Akifer

Ekonomik olarak önemli miktarda suyu depolayabilen (yüksek permeabiliteli) ve yeterince hızlı taşıyabilen (iletken) geçirimli jeolojik birimlerdir. Akiferler, yer altı sularını tutması ve çekilebilmesi için, yüksek porozite (gözeneklilik) ve permeabiliteye (geçirgenlik) sahip olmalıdır. Pekişmemiş kumlar ve çakıllar, kum taşları, konglomeralar, kireç taşları, dolomitler, bazalt akıntıları, çatlaklı plütonik ve metamorfik kayaçlar akifer olarak nitelendirilen kayaçlardır.

 Derinlik 
Akiferler yüzeye yakın yerden 9.000 metreden (30.000 ft) daha derine doğru meydana gelir. Yüzeye yakın olanların sadece su temini ve sulama için kullanılması daha olası değil, aynı zamanda yerel yağışlarla yenilenme olasılığı da daha yüksek. Birçok çöl bölgesinin içinde veya yakınında yeraltı suyu kaynakları olarak kullanılabilecek kireçtaşı tepeleri veya dağları vardır. Kuzey Afrika'daki Atlas Dağları'nın bir kısmı, Lübnan ve Lübnan Karşıtı, Suriye ile Lübnan arasında, Umman'daki Jebel Akhdar, Sierra Nevada'nın bazı kısımları ve Amerika Birleşik Devletleri'nin güneybatısındaki komşu sıradağlar, kendileri için sömürülen sığ akiferlere sahiptir. Su. Aşırı kullanım, pratik sürdürülebilir verimin aşılmasına yol açabilir; yani, doldurulabilecek olandan daha fazla su alınır. Libya ve İsrail gibi bazı ülkelerin kıyı şeridinde, nüfus artışıyla ilişkili artan su kullanımı, su seviyesinin düşmesine ve ardından yeraltı suyunun denizden gelen tuzlu su ile kirlenmesine neden olmuştur. Bir plaj, bir akiferi görselleştirmeye yardımcı olacak bir model sağlar. Kuma bir delik açılırsa, çok ıslak veya doymuş kum sığ bir derinliğe yerleştirilecektir. Bu delik ham bir kuyu, ıslak kum bir akiferi temsil ediyor ve bu delikteki suyun yükseldiği seviye su tablasını temsil ediyor. 2013 yılında Avustralya, Çin, Kuzey Amerika ve Güney Afrika açıklarındaki kıta sahanlıklarının altında büyük tatlı su akiferleri keşfedildi. Ekonomik olarak işlenebilir içme suyuna dönüştürülebilecek tahmini yarım milyon kübik kilometre "düşük tuzlu" su içerirler. Rezervler, okyanus seviyeleri düştüğünde ve 20.000 yıl önce buzul çağı sona erene kadar su altında olmayan kara alanlarında yağmur suyu toprağa girdi. Hacmin, 1900'den beri diğer akiferlerden çıkarılan su miktarının 100 katı olduğu tahmin edilmektedir.

 Sınıflandırma 
Bir Akitard Dünya'da bir Akiferden diğerine yeraltı suyunun akışını kısıtlayan bir bölgedir. Bir aquitard bazen, tamamen geçirimsiz ise, su havuzu veya su füjü olarak adlandırılabilir. Akitardlar, düşük hidrolik iletkenliğe sahip kil veya gözeneksiz kaya katmanlarından oluşur.

 Doymuş ve doymamış 
Yer altı suyu, Dünya'nın sığ yeraltının hemen hemen her noktasında bir dereceye kadar bulunabilir, ancak akiferlerin mutlaka tatlı su içermesi gerekmez. Yer kabuğunun iki bölgeye ayrılabilir: doymuş bölge veya altı suyu bölge tüm alanlarda su ile doldurulur (örneğin, su havzası akitardlar, vs.) ve doymamış bölge (aynı zamanda vadoz bölgesi), orada Hala biraz su içeren, ancak daha fazla suyla doldurulabilen hava cepleridir.

Doymuş, suyun basınç yüksekliğinin atmosferik basınçtan daha yüksek olduğu anlamına gelir (gösterge basıncı> 0'dır). Su tablasının tanımı, basınç yüksekliğinin atmosferik basınca eşit olduğu yüzeydir (burada gösterge basıncı = 0).

