Grunnvatn og jarðhiti 5.vika

Question 1

Hvað er grunnvatn?

Answer 1

Grunnvatn er allt vatn sem við sjáum ekki og liggur fyrir neðan yfirborði jarðar.

• Töluvert magn af ferskvatni liggur neðan yfirborðs jarðar : viljum fá drykkjarvatnið okkar þaðan.
• Aðaluppspretta drykkjarvatns
• Mikilvæg auðlind sem er viðkvæm fyrir mengun

Question 2

Grunnvatn mikilvæg auðlind, afhverju?

Answer 2

• Drykkjavatn fyrir menn og dýr
• Notað í áveitur
• Notað í iðnaði
  og er bara ein mikilvægasta auðlind manna frá upphafi

Question 3

Hringrás vatns?

Answer 3

1. Uppgufun
2. Útgufun
3. Úrkoma
4. Sig niður í jarðlög
5. Afrennsli

Question 4

Forðabúrið neðanjarðar:

Answer 4

• Vatn á yfirborði sitrar niður í jarðlög
• Vatnið sem sitrar niður bætist við raka í jarðvegi og grunnvatna
• Sumt af vatninu sem sitrar niður í gegnum jarðlög safnast saman við vatnsheld jarðlög og mynda grunnvatn

Question 5

Gropa - Holrými

Answer 5

• Gropa jarðlaga ræður því hversu mikið vatn lekur í gegnum þau
• Gropa eru opin, holrými í bergi og seti
• Heildarrúmál þessara holrýma lýsir lekt jarðlaganna
• Holrými er oft gefin upp í % þ.e. hve mikið af holrýmum er í jarðlaginu
• Lekt jarðlaga og gropa þeirra er mjög misjöfn

Question 6

tvennskonar Lekt :

Answer 6

Getur verið af tvennum toga: Frumlekt og síðlekt
Frumlekt jarðlaga er til staðar í jarðlaginu frá upphafi:
- Holrými milli korna í seti
- Gasblöðrur í basalti
- Opin bygging í kóralrifum

Síðlekt myndast í jarðlaginu eftir myndun þess:
- Sprungur og brot
- Uppleysing steinda
· vatn hripar niður eftir sprungum og leysir upp bergið á leið sinni = holrými stækka

Question 7

Lekt:

Answer 7

Lekt jarðlaga getur hrakað:

• Jarðlagið þjappast saman
• Útfellingar stífla holrými

Vel kristallað berg hefur mjög lága lekt

Lekt jarðlags lýsir hæfileika þess til að leiða vatn í gegnum sig

• jarðlög með háa lekt leiðir vatn vel
• vatn streymir hægt eða jafnvel ekki neitt í gegnum þétt jarðlög með lága lekt
• því stærri sem holrýmin eru því betri lekt hefur jarðlagið

Question 8

Vatnsveitar og vatnshemlar:

Answer 8

• Vatnsveitir: setlag eða berg með góða lekt
• Vatnshemill: setlag eða berg sem leiðir illa eða ekki vatn
• Vatnsleiðar og vatnshemlar skiptast oft á í jarðlögum

Question 9

Góðir vatnsveita og vatnshemlar:

Answer 9

Góðir vatnsveitar:

• Möl
• Sandur
• Blöðrótt basalt
• Gjall og vikur

Góðir vatnshemlar:

• Þétt berg
• Þétt leirlög
• Þétt öskulög
• Ignimbrít

Question 10

Opnir og lokaðir veitir:

Answer 10

Opin veitir - vatnsveitir sem er opin til yfirborðs
- Er í snertingu við andrúmsloft og er með breytilegan þrýsting
· sami þrýstingur í grunnvatninu og er í
andrúmsloftinu
- Viðkvæmir fyrir mengun

Lokaður veitir - Vatnsveitir sem er lokaður frá yfirborði undir vatnshemli
- Einangraður frá yfirborði
· Grunnvatn getur verið með yfirþrýsting
- Ekki eins viðkvæmir fyrir megnun

Question 11

Hangandi veitar (perching):

Answer 11

· Geta myndast þar sem afmarkaðir bútar eru af illa vatnsleiðandi jarðlögum
· Vatn safnast þá saman fyrir ofan þessu vatnsheldu lög og vatnið nær ekki að leka niður í raunveruleggt grunnvatnsborð svæðisins
- mynda falskt grunnvatnsborð t.d. rauðavatn
- þessar linsur tæmast mun fyrr en raunverulegt grunnvatn

Question 12

Grunnvatnsflötur?

Answer 12

• Fylgir landslagi: er dýpri á hæðum en í lægðum

Question 13

Hvað er grunnvatnsborð?

Answer 13

Grunnvatnsborð er:
- yfirborð grunnvatnsins neðanjarðar

Fyrir ofan grunnvatnsborð eru holrými að mestu fyllt lofti
- jarðefnið er ómettað vatni, en raki er til staðar - Jarðrakalag

Fyrir neðan grunnvatnsborð eru holrými fyllt vatni
- jarðefnið er mettað vatni

Hárpípulag liggur fyrir ofan grunnvatnsborð
- Hárpípukraftar sjúga vatn úr grunnvatni

Question 14

Grunnvatnsborð?

