Jarðvatn

Jarðvatn er samheiti um vatn undir jarðaryfirborði, hvort heldur sem það er undir eða yfir grunnvatnsfleti. Jarðvatninu má skipta í þrjá aðalflokka eða lög eftir ástandi þess á hverjum stað. Þetta eru jarðvegsraki, hárpípuvatn og grunnvatn. Mörkin milli þessara laga eru ekki skörp. Gleggstu skilin eru þó við grunnvatnsflötinn. Þar er þrýstingur vatnsins jafn loftþrýstingi, undir honum er hann hærri en yfir honum er vatnsþrýstingurinn lægri loftþrýstingi. Jarðvatnið er sá hluti hringrásar vatnsins sem á sér stað undir yfirborði þurrlendisins (stundum er orðið grunnvatn notað um það sem hér er skilgreint sem jarðvatn).

Jarðvegsraki

Jarðvegsraki og jarðvegsrakabelti (e. soil moisture, soil moisture zone) er efsta lag jarðvatnsins. Yfirborð þess fylgir yfirborði jarðar. Þykkt þess er misjöfn, sums staðar vantar það alveg til dæmis þar sem grunnvatnsflötur er við yfirborð. Holrými milli korna er að hluta fyllt vatni og að hluta lofti. Vatni í jarðvegi má skipta í tvo flokka:

a) hjúpvatn (e. pellicular water)

b) sigvatn (e. gravitational water, percolating water)

Hjúpvatnið er að mestu bundið í jarðlögin með sameindakröftum og liggur sem örþunn himna utan á kornum jarðvegsins. Sigvatnið er laust vatn sem hripar niður í gegn um jarðveginn áleiðis til grunnvatnsins.

Hárpípuvatn

Hárpípuvatn og hárpípubelti (e. capillary water, capillary fringe) myndar þunnt lag yfir grunnvatnsfleti þar sem jarðlögin eru mettuð vatni sem dregist hefur sökum hárpípukrafta upp fyrir grunnvatnsborð. Þykkt þessa lags er eingöngu háð kornastærð eða gropi jarðlaganna. Í grófri möl er það örþunnt, í sandi getur það verið nokkurra cm þykkt en í leir getur það náð nokkrum metrum.

Grunnvatn

Grunnvatn og grunnvatnsbelti (e. groundwater zone) tekur við neðan grunnvatnsborðs. Þar er allt holrými bergsins vatnsfyllt. Þrýstingurinn er hærri en loftþrýstingur. Grunnvatnið er sjaldnast kyrrstætt heldur sígur það hægum straumi undan halla. Grunnvatnsflæðinu má skipta upp í grunnvatnsstrauma. Þar sem grunnvatn flæðir til yfirborðs eru lindir og lindasvæði.

Þegar um er að ræ ða frjálsan grunnvatnsflöt er vatnsþrýstingurinn á hverjum stað í samræmi við dýpið undir grunnvatnsborði. Stundum valda þétt jarðlög því að þrýstingurinn er mun meiri, eða mun minna, en dýpið segir til um. Þegar þrýstingurinn er meiri en samsvarar dýpinu er talað um „þrýstivatn“ (e. artesian water). Sú hæð sem vatnið getur þrýst sér upp í, t.d. í borholu, nefnist „þrýstivatnshæð“ (e. pizometric surface). Stundum er þrýstivatnsborðið hærra en jarðaryfirborð og þar koma lindir upp í ólgandi bullaugum og vatn flæðir upp úr borholum á svæðinu. Á sama hátt og þétt jarðlög geta orsakað þrýstivatn geta þau einnig valdið undirþrýstingi þannig að fleira en eitt grunnvatnsborð er til staðar. Í borun við slíkar aðstæður getur grunnvatnsborðið í borholu lækkað snögglega þegar komið er niður í gegn um þéttu lögin.

Heimildir

• Árni Hjartarson 1994: Vatnafarskort og grunnvatnskortlagning. MS-itgerð við Háskóla Íslands. H.Í. 103 bls. + kort.