Basınç yüksekliğinin negatif olduğu su tablasının üzerinde doymamış koşullar oluşur (mutlak basınç asla negatif olamaz, ancak gösterge basıncı olabilir) ve akifer malzemesinin gözeneklerini tam olarak doldurmayan su emilir. Su içeriği doymamış bölge yüzeyi tarafından yerinde tutulur yapışma kuvvetlerinin ve su tablasının (sıfır üzerinde yükselir göstergesi basınç izobar ile) kapiler etki altı suyu yüzeyi üzerinde küçük bir bölge doyurulması için (kılcal saçak) atmosferik basınçtan daha düşük. Bu, gerilim doygunluğu olarak adlandırılır ve su içeriği temelinde doygunluk ile aynı değildir. Kılcal bir saçaktaki su içeriği, serbest yüzeyden uzaklaştıkça azalır. Kılcal başlık, toprak gözenek boyutuna bağlıdır. Daha büyük gözenekli kumlu topraklarda baş, çok küçük gözenekli killi topraklarda olduğundan daha az olacaktır. Killi bir topraktaki normal kılcal yükselme 1,8 m'den (6 ft) daha azdır ancak 0,3 ila 10 m (1 ila 33 ft) arasında değişebilir.

Küçük çaplı bir tüpteki suyun kılcal yükselmesi aynı fiziksel süreci içerir. Su tablası, akifere inen ve atmosfere açık olan büyük çaplı bir boruda (örneğin bir kuyu) suyun yükseleceği seviyedir.

 Akiferler ve akikartlar 
Akiferler, tipik olarak iyi veya su, ekonomik bir miktar üretmek yeraltı bölgelerini doymuş yay (örneğin, kum ve çakıl veya kırık kaya genellikle iyi aquifer malzemeleri olun).

Akitart, yeraltı suyunun bir akiferden diğerine akışını kısıtlayan Dünya içinde bir bölgedir. Tamamen geçirimsiz bir aquitard, su birikintisi veya su akışı olarak adlandırılır. Akitardlar, düşük hidrolik iletkenliğe sahip kil veya gözeneksiz kaya katmanlarından oluşur.

Dağlık alanlarda (veya dağlık bölgelerdeki nehirlerin yakınında), ana akiferler tipik olarak konsolide olmayan alüvyonlardır. Enine kesit olarak (akiferin iki boyutlu bir dilimine bakıldığında) değişen kaba ve ince malzeme katmanları gibi görünen, su süreçleri (nehirler ve akarsular) tarafından çökeltilen çoğunlukla yatay malzeme katmanlarından oluşur. Kaba malzemeler, onları hareket ettirmek için gereken yüksek enerji nedeniyle, kaynağa daha yakın (dağ cepheleri veya nehirler) bulunma eğilimindeyken, ince taneli malzeme onu kaynaktan (havzanın daha düz kısımlarına veya üst kıyıya) daha uzak hale getirecektir. alanlar - bazen basınç alanı olarak adlandırılır). Kaynağın yakınında daha az ince taneli birikintiler olduğundan, burası akiferlerin genellikle serbest olduğu (bazen yükleme havuzu alanı olarak adlandırılır) veya kara yüzeyi ile hidrolik iletişim içinde olduğu bir yerdir.

 Sınırlı ve sınırsız 
Akifer türleri spektrumunda iki uç üye vardır; sınırlı ve sınırsız (arada yarı sınırlı olmak üzere). Sınırsız akiferlere bazen su tablası veya yeraltı akiferleri de denir, çünkü bunların üst sınırları su tablası veya yeraltı suyu yüzeyidir. (Bakınız Biscayne Aquifer.) Tipik olarak (ancak her zaman değil), belirli bir konumdaki en sığ akifer serbesttir, yani kendisiyle yüzey arasında sınırlayıcı bir katman (akikard veya akuikül) yoktur. "Tünemiş" terimi, kil tabakası gibi düşük geçirgenliğe sahip bir birim veya tabakanın üzerinde biriken yer altı suyunu ifade eder. Bu terim genellikle, bölgesel olarak geniş bir akiferden daha yüksek bir yükseklikte meydana gelen küçük bir yerel yeraltı suyu alanını ifade etmek için kullanılır. Tünemiş ve serbest akiferler arasındaki fark, büyüklükleridir (tünemiş daha küçüktür). Sıkışmış akiferler, genellikle kilden oluşan, sınırlayıcı bir katman tarafından üstlenen akiferlerdir. Sınırlayıcı katman, yüzey kontaminasyonuna karşı bir miktar koruma sağlayabilir.

