност (обично помеѓу 1 и 3 литри во минута). Најголем проблем при работите е прецизноста на самото дупчење. Ако има вена на вода широка само 5 до 10 сантиметри на длабочина од 20 до 30 метри, дури и најмало отстапување на вежбата води до неуспех. Отстапувањето од само еден степен во вертикалата значи грешка од 24 сантиметри на длабочина од 10 метри, а дури 48 сантиметри на длабочина од 20 метри, поради што машината лесно поминува веднаш до водата. Сепак, во пракса се забележани одлични резултати; во некои термални бањи успешно се испумпуваше артеска вода под притисок до длабочина од 30 метри на вакви терени, додека во некои селски населби се создаде силен воден млаз кој целосно се снабдува од локалниот водовод.

Капацитет на бунарот и пресметка на водоснабдувањето

Нивото на водата во бунарите и дупнатините е предмет на постојани осцилации; се крева поради обилните врнежи, а опаѓа во сушните периоди. При одредување на локацијата, проценетиот проток на вода (на пример, 2 литри во минута, што е 120 литри на час, или 2,88 кубни метри дневно) мора да се земе со одредена инженерска маргина.

Оваа пресметка е точна само ако капацитетот на самиот бунар, од дното до линијата за хидростатички притисок, може да го складира целиот тој волумен или ако цевката за вшмукување е поставена многу под хидростатското ниво. Волуменот на бунарот се пресметува според класичната формула за волуменот на цилиндерот (основната површина помножена со висината на водената колона). Внатрешниот дијаметар на цевката игра апсолутно клучна улога во формирањето на резерва на вода.

Табела: Волумен на вода на еден метар висина на бунарот (1,00 m)

Од горенаведените податоци јасно произлегува следниов заклучок: ако водата во бунарот се издигне 3 метри од дното поради хидростатички притисок, бунар со дијаметар од 1 метар ќе собере импресивни 2.355 литри вода, додека тесна цевка со дијаметар од 0,30 метри ќе собере едвај 213 литри, и покрај точно истиот доток на вени под земја. Ова детално објаснува зошто жителите на руралните средини копаат исклучиво широки бунари, за да обезбедат безбедни и доволни количества вода за целото домаќинство и добиток.

Современите инсталации на тесни цевки со пумпи за вода се препорачуваат само за пространи рамни површини со висок степен на издашност, додека на ридски и нерамни терени оваа опција многу често не е изводлива. Општата препорака на струката е бунарот за викендици да не е со пречник помал од 60 сантиметри, додека за големите земјоделски стопанства тој дијаметар мора да биде најмалку еден метар. Исто така, мора да се внимава строго да се осигура дека два бунари никогаш не се ископуваат премногу блиску до истото водно тело, за да не се трошат неволно резервите еден на друг.