Strefa Vadose

Przekrój zbocza wzgórza przedstawiający strefę wadozy, obwódkę kapilarną , lustro wody i strefę freatyczną lub nasyconą. (Źródło: United States Geological Survey ).
Przekrój przedstawiający zwierciadło wody zmieniające się w zależności od topografii powierzchni, a także poziom zwierciadła wody

Strefa wadozy , zwana również strefą nienasyconą , to część Ziemi między powierzchnią lądu a szczytem strefy freatycznej , pozycja, w której wody gruntowe (woda w porach gleby) znajdują się pod ciśnieniem atmosferycznym („wadoza” to od łacińskiego słowa oznaczającego „płytki”). Stąd strefa wadozy rozciąga się od wierzchołka powierzchni gruntu do lustra wody .

Woda w strefie wadose ma wysokość ciśnienia mniejszą niż ciśnienie atmosferyczne i jest zatrzymywana przez połączenie adhezji ( wody gruntowe ) i działania kapilarnego ( wody gruntowe kapilarne ). Jeśli strefa wadozy otacza glebę , zawartą w niej wodę nazywa się wilgocią gleby . W glebach drobnoziarnistych działanie kapilarne może spowodować całkowite nasycenie porów gleby powyżej poziomu lustra wody przy ciśnieniu niższym niż atmosferyczne. Strefa wadozy nie obejmuje obszaru, który jest nadal nasycony powyżej lustra wody, często określanego jako obwódka kapilarna .

Ruch wody w strefie wadose jest badany w ramach fizyki gleby i hydrologii , zwłaszcza hydrogeologii , i ma znaczenie dla rolnictwa , transportu zanieczyszczeń i ochrony przeciwpowodziowej . Równanie Richardsa jest często używane do matematycznego opisu przepływu wody, które częściowo opiera się na prawie Darcy'ego . Uzupełnianie wód podziemnych , które jest ważnym procesem, który uzupełnia warstwy wodonośne, zwykle zachodzi w strefie wadozy w wyniku opadów atmosferycznych.

W hydrologii

Ostry kontakt między strefą wadozy (brązowy utleniony mułowiec ) a leżącą poniżej strefą freatyczną (szary nieutleniony mułowiec) odsłoniętą na placu budowy.

Strefa wadozy to nienasycona część podłoża, która leży powyżej lustra wód gruntowych. Gleba i skały w strefie wadose nie są w pełni nasycone wodą; to znaczy, że znajdujące się w nich pory zawierają zarówno powietrze, jak i wodę. Część strefy wadozy, która jest zamieszkana przez mikroorganizmy glebowe, grzyby i korzenie roślin, może być czasami nazywana glebową gąbką węglową .

W niektórych miejscach nie ma strefy wadose, co jest powszechne w jeziorach i bagnach, aw niektórych miejscach ma ona setki metrów grubości, co jest powszechne w suchych regionach.

W przeciwieństwie do warstw wodonośnych znajdującej się poniżej nasyconej wodą strefy freatycznej , strefa wadozy nie jest źródłem łatwo dostępnej wody do spożycia przez ludzi. Ma ogromne znaczenie w dostarczaniu wody i składników odżywczych, które są niezbędne dla gąbki węglowej gleby i biosfery . Jest intensywnie wykorzystywany do uprawy roślin, budowy budynków i usuwania odpadów.

Strefa wadozy jest często głównym czynnikiem kontrolującym ruch wody z powierzchni terenu do warstwy wodonośnej. W związku z tym silnie wpływa na tempo uzupełniania warstwy wodonośnej i ma kluczowe znaczenie dla użytkowania i zarządzania wodami podziemnymi. Natężenia przepływu i reakcje chemiczne w strefie wadozy kontrolują również to, czy, gdzie i jak szybko zanieczyszczenia przedostają się do zasobów wód gruntowych. Zrozumienie procesów w strefie wadozy ma zatem kluczowe znaczenie przy określaniu ilości i jakości wód gruntowych dostępnych do użytku przez ludzi.

W speleologii

Przykład przejścia jaskini wadose w Mammoth Cave , Kentucky

W speleologii przejścia jaskiniowe utworzone w strefie wadose mają zwykle kształt kanionu, ponieważ woda rozpuszcza podłoże skalne na dnie przejścia. Przejścia utworzone w warunkach całkowicie wypełnionych wodą nazywane są freatycznymi i mają zwykle okrągły przekrój poprzeczny.

Zobacz też

Dalsza lektura

  • „Strefa nienasycona” . USGS . Źródło 2014-05-01 .
  • „Wodonośne” . USGS . Źródło 2014-05-01 .
  • „Strona definicji stref nienasyconych” . USGS . Źródło 2006-07-01 .
  • „Przepływ w strefie nienasyconej: definicje i szczegóły” . USGS . Zarchiwizowane od oryginału w dniu 2006-05-24 . Źródło 2006-07-01 .
  •   Wilson, LG; Everett, Lorne G.; Cullen, Stephen J., wyd. (1994). Podręcznik charakteryzacji i monitorowania strefy Vadose . Prasa CRC. ISBN 0873716108 .