Akiferler yeraltı suyu ile doymuş yeraltı kaya katmanlarıdır. Akifer gözenekli ve geçirgen olabilir ve kırılmış kireçtaşı, silt, çakıl ve kum içerebilir. Hidrojeoloji, akiferdeki akifer karakterizasyonu ve su akışının incelenmesidir. Sütunlu bazaltlar gibi kırılmış kayalar büyük bir akifer yapar. Bir akifer bir yeraltı nehri değil, gözenekli bir kaya tabakasıdır. Akiferler derinliklerine göre değişir ve çoğunlukla sulama ve su kaynakları için kullanılan üst tabakaya yakın olanları yağmur suyu ile doldurulur. Bazı akiferler, İsrail ve Libya gibi ülkelerin kıyı şeridinde yer alan akiferler gibi yerli halk tarafından aşırı derecede sömürülüyor. Artan kullanım su masasını ve yeraltı suyunun okyanustan gelen tuzlu su ile kirlenmesini azaltabilir. 2013’te Güney Afrika, Çin, Avustralya’da birçok tatlısu akiferi bulundu.
Doymuş ve Doymamış Akiferler Arasındaki Fark
Her ne kadar akiferler temiz suya sahip olmasalar da, yeryüzündeki tüm sığ alt katmanlarda yeraltı suyu bulunur. Yeryüzü yüzeyi iki bölgeye ayrılmıştır, doymamış bölge ya da bir miktar su ile doldurulmuş hava ile dolu vads zonu ve su ile dolu boşlukları olan Freatik zonu ya da doygun bölge. Doymuş bölgelerde, suyun basıncı genellikle atmosfer basıncından daha yüksektir. Su tablası, su basıncının atmosfer basıncına eşit olduğu bir noktayı temsil eder. Doymamış bölgeler her zaman basınç kafasının negatif olduğu su tablasında meydana gelir ve su materyal gözeneklerini dolduran su emilir. Doymamış bölgede su, yüzey yapışkan kuvveti ile tutulur ve su tablasının üzerinden kılcal hareket yoluyla yükselir, doygun bölge üzerindeki daha küçük bölgeyi gerginlik doygunluğu adı verilen bir işlemle doyurur. Kapilerdeki su, doymuş bölgeden uzaklaştıkça azalır. Kılcallardaki basınç, toprak gözeneklerinin büyüklüğüne bağlıdır. Kılcal kafa, daha küçük gözeneklere sahip killi topraktan daha az kumlu topraktadır.
Aquitards ve Aquifers Arasındaki Fark
Akiferler, yaylara ve kuyucuklara makul miktarda su üreten alt yüzeyin doymuş bölgeleridir. Aquitard, bir akiferden diğerine su akışını engelleyen kabuk içindeki zondur. Bir aquitard, gözenekli olmayan kayalardan veya düşük hidrolik iletkenliğe sahip kilden oluşur. Su geçirmeyen bir aquitard, bir su toplama veya su kabı olarak adlandırılır. Dağlık bölgelerde, akiferler su ile biriken çok sayıda malzemeden oluşan yatay tabakalardan oluşan konsolide olmayan alüvyonlardır. Enine kesitte alüvyon, iri ve ince malzemelerin sırayla değişen bir tabakasına benzemektedir.
Sınırlı Akiferler
İki tür akifer vardır, bunlar arasında rafine edilmemiş akifer ve ikisi arasında küçük bir yarı-sınırlı tabaka ile sınırlı olanı vardır. Limona sahip olmayan akifer, aynı zamanda, üst tabaka, freatik yüzey üzerinde olduğundan, freatik tabakalar olarak da adlandırılır. Tipik olarak tüm sığ akiferler, sınırsızdır, yani sınırlayıcı tabakaya sahip değildir. Şeftali, tabakaların üzerinde biriken yeraltı suyudur. Şeftali ve tanımsız bir akifer benzerdir, aralarındaki tek fark onların büyüklüğüdür; şeftali çok daha küçüktür. Sınırlı akiferler, sınırlayıcı bir tabaka tarafından örtülmüş olanlardır. Sınırlayıcı tabaka akiferi yüzey kirliliğinden korur.