Sınırlı ve sınırsız arasındaki ayrım jeolojik olarak net değilse (yani, açık bir sınırlayıcı katmanın olup olmadığı bilinmiyorsa veya jeoloji daha karmaşıksa, örneğin çatlaklı bir ana kaya akiferi), bir akiferden geri dönen depolama değerinin değeri testi belirlemek için kullanılabilir (her ne kadar serbest akiferlerdeki akifer testleri, kapalı akiferlerden farklı şekilde yorumlanmalıdır). Kapalı akiferler çok düşük depolama değerlerine sahiptir (0.01'den çok daha az ve 10−5 kadar az), bu da akiferin, akifer matrisi genişleme mekanizmalarını ve her ikisi de oldukça küçük miktarlarda olan suyun sıkıştırılabilirliğini kullanarak su depoladığı anlamına gelir. Sınırsız akiferlerin depolama alanları vardır (tipik olarak daha sonraspesifik verim). 0.01'den (yığın hacmin %1'i) fazla; akiferin gözeneklerini fiilen boşaltma mekanizması ile suyu depodan salarlar, nispeten büyük miktarlarda su salarlar (akifer malzemesinin boşaltılabilir gözenekliliğine veya minimum hacimsel su içeriğine kadar).

 İzotropik ve anizotropik 
Olarak izotropik ise akiferlerden veya tabakaların aquifer hidrolik iletkenliği (K) her yönde akışı için eşit olan anizotropik koşullar bu özellikle yatay (Kh) ve dikey (kV) anlamda farklılık göstermektedir.

Bir veya daha fazla akitardlı yarı sınırlı akiferler, ayrı katmanlar izotropik olduğunda bile anizotropik bir sistem olarak çalışır, çünkü bileşik Kh ve Kv değerleri farklıdır (bkz. Hidrolik geçirgenlik ve hidrolik direnç).

Bir akiferdeki drenajlara veya kuyulara akışı hesaplarken, drenaj sisteminin ortaya çıkan tasarımı hatalı olabileceğinden anizotropi dikkate alınmalıdır.

 Gözenekli, karstik veya çatlak 
Bir akiferi düzgün bir şekilde yönetmek için özelliklerinin anlaşılması gerekir. Bir akiferin yağışa, kuraklığa, pompalamaya ve kirlenmeye nasıl tepki vereceğini tahmin etmek için birçok özelliğin bilinmesi gerekir. Yağış ve kar erimesinden yeraltı suyuna nereden ve ne kadar su girer? Yeraltı suyu ne kadar hızlı ve hangi yöne hareket eder? Yerden kaynak olarak ne kadar su ayrılır? Sürdürülebilir bir şekilde ne kadar su pompalanabilir? Bir kontaminasyon olayı ne kadar çabuk bir kuyuya veya kaynağa ulaşır? Akifer özelliklerinin anlaşılmasının gerçek akifer performansıyla ne kadar doğru eşleştiğini test etmek için bilgisayar modelleri kullanılabilir. Çevresel düzenlemeler, potansiyel kontaminasyon kaynaklarına sahip alanlarınhidrolojik edilmiştir, özelliği.

 Gözenekli 
alt=Gözenekli akiferlerdeki su, kum taneleri arasındaki boşluklardan yavaşça sızar.|küçükresim| Gözenekli akiferlerdeki su, kum taneleri arasındaki boşluklardan yavaşça sızar.
Gözenekli akiferler tipik olarak kum ve kumtaşında oluşur. Gözenekli akifer özellikleri, çökelme tortul ortamına ve daha sonra kum tanelerinin doğal sementasyonuna bağlıdır. Bir kum kütlesinin biriktirildiği ortam, kum tanelerinin yönünü, yatay ve dikey değişimleri ve şeyl katmanlarının dağılımını kontrol eder. İnce şeyl tabakaları bile yeraltı suyu akışının önündeki önemli engellerdir. Tüm bu faktörler, kumlu akiferlerin gözenekliliğini ve geçirgenliğini etkiler. Sığ deniz ortamlarında ve rüzgârla savrulan kumul ortamlarında oluşan kumlu yataklar nehir ortamlarında oluşan kumlu tortular düşük ila orta derecede geçirgenliğe sahipken, orta ila yüksek geçirgenliğe sahiptir. Yağış ve kar erimesi, akiferin yüzeye yakın olduğu yerde yeraltı suyuna girer. Yeraltı suyu akış yönleri, kuyulardaki ve kaynaklardaki su seviyelerinin potansiyometrik yüzey haritalarından belirlenebilir. Akifer testleri ve kuyu testleri, gözenekli bir akiferin suyu taşıma yeteneğini belirlemek için Darcy kanunu akış denklemleriyle birlikte kullanılabilir. Alan üzerinde bu tip bilgiler analiz olmadan pompalanabilir ne kadar su bir göstergesidir overdraftingve kirlenmenin nasıl geçeceği. Gözenekli akiferlerde yeraltı suyu, kum taneleri arasındaki gözeneklerden yavaş sızıntı olarak akar. Soldaki eşlik eden resimde kumtaşından yavaşça sızan suyun gösterdiği gibi, günde 1 fitlik (0.3 m/d) bir yeraltı suyu akış hızı gözenekli akiferler için yüksek bir hız olarak kabul edilir.