Answer 14

Er yfirborð mettunar lagsins og það liggur á mismiklu dýpi

Þar sem landslag sker grunnvatnsyfirborð myndast :

• Lindir
• Vötn og tjarnir
• Mýrar

Það breytist með árstíðum og úrkomu:

• Á rökum svæðum eða í vætutíð, liggur grunnvatnið rétt undir yfirborði
• Á þurrum svæðum, eða í þurrkatíð getur grunnvatn legið tuga eða hundruðu metra undir yfirborði og tjarnir þornað upp

Question 15

Lega grunnvatnsborðs:

Answer 15

Því fylgir mikið til landslagi:

• Á hálendum svæðum liggur grunnvatnsborðið hátt
• Á laglendari svæðum liggur grunnvatnsborðið neðar

Grunnvatn streymir frá hálendari svæðum til láglendari
Oft hægt að nota landslag til að meta grunnvatnsflæði í grófum dráttum

Question 16

Grunnvatnsstreymi:

Answer 16

• Grunnvatn streymir fremur hægt í jarðlögum og er udnir áhrifum af þyngdaraflinu.
• Flæði í ómettuðum jarðlögum er beint niður
• Í vatnsmettuðum lögum er flæðið flóknara og stjórnast af : þyngdaraflinu og þrýstingi

Grunnvatnsstraumar geta verið af ýmsum gerðum:

• Svæðisbundir grunnir straumar sem eru oft árstíðarbundnir
• djúpir straumar sem renna stöðugt undir stórum landsvæðum

Question 17

Drifkraftur grunnvatnsstreymis:

Answer 17

Drifkraftur grunnvatnsstreymis er hið svokallaða Mætti (hydraulic gradient) sem ræðst af:

• Hæð yfir sjávarmáli
• Þyngd vatnsúlunnar fyrir ofan einhvern ákveðin punkt

Vatnshæðamælir er notaður til að mæla Mættið - hæð vatns í pípunni gefur til kynna mættið

Question 18

Flæði grunnvatns

Answer 18

Það er metið með mælingum á Mætti
- Flæði er ALLTAF frá prunkti með hærra mætti að punkti með lægra mætti

Flæðalínurnar eru þá ekki beinar línur

• flæðið fylgir bogadregnum línum
• flæðið getur verið upp í móti ef mættið er lágt

Question 19

Hraði grunnvatnsstreymis:

Answer 19

Hraði grunnvatnsstreymisins ræðist af nokkrum þáttum:
- Lekt jarðlaga :
· mikil lekt = hratt grunvatnsstreymi
· lítil lekt = tregara grunvatnsstreymi
- Mættið (breytingar í mættinu)
· mættið getur breyst yfir stór landsvæði
· og þar með drifkrafturinn fyrir grunnvatnsstreymi á svæðinu
Hærra = hraðara rennsli
Lægra = hægara rennsli

Grunnvatnsstraumar renna fremur hægt miðað við yfirborðsflæði:

• vatnið þarf að troða sér í gegnum lítil holrými
• hægist á flæðinu vegna m.a. viðnáms

Flæðihraðar:

• sjávarstraumar : 3 km/klst
• Frísklegur fjallalækur : 30 km/klst
• Grunnvatn : 0.00002 km/klst

Question 20

Nýting grunnvatns:

Answer 20

Vatnsþörf manna krefst þess að við getum náð í grunnvatn:

• brunnar : holur sem eru grafnar eða boraðar
• Lindir: náttúrulegt útstreymi grunnvatns

Question 21

Brunnar (fyrir grunnvatn)

Answer 21

Eru holur sem ná niður fyrir grunnvatnsborð:

• Vatninu er náð upp með því að lyfta því eða dæla því
• Vatnið streymir frá veitinum inn í brunninn
• Niðurdráttur getur orðið ef of mikið vatn er tekið úr brunninum (þá getur brunnurinn þornað upp í ehv ákveðinn tíma)

Question 22

Lindir/kaldavermsl

Answer 22

Lindir/kaldavermsl eru þar sem grunnvatn kemur til yfirborðs.
Kaldavermsl (íslensk orð yfir lindir)
Er mikilvæg uppspretta drykkjavatns:
- gefa af sér ferskt og hreint vatn
- engin þörf á að grafa brunna
- rennsli úr lindum er stöðugt
Til allskonar gerðir af lindum og uppsprettum.

