Förstå vårt grundvatten - Hur hittar vi det?

Historiskt sett bosatte sig människor nära tillgängligt sötvatten, eftersom vatten är nödvändigt för allt liv. Hör när professor Anders Vest Christiansen diskuterar vilken roll grundvattnet har spelat för människans bosättning, och vilka verktyg och tekniker som används i dag för att hitta och hantera grundvattenresurser.

Historiskt sett bosatte sig människor i närheten av sötvattenresurser  eftersom vatten är nödvändigt för allt liv.  

Vi vet detta från Danmark, men också från de tidiga civilisationerna  som bildades nära de stora floderna i Nordafrika och Mellanöstern.  

I områden utan omedelbar tillgång till vatten  uppfann människor tidigt lösningar för att komma åt vattnet.  

Ett tydligt exempel är Romarriket  där de byggde ett avancerat system av akvedukter  för att transportera vatten från de avlägsna bergsområdena till Rom.  

Man lärde sig också att vi kan få tillgång till grunt grundvatten  genom att helt enkelt gräva ett hål i landskapet på rätt plats.  

Bygger man upp hålet med tegel ellerstenar har man en konstant vattenförsörjning.  

Än i dag är det många människor runt om i världen  som får sitt dricksvatten från grunda, öppna brunnar.  

När man i dag letar efter grundvatten för utvinning  försöker man svara på flera frågor samtidigt.  

För det första måste vi identifiera de vattenförande skikten.  

Vi kallar dessa lager för akviferer.  

Ett vattenfyllt sandskikt är en utmärkt akvifer.  

Mer lerrikt eller på annat sätt kompakt material kan hålla vatten  men vi får inte tag i det. Vi kallar dessa lager för akvitarder.  

För det andra vill vi också identifiera ytan  med tillrinning till akviferen och i vilken hastigheten det sker.  

Tillrinningsområdet kan vara ganska långt från själva akviferen-  men det är viktig information  för att fastslå hållbar extraktionstakt för brunnen under de kommande åren.  

Slutligen vill vi veta kvaliteten på vattnet.  

I många områden, särskilt om vi letar efter grundvatten nära kusten  kan vattnet vara salthaltigt.  

Det kan då vara helt värdelöst för dricksvatten eller bevattning.  Sökandet efter grundvatten kan göras genom att borra ett hål i marken  där man tror att det finns en akvifer.  

Så har man gjort i många år, men det har också lett till-  ett antal misslyckade borrhål där man inte hittar något vatten.  

Geofysiska metoder har fått stor utbredning  som ett verktyg för att skanna marken efter de dolda lagren.  

De ger bilder av marken som kan användas för att identifiera rätt punkter  för nästa borrhål i jakten på vatten.  

De geofysiska verktygen finns i många former, men för grundvattenundersökning  är det vanligast med elektromagnetiska metoder.  

De elektromagnetiska metoderna utnyttjar två saker.  Ett: Att ett varierande magnetfält genererar ett varierande elektriskt fält  och tvärtom.  

Två: Det faktum att jorden kan leda ström.  

Det betyder att om vi genererar ett varierande magnetfält vid ytan  svarar marken med ett varierande elektriskt fält.  

Det här varierande elektriska fältet får in sin tur ett eget varierande magnetfält  som vi kan registrera vid ytan i en induktionsspole.  

Ett exempel på ett sådant elektromagnetiskt mätverktyg är det här tTEM-systemet.  

Det består av tre delar. Framtill en terränghjuling som drar enheten.  I mitten har vi sändarspolen. 

Det är i stort sett en bit ledningstråd som skapar det varierande magnetfältet.  

Baktill har vi en mottagarspole som registrerar svaret från marken nedanför.  

Formen och storleken på det magnetiska svaret som registreras av mottagarspolen  kan översättas till en modell över de underjordiska elektriska egenskaperna.  

Det sista steget är att översätta de elektriska egenskaperna  av marklagren till något mer meningsfullt.  

Vi kan göra det eftersom de elektriska egenskaperna  varierar beroende på bergart eller sedimenttyp i marken.  

Vi tänker oss att vi har en mycket enkel modell av marken som består av torr sand  våt sand och lite lera.  

Den torra sanden har det högsta motståndet  för att leda elektrisk ström.  Den våta sanden är mer ledande. 

Leran är bäst på att leda ström.  

Det gör att vi kan tolka de elektromagnetiska signalerna  till en mer meningsfull modell av marken-  där vi kan se de annars dolda lagren.  Kartläggningen kan utföras direkt på marken  eller till och med från en helikopter som bär en stor ledningsspole som lyftlast.  

På så sätt kan stora områden snabbt kartläggas  och ge bilder av de dolda lagren under markytan.  

Att hitta grundvatten har varit en avgörande uppgift genom civilisationen.  

I dag gör teknisk utveckling och avancerade geofysiska verktyg  att vi kan skanna marken och avslöja de dolda lagren längre ned.  

Det kan hjälpa oss att hitta de bästa platserna  för nästa grundvattenbrunn.  

Course overview

Modules
Modules: 5
Completion time
Completion time: 25 minutes
Difficulty level
Difficulty level: Basic