Gözeneklilik önemlidir, ancak tek başına bir kayanın akifer gibi davranma yeteneğini belirlemez. Alanları Deccan Tuzakları (bir bazalt merkezi batı Hindistan'da lav) onlara kötü aküferlerini yapar yüksek porozite ama düşük geçirgenlik ile kaya formasyonlarının iyi örneklerdir. Benzer şekilde, İngiltere'nin güneydoğusundaki mikro gözenekli (Üst Kretase) Tebeşir Grubu, oldukça yüksek bir gözenekliliğe sahip olmasına rağmen, çoğunlukla mikro kırılma ve yarılmaya bağlı olarak iyi su verme özellikleri ile düşük bir tane-taneye geçirgenliğe sahiptir.

 Karst 
küçükresim|Karst akiferlerindeki su, suyun yer altı akarsuları olarak aktığı açık kanallardan akar.
Karst akiferleri tipik olarak kireçtaşında gelişir. Doğal karbonik asit içeren yüzey suyu, kalkerdeki küçük çatlaklara doğru hareket eder. Bu karbonik asit kireçtaşını kademeli olarak çözerek çatlakları genişletir. Genişlemiş çatlaklar, daha büyük miktarda suyun girmesine izin verir ve bu da açıklıkların giderek genişlemesine yol açar. Bol küçük açıklıklar büyük miktarda su depolar. Daha büyük açıklıklar, akiferi kaynaklara boşaltan bir kanal sistemi oluşturur. Karst akiferlerinin karakterizasyonu, jeolojik haritaların incelenmesine ek olarak, düdenler, swalletler, batan dereler ve su kaynakları bulmak için saha araştırması yapılmasını gerektirir. Akifer testleri ve potansiyometrik haritalama gibi geleneksel hidrojeolojik yöntemler, karst akiferlerinin karmaşıklığını karakterize etmek için yetersizdir. Bu geleneksel araştırma yöntemlerinin, boya izleri, yay deşarjlarının ölçümü ve su kimyası analiziile desteklenmesi gerekir. US Geological Survey boya izleme, tekdüze bir gözeneklilik dağılımını varsayan geleneksel yeraltı suyu modellerinin karst akiferleri için geçerli olmadığını belirlemiştir. Düz akış segmentleri ve düdenler gibi yüzey özelliklerinin doğrusal hizalanması, kırılma izleri boyunca gelişir. Bir çatlak izi veya kırık izlerinin kesişme noktasında bir kuyunun bulunması, iyi su üretimiyle karşılaşma olasılığını artırır. Karst akiferlerindeki boşluklar, yıkıcı bir çöküşe veya zemin yüzeyinin çökmesine neden olacak kadar büyük olabilir ve bu da kirletici maddelerin feci bir şekilde salınmasına neden olabilir.  Karst akiferlerindeki yeraltı suyu akış hızı, soldaki ekteki resimde gösterildiği gibi gözenekli akiferlerden çok daha hızlıdır. Örneğin, Barton Springs Edwards akiferinde boya izleri, karst yeraltı suyu akış oranlarını günde 0,5 ila 7 mil (0,8 ila 11,3 km/gün) arasında ölçtü. Hızlı yeraltı suyu akış oranları, karst akiferlerini çok daha hassas hale getiriyorgözenekli akiferlere göre yeraltı suyu kirliliğine neden olur.

En uç durumda, yeraltı nehirlerinde yeraltı suyu bulunabilir (örneğin, karst topoğrafyasının altında yatan mağaralar).

 Kırık 
Düşük gözenekliliğe sahip bir kaya birimi yüksek derecede kırılırsa, kayanın suyun hareketini kolaylaştırmak için yeterli bir hidrolik iletkenliğe sahip olması koşuluyla, iyi bir akifer de (çatlak akışı yoluyla) oluşturabilir.

 Sınıraşan akifer 
Bir akifer uluslararası sınırları aştığında, sınıraşan akifer terimi geçerlidir.

Sınıraşma, ilk olarak 2017'de tanıtılan bir kavram, ölçü ve yaklaşımdır.

Bu yaklaşımın önemi, akiferlerin fiziksel özelliklerinin, bir akiferin sınıraşan doğasının geniş yelpazesi içinde yalnızca ek değişkenler haline gelmesidir:

 sosyal (nüfus);
 ekonomik (yeraltı suyu verimliliği);
 siyasi (sınır ötesi olarak);
 mevcut araştırma veya veriler;
 su kalitesi ve miktarı;
 gündemi yöneten diğer konular (güvenlik, ticaret, göç vb.).