Sınırlı akiferleri sınırsızdan ayırt etmek için bir akifer testi kullanılabilir. Sınırlı olanlar daha düşük storativite değerlerine sahiptir, bu da bu tabakanın akiferler matriks genleşme mekanizması ve suyun sıkışabilirliğini kullanarak suyu depoladığı anlamına gelir. Birleştirilmemiş bölgenin storativite değeri% 0.01’in üzerindedir, bu da depolanmış suyun serbest kalmasına yardımcı oldukları anlamına gelir.
Yeraltı Suyunun Kaynağı
Yeraltı nehirlerinde, genellikle suyun serbestçe akabileceği mağaralarda oluşan yeraltı suyu bulunmaktadır. Bu nehirler, kabuğun küçük bir yüzdesi olan Karst topografisi adı verilen aşınmış kireçtaşı bölgelerinde oluşur. Kayaların gözenekli alanları genellikle belediye, tarımsal veya endüstriyel kullanım için dışarı pompalanan su ile doldurulur. Düşük gözenekli kırılmış kaya ünitesi, su hareketine yardımcı olmak için yeterli hidrolik iletkenliğe sahip olması şartıyla güvenilir bir akifer oluşturabilir. Porozite çok önemlidir, ancak hidrolik iletkenlik olmadan bir kaya bir akifer olamaz. Hindistan’ın batısındaki Deccan tuzaklarındaki kayalar, bu taşların fakir akiferlerini yapan düşük geçirgenliğe sahip yüksek gözenekliliğe sahiptir. Güneydoğu İngiltere’deki mikro gözenekli tebeşir, düşük geçirgenliğe ve yüksek gözenekliliğe sahiptir.
Akiferlerin İnsan Sömürüsü
Yeryüzündeki toprağın büyük bir yüzdesinin altında derinliklerinde bazı akiferler vardır ve bu akiferler bölgede yaşayan insan nüfusu tarafından çok yüksek oranda tükenmektedir. Yağmura ya da karla doldurulmuş tatlı su akiferleri, aynı zamanda meteorik su olarak da adlandırılırlar, aşırı sömürülürler ve yüzey su kütleleri veya bağlı akiferlerden tuzlu su çekebilirler. Yeraltı suyunun tükenmesi, özellikle aşırı pompalamanın yapıldığı veya kıyı bölgelerinde önemli bir husustur. Diğer yerlerde, su arsenik gibi çok sayıda mineral zehir tarafından kirletilebilir. Kurak alanlarda, insanlar sulama ve endüstriyel amaçlar için derin akiferleri kullanırlar. Çok sayıda köy ve büyük şehirler sularını akiferlerdeki kuyulardan çekiyor. Tarım ve insan yerleşimlerinde akiferler çok önemlidir. Büyük kuyular sanayi, belediyeler, ve endüstriyel su kaynakları. İyi bir alan olarak bilinen bir su kaynağının çok sayıdaki kuyusu, sınırsız ve sınırlı akiferlerden su çekmektedir. Derin akiferlerden su kullanmak yeraltı suyunun kirlenmesini önler. Toplayıcı kuyuları denen diğer kuyular, nehirlerden gelen yüzey suyunun süzülmesini indükler.
Şehirlere sürdürülebilir taze su sağlayan akiferler ve sulama amaçlı sular yere yakındır ve nehirler ve akiferlere doymamış materyallerle sızan meteorik su ile yeniden doldurulur. Fosil akiferleri birçok kentsel alana içme suyu sağlar. Libya’da en büyük insan yapımı nehir, Sahra’daki akiferlerden yeraltı suyunu ülkedeki tüm nüfuslu şehirlere pompaladı. Büyük nehir projesi devleti çok para biriktirmiş olabilir, ancak akiferler yüz yıldan az bir sürede kuru kalacaktır.
