Zaprt vodni krog in naravni predpogoji

Naravni cikel gibanja vode poteka po strogo določenih pravilih, ki veljajo že od začetka sveta. Voda izhlapeva s površine tal, iz potokov, rečnih strug in morja ter tvori oblake v višjih plasteh ozračja. Hlajenje vodne pare ustvarja padavine, ki namočijo tla. Voda nato pronica skozi površinske prepustne plasti in ustvarja podzemna jezera, reke in potoke. Preko neprepustnih plasti, skozi pore in razpoke, voda ponovno izbruhne na površje in oblikuje izvire, ki se na koncu izlijejo nazaj v večje vodne mase in tako sklenejo krog.

Splošno znano je, da vodni viri niso enakomerno porazdeljeni. Medtem ko je regij z bogatimi izviri v izobilju, obstajajo ogromna puščavska prostranstva popolnoma brez rastlinja. V zgodovini so največja človeška naselja nastala izključno tam, kjer je bila oskrba s pitno vodo trajno urejena. Da bi zadostili potrebam prebivalstva v sušnejših regijah, se je razvila hidrogeologija — znanstvena veja, ki preučuje dejavnike nastanka in gibanja podzemne vode. V vrtače pogosto vstavljajo barvila, da bi natančno ugotovili, kje ista voda spet privre na površje.

Geomorfološke entitete in reliefne posebnosti

Strokovnjaki, ki izvajajo radiestezijo na terenu, morajo imeti dobro geološko znanje, da vedo, kakšen profil tal lahko pričakujejo. Z analizo značilnih reliefnih oblik lahko opazimo tri značilne geomorfološke enote, ki jasno prikazujejo različne pogoje oskrbe z vodo:

• Ravninska območja in rečne nižine: Sestavljeni so predvsem iz glinastih, peščenih in prodnih nanosov. Zaradi velike vodoprepustnosti je pojav voda zelo razširjen, nivo podzemne vode pa je neposredno odvisen od vodostaja glavnih rečnih tokov na tem območju. Izziv je natančno lociranje žive tekoče vode namesto stoječih »bazenov«, pa tudi nevarnost šote, ki lahko dobi nastalo vodo neuporaben vonj po gnitju.
• Hribovita območja in gorska pobočja: Zgrajene so iz neogenskih sedimentov, pretežno glinastih in apnenčastih laporjevcev z občasnim peskom. Voda v teh lapornatih (neprepustnih) podlagah ni konstantna in je odvisna izključno od pogostosti padavin in naklona terena, zato se takšna območja v geologiji štejejo za izjemno neugodna za iskanje pitnih potokov.
• Diluvialne rečne terase: Ležijo na laporastih nanosih in so pretežno zgrajeni iz gline s kremenčevimi prodniki in občasnimi plastmi peska. Hidrogeološke razmere so tukaj veliko ugodnejše, saj ilovnata površinska plast s peskom deluje kot naravni rezervoar vode, ki gravitacijsko teče navzdol, zaradi česar so možnosti, da najdemo žilo podzemne vode, veliko večje.

Preiskave v neprepustnih kamninah (Laporci)

Čeprav splošna geologija kaže, da so laporji in podobne kamnine (kot sta peščenjak in dolomit) neugodni, praksa kaže, da je iskanje vode možno, čeprav izjemno zapleteno. V takšnih substratih se voda ne giblje skozi same plasti, temveč izključno skozi ozke tektonske razpoke in prelome, ki nastanejo zaradi naknadnega premikanja tal.

Ti podzemni tokovi imajo redko visoko izdatnost (običajno med 1 in 3 litri na minuto). Največja težava pri delih je natančnost samega vrtanja. Če je na globini 20 do 30 metrov vodna žila široka le 5 do 10 centimetrov, že najmanjše odstopanje svedra vodi v okvaro. Odstopanje le ene stopinje v navpičnici pomeni na globini 10 metrov napako 24 centimetrov, na globini 20 metrov pa celo 48 centimetrov, zato se stroj zlahka poda tik ob vodo. Vendar pa so v praksi zabeleženi odlični rezultati; v nekaterih termah so na takšnih terenih uspešno pod pritiskom črpali arteško vodo do globine 30 metrov, v nekaterih podeželskih naseljih pa je nastal močan vodni curek, ki ga v celoti napaja lokalni vodovod.

Izračun zmogljivosti vodnjaka in oskrbe z vodo

Nivo vode v vodnjakih in vrtinah je podvržen stalnim nihanjem; zaradi obilnih padavin se dvigne, v sušnih obdobjih pa upade. Pri določanju lokacije je treba predvideni pretok vode (na primer 2 litra na minuto, kar je 120 litrov na uro ali 2,88 kubičnih metrov na dan) upoštevati z nekaj inženirske rezerve.

Ta izračun je pravilen le, če kapaciteta samega vodnjaka, od dna do hidrostatičnega tlačnega voda, lahko shrani to celotno prostornino ali če je sesalna cev nameščena precej pod hidrostatičnim nivojem. Prostornina vodnjaka se izračuna po klasični formuli za prostornino valja (osnovna površina pomnožena z višino vodnega stolpca). Notranji premer cevi igra absolutno ključno vlogo pri oblikovanju vodne rezerve.

Tabela: Količina vode na en meter višine vodnjaka (1,00 m)

Iz zgornjih podatkov jasno izhaja naslednji sklep: če se voda v vodnjaku zaradi hidrostatičnega tlaka dvigne 3 metre od dna, bo vodnjak s premerom 1 metra zadržal impresivnih 2.355 litrov vode, medtem ko bo ozka cev s premerom 0,30 metra kljub popolnoma enakemu dotoku iz podzemne žile zbrala komaj 213 litrov. To natančno pojasni, zakaj prebivalci podeželja kopljejo izključno široke vodnjake, da bi zagotovili varne in zadostne količine vode za celotno gospodinjstvo in živino.

Sodobne inštalacije ozkih cevi z vodnimi črpalkami so priporočljive le za prostorne ravninske površine z visoko stopnjo izdatnosti, na hribovitih in neravnih terenih pa ta možnost pogosto ni izvedljiva. Splošno priporočilo stroke je, da vodnjak za zidanice ne sme imeti premera manj kot 60 centimetrov, za velika kmetijska gospodarstva pa mora biti ta premer najmanj en meter. Prav tako je treba strogo paziti, da dva vodnjaka nista nikoli izkopana preblizu istega vodnega telesa, da drug drugemu nehoteno izčrpata zaloge.