Tartışma, geleneksel “akifer sınıraşıyor mu?” Sorusundan farklılaşıyor. “akifer ne kadar sınıraşıyor?”.

Sosyo-ekonomik ve politik bağlamlar, akiferin fiziksel özelliklerini etkili bir şekilde etkiliyor ve buna karşılık gelen jeostratejik değerini (sınır ötesi) ekliyor.

Bu yaklaşımla önerilen kriterler, bir akiferin sınır ötesi doğasını ve çok boyutlu sınırlarını tanımlamada rol oynayan tüm potansiyel değişkenleri kapsama ve ölçmeye çalışır.

 Yeraltı sularına insan bağımlılığı  
Dünya üzerindeki çoğu kara alanının altında, bazen önemli derinliklerde bir tür akifer bulunur. Bazı durumlarda, bu akiferler insan nüfusu tarafından hızla tükenmektedir.

Tatlı su akiferleri, özellikle kar veya yağmurla sınırlı yeniden şarjlı olanlar, meteorik su olarak da bilinir, aşırı kullanılabilir ve yerel hidrojeolojiye bağlı olarak, hidrolik olarak bağlı akiferlerden veya yüzey suyundan içilemez su veya tuzlu su girişine neden olabilir. bedenler. Bu, özellikle kıyı bölgelerinde ve akifer pompalamasının aşırı olduğu diğer alanlarda ciddi bir sorun olabilir. Bazı bölgelerde, yeraltı suyu arsenik ve diğer mineral zehirlerle kirlenebilir.

Akiferler, insan yerleşimi ve tarımda kritik öneme sahiptir. Kurak bölgelerdeki derin akiferler uzun süredir sulama için su kaynağı olmuştur (aşağıdaki Ogallala'ya bakınız). Pek çok köy ve hatta büyük şehirler su kaynaklarını akiferlerdeki kuyulardan almaktadır.

Belediye, sulama ve endüstriyel su kaynakları büyük kuyulardan sağlanmaktadır. Bir su kaynağı kaynağı için birden fazla kuyu, sınırlı veya serbest akiferlerden suyu çekebilen "kuyu alanları" olarak adlandırılır. Derin, kapalı akiferlerden yeraltı suyunun kullanılması, yüzey suyu kirliliğine karşı daha fazla koruma sağlar. "Toplayıcı kuyuları" olarak adlandırılan bazı kuyular, yüzey (genellikle nehir) suyunun sızmasını sağlamak için özel olarak tasarlanmıştır.

Kentsel alanlara ve tarımsal sulama için sürdürülebilir tatlı yeraltı suyu sağlayan akiferler tipik olarak yer yüzeyine yakındır (birkaç yüz metre içinde) ve tatlı su ile bir miktar yeniden doldurulur. Bu yeniden yükleme, tipik olarak, üstte bulunan doymamış malzemeler yoluyla akifere süzülen nehirlerden veya meteorik sudan (çökelme) kaynaklanır.

Bazen, kentsel alanlara sulama ve içme suyu sağlamak için tortul veya "fosil" akiferler kullanılır. Örneğin Libya'da Muammer Kaddafi'nin Büyük İnsan Yapımı Nehir projesi, Sahra'nın altındaki akiferlerden kıyıya yakın kalabalık bölgelere büyük miktarda yeraltı suyu pompaladı. Bu, Libya'ya alternatif tuzdan arındırma yerine para tasarrufu sağlasa da, akiferlerin 60 ila 100 yıl içinde kuruması muhtemel. Akifer tükenmesi, 2011 yılında gıda fiyatlarındaki artışların nedenlerinden biri olarak gösterildi.

 İkamet 
Birleştirilmemiş akiferlerde yeraltı suyu, çakıl, kum ve silt parçacıkları arasındaki boşluklardan üretilir. Akifer düşük geçirgenliğe sahip katmanlarla sınırlandırılmışsa, kum ve çakıldaki azalan su basıncı, bitişik sınırlayıcı katmanlardan suyun yavaş akmasına neden olur. Bu sınırlayıcı katmanlar sıkıştırılabilir silt veya kilden oluşuyorsa, akiferde su kaybı, sınırlayıcı katmandaki su basıncını düşürerek, üstteki jeolojik malzemelerin ağırlığından sıkıştırılmasına neden olur. Ağır vakalarda, bu sıkıştırma zemin yüzeyinde çökme olarak gözlemlenebilir. Ne yazık ki, yeraltı suyu çıkarımından kaynaklanan çökmelerin çoğu kalıcıdır (elastik geri tepme küçüktür). Bu nedenle, çökme sadece kalıcı değildir, aynı zamanda sıkıştırılmış akifer kalıcı olarak azaltılmış su tutma kapasitesine sahiptir.

