Lower Colorado Region
GRUNDWASSER-GRUNDLAGEN – Grundwasserleiter
Ein Grundwasserleiter ist eine geologische Formation, eine Gruppe von Formationen oder ein Teil einer Formation, die ausreichend gesättigtes, durchlässiges Material enthält, um Brunnen und Quellen signifikante Wassermengen zuzuführen. Es gibt im Allgemeinen zwei Arten von Grundwasserleitern: gespannte und ungespannte.
Ungespannter Grundwasserleiter
Ein ungespannter Grundwasserleiter, auch Grundwasserleiter genannt, ist ein Grundwasserleiter, der den Grundwasserspiegel als obere Begrenzung hat. Undefinierte Grundwasserleiter kommen in der Nähe der Bodenoberfläche vor. Der Grundwasserleiter in der Gegend von Yuma ist ein ungebundener Grundwasserleiter, der hauptsächlich aus Sand-, Kies-, Ton- und Schlicksedimenten besteht, die von den Flüssen Colorado und Gila abgelagert wurden.
Ein Deckgebirge
Ein Deckgebirge ist ein Körper aus deutlich weniger durchlässigem Material, der sich über oder unter einem oder mehreren Grundwasserleitern befindet.
Eingeschlossener Grundwasserleiter
Ein eingeschlossener Grundwasserleiter ist ein Grundwasserleiter, der oben und unten durch Deckgebirge begrenzt wird. Eingeschränkte Grundwasserleiter kommen in der Regel in großer Tiefe unter der Erdoberfläche vor.
Hydraulische Eigenschaften von Grundwasserleitern
Grundwasserleiter speichern Grundwasser und leiten es zu einem Brunnen oder einer anderen Entnahmestelle. Die primäre hydraulische Eigenschaft, die die Leichtigkeit misst, mit der Grundwasser durch einen Grundwasserleiter oder eine andere hydrogeologische Einheit übertragen wird, wird „hydraulische Leitfähigkeit“ genannt. Die Eigenschaft, die die Fähigkeit eines Grundwasserleiters ausdrückt, Wasser aufzunehmen und wieder abzugeben, wird bei einem gespannten Grundwasserleiter als „Storativität“ und bei einem ungespannten Grundwasserleiter als „spezifische Ergiebigkeit“ bezeichnet.
Die hydraulische Leitfähigkeit kann im Untergrund um Größenordnungen variieren, abhängig von der Größe, Form und Vernetzung der Poren oder offenen Räume zwischen festen Materialien. Zum Beispiel ist die Größe der miteinander verbundenen Poren in Sanden und Kiesen viel größer als in feinkörnigeren Böden wie Schluff. Daher haben Sande und Kiese im Allgemeinen eine größere hydraulische Leitfähigkeit als die feinkörnigeren Böden.
In einem gespannten Grundwasserleiter bleiben die Poren immer vollständig gesättigt. Die Freisetzung von Wasser aus dem Speicher erfolgt bei einer Abnahme der Wassersäule durch zwei Mechanismen:
- Ausdehnung des Wassers in den Poren bei abnehmendem Wasserdruck
- Verdichtung des Grundwasserleiters bei abnehmendem Wasserdruck und zunehmenden Spannungen zwischen den festen Körnern der Grundwasserleitermatrix
In einem ungespannten Grundwasserleiter führt eine Abnahme der Wassersäule zu einer Freisetzung von Wasser aus dem Speicher durch eine tatsächliche Entwässerung der Poren bei sinkendem Grundwasserspiegel. Aufgrund dieser unterschiedlichen Mechanismen sind die spezifischen Ergiebigkeiten von ungespannten Grundwasserleitern viel größer als die Speicherfähigkeiten von gespannten Grundwasserleitern. Aus hydraulischer Sicht sind daher nicht gespannte Grundwasserleiter in der Regel gespannten Grundwasserleitern für die Wasserversorgung vorzuziehen, da bei gleicher Wasserentnahmerate die Absenkung des Grundwasserspiegels in einem nicht gespannten Grundwasserleiter geringer ist als in einem gespannten Grundwasserleiter.
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