Akuifer: Ruang Pori dan Aliran Air Bawah Tanah

Air bawah tanah biasanya bukan sungai besar yang mengalir di dalam gua. Di banyak tempat, air memenuhi liang antara butiran sedimen atau rekahan dalam batuan di bawah aras air tanah. Bahan geologi yang dapat menyimpan dan menghantar air dalam jumlah yang berguna kepada telaga atau mata air disebut akuifer.

Porositi dan kebolehtelapan

Dua sifat penting ialah porositi (keliangan) dan kebolehtelapan. Porositi menerangkan bahagian isi padu bahan yang terdiri daripada ruang kosong. Kebolehtelapan pula berkait dengan sejauh mana ruang atau rekahan itu saling bersambung sehingga air boleh bergerak melaluinya. Oleh itu, bahan boleh mempunyai banyak liang tetapi masih menghantar air dengan perlahan jika liang itu sangat kecil atau kurang bersambung. Dalam hidrogeologi, kadar aliran juga sering dihuraikan menggunakan kekonduksian hidraulik.

Pasir dan kerikil lazimnya mempunyai laluan antara butiran yang membolehkan air bergerak lebih mudah. Tanah liat pula boleh mempunyai banyak ruang liang, tetapi saiz liang yang sangat kecil menyebabkan aliran menjadi perlahan. Dalam batuan pejal, rekahan yang saling bersambung juga boleh menjadi laluan penting bagi air bawah tanah.

Cas semula, aliran dan telaga

Sebahagian air hujan meresap dari permukaan dan bergerak ke bawah untuk mengimbuh semula akuifer. Air bawah tanah kemudian bergerak mengikut perbezaan tenaga dan tekanan melalui bahan yang telap, lazimnya dengan sangat perlahan berbanding aliran sungai. Air akhirnya boleh keluar melalui mata air atau memasuki sungai, atau dikeluarkan melalui telaga. Sungai, tasik dan tanah lembap juga boleh menyumbang kepada imbuhan apabila air meresap daripada badan air ke bawah tanah. Kadarnya berubah mengikut hujan, jenis tanah dan batuan, topografi, tumbuh-tumbuhan serta penggunaan tanah.

Apabila air dipam daripada telaga lebih cepat daripada kadar akuifer menerima air semula, aras air tanah di sekitarnya boleh menurun. Kesan ini bergantung pada geologi, kadar pengepaman dan kadar cas semula. Sebab itu akuifer bukan takungan yang boleh dianggap mempunyai bekalan tanpa had. Aras hidraulik di sekitar telaga boleh menurun dan membentuk kawasan penurunan yang menyerupai kon. Dalam keadaan tertentu, telaga cetek boleh menjadi kering.

Akuifer terkurung dan tidak terkurung

Di atas aras air, ruang liang mengandungi campuran udara dan air; kawasan ini ialah zon tak tepu. Di bawah aras air, ruang yang boleh diisi air pada umumnya tepu.

Akuifer tidak terkurung mempunyai aras air tanah sebagai sempadan atas zon tepunya. Akuifer terkurung pula berada di antara lapisan yang kurang telap dan airnya boleh berada di bawah tekanan. Jika tekanan mencukupi, air dalam telaga yang menembusi akuifer terkurung boleh naik melebihi bahagian atas akuifer. Keadaan ini dikaitkan dengan sistem artesis. Namun, air tidak semestinya memancut hingga ke permukaan. Kedalaman telaga sahaja tidak menjadikannya telaga artesis; keadaan tekanan dan pengekangan geologi menentukan sifat tersebut.

Bagaimana kita mengetahui hal ini?