 Tuzlu su saldırısı 
Kıyıya yakın akiferler, yüzeye yakın bir tatlı su merceğine ve tatlı su altında daha yoğun deniz suyuna sahiptir. Deniz suyu, okyanustan yayılan akifere nüfuz eder ve tatlı sudan daha yoğundur. Kıyıya yakın gözenekli (yani kumlu) akiferler için, tuzlu su üzerindeki tatlı su kalınlığı, deniz seviyesinden her 0,3 m (1 ft) tatlı su yüksekliği için yaklaşık 12 metredir (40 ft). Bu ilişkiye Ghyben-Herzberg denklemi denir. Kıyıya çok fazla yeraltı suyu pompalanırsa, tuzlu su tatlı su akiferlerine girebilir ve içilebilir tatlı su kaynaklarının kirlenmesine neden olabilir. Biscayne Aquifer gibi birçok kıyı akifer Miami ve New Jersey Sahil Ovası akiferinin yakınında, aşırı pompalama ve deniz seviyesinin yükselmesi nedeniyle tuzlu su girişi sorunları var.

 Tuzlanma 
Yarı kurak bölgelerdeki yüzey sulanan alanlardaki akiferler, kuyulardan ek sulama ile yeraltına süzülen kaçınılmaz sulama suyu kayıplarının yeniden kullanılmasıyla tuzlanma riskini taşır.

Yüzey sulama suyu normalde sırasıyla tuzlar içerir. 0,5 g/l veya daha fazla ve yıllık sulama ihtiyacı sırasıyla 10.000 m3/ha veya daha fazla olduğu için yıllık tuz ithalatı şu sıradadır: 5.000 kg/ha veya daha fazla.

Sürekli buharlaşmanın etkisi altında, akifer suyunun tuz konsantrasyonu sürekli artabilir ve sonunda bir çevre sorununa neden olabilir.

Bu tür bir durumda tuzluluk kontrolü için, her yıl bir miktar drenaj suyu yer altı drenaj sistemi aracılığıyla akiferden tahliye edilecek ve güvenli bir çıkıştan atılacaktır. Drenaj sistemi yatay (yani borular, kiremit drenajları veya hendekleri kullanarak) veya dikey (kuyularla drenaj) olabilir. Drenaj ihtiyacını tahmin etmek için, bir agro-hidro-tuzluluk bileşenine sahip bir yeraltı suyu modelinin kullanılması, örneğin SahysMod gibi araçsal olabilir.

 Örnekler 
Büyük Artezyen Havzası yer Avustralya'da tartışmasız dünyanın en büyük yeraltı akiferdir (üzerinde 1,7 milyon km2 veya 0660000 sq mi). Queensland için su kaynaklarında ve Güney Avustralya'nın bazı uzak bölgelerinde büyük rol oynar.

Guarani Akifer yüzeyinin altında bulunan, Arjantin, Brezilya, Paraguay ve Uruguay'da, dünyanın en büyük akifer sistemlerinden biridir ve önemli bir kaynağıdır tatlı su. Adını Guarani halkından alan, 1.200.000 km2 (460.000 sq mi), yaklaşık 40.000 km3 (9.600 cu mi) hacim, 50 ila 800 m (160 ve 2.620 ft) arasında bir kalınlık ve bir yaklaşık 1.800 m (5.900 ft) maksimum derinlik. Akifer tükenmesi bazı bölgelerde bir sorundur ve özellikle Kuzey Afrika'da, örneğin Libya'nın Büyük İnsan Yapımı Nehir projesi için kritiktir. Bununla birlikte, mevsimsel ıslak dönemlerde yüzey sularının yapay olarak yeniden doldurulması ve enjeksiyonu gibi yeni yeraltı suyu yönetimi yöntemleri, özellikle Amerika Birleşik Devletleri'nde birçok tatlı su akiferinin ömrünü uzatmıştır.

Ogallala Akifer merkezi ABD'nin dünyanın en büyük akiferlerden biridir ama bazı yerlerde hızla ediliyor tükenmiş belediye kullanımını büyüyen ve tarımsal kullanım devam ederek. Sekiz eyaletin bir kısmının altında yatan bu devasa akifer, öncelikle son buzullaşma zamanından kalma fosil suyu içerir. Akiferin daha kurak kısımlarındaki yıllık yenilenmenin, yıllık geri çekilmenin yalnızca yaklaşık yüzde 10'unu oluşturduğu tahmin edilmektedir. Araştırma Subilimcisi Leonard F. Konikow tarafından 2013 raporuna göre de Amerika Birleşik Devletleri Jeolojik Araştırmalar(USGS), yani 2001 ve 2008 arasındaki tükenme, 20. yüzyılın tamamı boyunca biriken tükenmenin yaklaşık yüzde 32'sidir (Konikow 2013: 22). Amerika Birleşik Devletleri'nde, akiferlerden en büyük su kullanıcıları tarımsal sulama ve petrol ve kömür çıkarımı. "Birleşik Devletler'deki kümülatif toplam yeraltı suyu tükenmesi 1940'ların sonlarında hızlandı ve yüzyılın sonuna kadar neredeyse sabit bir doğrusal hızda devam etti. Yaygın olarak kabul edilen çevresel sonuçlara ek olarak, yeraltı suyunun tükenmesi, ülkenin su ihtiyacının karşılanmasına yardımcı olmak için yeraltı suyu kaynaklarının uzun vadeli sürdürülebilirliğini de olumsuz yönde etkiliyor."

Önemli ve sürdürülebilir bir karbonat akifer örneği, Teksas'ın merkezindeki Edwards Akiferi'dir. Bu karbonat akiferi, tarihsel olarak yaklaşık 2 milyon insana yüksek kaliteli su sağlıyor ve bugün bile, bir dizi akarsu, nehir ve gölün muazzam yeniden yüklemesi nedeniyle dolu. Bu kaynak için birincil risk, yeniden şarj alanları üzerindeki insani gelişmedir.

Tabanında süreksiz kum organları McMurray formasyonu içinde Athabasca Oil Sands kuzey bölgesi Alberta, Kanada, genel olarak ifade edilir Bazal Su kumu (BWS) akiferlerden. Su ile doyurulmuş, sentetik ham petrol üretimi için bitümün geri kazanılması için kullanılan geçirimsiz bitümlü doymuş kumların altında hapsolmuşlardır. Derinlerde yattıkları ve yeniden şarj olduklarında, alttaki Devoniyen oluşumlarından kaynaklanırlar, tuzludurlar ve sığ oldukları ve yüzey suyu ile yeniden dolduruldukları yerlerde tuzlu değillerdir. BWS, ister açık ocak madenciliği ile ister buhar destekli yerçekimi drenajı (SAGD) gibi yerinde yöntemlerle bitümün geri kazanımı için tipik olarak problemler ortaya çıkarır ve bazı alanlarda atık su enjeksiyonu için hedeflerdir.

 Ayrıca bakınız 

 Akitard (yarı geçirimsiz) 
Su taşır ve yavaş iletir. Gözenekli ancak yarı geçirimlidir. Örn. siltli kum, killi ince kum.

 Akifüj (su tutmayan-geçirimsiz) 
Boşluksuz olan ya da kısmen boşluklu olduğu halde bu boşlukların su taşıyacak nitelikte olmamasından su bulundurmayan kütlelere akifüj denir. Örneğin; granit, kristalen kayaçlar.

 Akiklüd (su tutan fakat geçirimsiz) 
Geniş gözeneklilik kapasitesine sahip ve su içeren, fakat suyu bırakmayıp tutan birimlere ise akiklüd denir. Bu birimler akiferleri üstten ve alttan sınırlayarak akifere çeşitli nitelikler (serbest, basınçlı ya da sızdıran) kazandırır. Örneğin; kil-silt.

 Hidrodinamik koşullara göre akiferler üçe ayrılır 
 Serbest (unconfined) akiferler
 Basınçlı (confined) akiferler
 Tünek-asılı (perched) akiferler

 Serbest (unconfined) akifer 
Üzerinde geçirimsiz bir örtü bulunmayan akifere serbest akifer denir. Serbest akifer üst kısmını sınırlayan suyun yüzeyine ise su tablası denir. Bu tip akiferlerde beslenme üstteki tüm yüzey kesimlerden meydana gelir.

 Basınçlı (confined) akifer (artezyen) 

Bir akifer üstten ve alttan geçirimsiz bir katman (akiklüd) tarafından sınırlanıyorsa artezyen (basınçlı akifer) olarak nitelendirilir. Bu tip akiferlerde beslenme sadece üstteki geçirimsiz birimin olmadığı ya da aşındığı kesimlerden meydana gelir.

Akiferin beslenme alanı üstteki geçirimsiz katmandan daha yüksekte olduğu zaman, beslenme alanındaki su tablası da daha yüksekte olur ve akifer basınç altında kalır. Bu tip akiferlerde açılan sondaj kuyuları içerisinde akiferin beslenme alanı yükseltisine bağlı olarak, yer altısuyu kuyu içerisinde yükselir, bazen de kendi basıncı ile yüzeye fışkırır. Bu tür akifere artezyen akifer, kuyu da artezyen kuyusu olarak tanımlanır.

Bir basınçlı akiferin (artezyen sistemi) gelişmesi için üç jeolojik koşulun bulunması gerekir;

 Akifer alttan ve üstten suyun kaçmasını önleyen geçirimsiz birimlerle (akiklüdler) sınırlanmış olmalıdır.
 Kayaç istifi, akiferin beslenmesini sağlayacak biçimde genellikle eğimli ve yüzeye çıkmıştır;
 Beslenme alanında akiferi doldurmaya yetecek kadar yağış olmalıdır.

Artezyene kaptif naplar da denilir. Yer altı suyunun iki geçirimsiz birim arasındaki geçirimli birimde oluşturduğu düzeye piezometrik veya potansiyometrik seviye denilir.

Kayaçların içerisinde basınçlı akifer oluşabilmesi için;

 Yeterli yağış ve beslenme alanının olması
 Gözenek ve çatlakların doğrudan veya dolaylı beslenme alması,
 Akiferin altında ve üstünde bulunan geçirimsiz tabakaların permeabilitesinin çok küçük değerlerde olması,
 Yer altı jeolojik özelliklerinin (eğim, kıvrım, kırık vb.) biriken suya basınç oluşturabilmesi gibi özellikler gereklidir.

Beslenme alanındaki su tablası yüksekliği ile kuyunun beslenme alanına olan uzaklığı, bir kuyuda artezyen (basınçlı) suyun çıkacağı düzeyi belirler. Akiferde sürtünme olmaz ise, artezyen akiferden gelen kuyu suyu artezyen basınç yüzeyine kadar yükselecektir. Bununla beraber sürtünme, akifer suyunun basıncını bir miktar düşürür ve sonuçta su düzeyi yükselir. Bu olay basınç yüzeyinin eğimli olmasından kaynaklanır.

 Dünyada görülen artezyen kaynakları 
ABD'de en iyi bilinen artezyen sistemlerinden biri Güney Dakota'dan güneye doğru orta Teksas'a kadar uzanır. Bu sistemdeki suyun büyük kısmından sulamada yararlanılır. Bu artezyen sisteminin akiferi Dakota Kumtaşıdır. Basınçlı akifere örnek olarak Florida akifer sistemini örnek verebiliriz. Burada erime etkisi ile genişlemiş ve birbiriyle bağlantılı olan çok sayıda mağara, kırık yapıları ve diğer açıklıklar barındıran Tersiyer yaşlı karbonat kayaçları bulunur. Bu karbonatlar, beslendikleri eyaletin kuzeybatı ve orta kesimlerinde yüzeye çıkmakta olup daha genç çökellerle üzerlendiği Atlantik ve Körfez kıyılarına doğru eğimlidir. Şeyllerle ara tabakalı olan karbonatlar birlikte basınçlı akifer ve akiklüd serisi oluştururlar. Ayrıca çöllerdeki vahalar da yaygın artezyen kaynaklarıdır.

 Yarı basınçlı akifer 
Alttan ve üstten yarı geçirimli birimle sınırlanan akiferlerdir. Yer altı suyu basıncı atmosferik basınçtan daha yüksektir. O nedenle su tablası yerine piyozometrik düzeyden söz edilir.

 Asılı veya tünek (perched) akifer 
Serbest akiferin üzerinde doygun olmayan kuşakta mercek şeklindeki geçirimsiz seviyeler üzerindeki gözenekli kısımda yer altı suyunun toplanarak oluşturduğu akifer türüdür.

Üzerindeki su tablasına ise tünek su tablası denir.

 Akiferin yer altı suyu bilançosu 

1.	Beslenme unsurları
 Yağıştan sızma
 Akıştan sızma
 Kar erimesi-sızma
 Buzul erimesi-sızma
 Göl tabanlanlarından sızma
 Yapay beslenme

2.	Boşalma unsurları
 Buharlaşma (evaporasyon)
 Terleme (transpirasyon)
 Kaynaklar ile boşalma
 Su çekme ile boşalma
 Akarsu tabanlarına olan kaçaklar
 Göl tabanlarına olan kaçaklar

 Kaynakça 

 Falling Water Tables 
 Bibliography on Water Resources and International Law Peace Palace Library
 IGRAC International Groundwater Resources Assessment Centre
 SahysMod aquifer model 


Kategori:Subilim
Kategori:Hidrojeoloji
Kategori:Su kütleleri