Lindir myndast við fjölbreyttar jarðfræðilegar aðstæður:

• Þar sem vatnsleiðandi sprungur leiða vatn til yfirborðs
• Sprungur misgengi og gangar leiða vatn til yfirborðs
• Uppstreymi úr lokuðum veiti eftir sprungu eða gangi- sjálfrennandi veitir(artesian) þar sem vatn kemur upp undir þrýstingi
• Þar sem grunnvatnsborð hangandi veitis(perching) sker yfirborð

Question 23

Grunnvatnsvandræði

Answer 23

Grunnvatn er vandmeðfarið og getur stafað hætta af:

• Ofnotkun / Ofdælingu
• Mengun

Question 24

Ofnotkun grunnvatns:

Answer 24

Ofnotkun grunnvatns getur:

• lækkað grunnvatnsborðið á svæðinu : þurkkað upp ár, læki og stöðuvötn
• Breytt grunnvatnsstreymi: mengandi efni geta borist í drykkjarvatn
• Ferskvatnslinsur fljóta yfirleitt ofan á sjó á strandsvæðum: ofdæling getur orsakað að sjór berist í drykkjarvatn
• Ofnotkun getur orsakað landsig

Question 25

Grunnvatnsmengun:

Answer 25

Grunnvatn getur auðveldlega spillst ef óæskileg efni leka niður í grunnvatnið t.d. - áburður og skordýraeitur - lekar klóakleiðslur - úrgangur frá iðnaði, bensínstöðvum og rusalhaugum - hræ dýra falla í lindir

Question 26

Tvær mengunar meginvegur:

Answer 26

Ákveðið upptakasvæði t.d. klóakrör eða ruslahaugur - mengunin er mest næst upptökunum - mengunin þynnist út er fjær dregur Mengunin kemur frá stórum svæðum t.d. áburðanotkun í landbúnaðarhéraði

Question 27

Kína grunnvatnsvandræði

Answer 27

- mikill drykkjavatnsskortur - rignir lítið (Beijing) - mikill mannfjöldi (beijing) - mengun í vatninu - margar verksmiðjur, áburður, skordýraeitur, klóak og rusl

Question 28

Grunnvatn á Íslandi

Answer 28

- mikið grunnvatn /ekki mikill skortur - Minna vatn á blágrýtissvæði landsins - vatnsmiklar lindir og lindár - laus jarðlög : geyma grunnvatn -

Question 29

Kalksteinshellar:

Answer 29

Myndast þegar grunnvatn leysir upp veik lög í kalksteini Dropasteinar og dropsteinar myndast þegar kalkið fellur út úr grunnvatninu inni í heilu hellunum (CO2 sleppur í burtu) - CaCO3 fellur út þegar grunnvatnið kemst í snertingu við súrefni - með tímanum myndast ýmis form · Dropasteinar (stalactites) þeir hanga niður úr loftinu · Dropsteinar (stalagmites) þeir byggast upp frá gólfi Vaxa saman í súlur

Question 30

Karst landslag

Answer 30

Einkennist af bröttum tindum með láglendi á milli sem eru oftar en ekki hrunin hellisþök - lækir hverfa niður í jörðina og birtast síðan aftur sem uppsprettur langt í burtu - hellar - dropasteinsmyndanir - náttúrulegar brýr myndast þegar hellisþak hrynur - Strýtur - Uppsprettur Mjög óreglulegt landslag

Question 31

Lífríki í kalksteinshellum

Answer 31

Mjög sérhæfð samfélög geta myndast í hellum - bakteríur sem gefa frá sér brennisteinssambönd - blindir fiskar Leðurblökur

Question 32

Almennt um jarðhita:

Answer 32

Jarðhiti er búin til úr grunnvatni, vatn sem fer ofan í jörðina og hitnar - jarðhitasvæði er helst að finna á eldvirkni- og jarðskjálftabeltum jarðar. - Þau eru tengd hreyfingum jarðskorpunnar, algengustu á mótum jarðskorpuflekanna - Ísland er eitt mesta jarðhitaland í heiminum - Heitar uppsprettur algengar í sjó og við strendur

Question 33

Jarðhiti á Íslandi

Answer 33

Stærstu jarðháhitasvæðin staðsett á virku rek- og gosbeltanna. erum svo með fleiri minni jarðhitasvæði á mörgum stöðum á landinu

Question 34

Hverir og goshverir:

Answer 34

Eru staðir þar sem heitt grunnvatn kemur til yfirborðsins - hitastig getur verið frá 30 að 140 gráður - venjulegast mikið af uppleystum efnum í vatninu Myndast við tvenns konar aðstæður - þar sem heitt vatn streymir til yfirborðs í sprungum · vatn hitnar vegna jarðhitastiguls - Á jarðhitasvæðum · Vatn hitnat vegna nálægðar kviku (háhitasvæði og lághitasvæði) ·

Question 35

Flokkun jarðhitasvæða:

Answer 35

Jarðhitasvæðum á íslandi er skipt í tvennt - Háhitasvæði : hiti á 1000m yfir 200 gráður - Lághitasvæði : hiti á 1000m ekki yfir 150 gráður Þessi skipting byggist á hitastigi í vatnskerfi jarðhitasvæðanna, mismunandi staðsetningu þeirra og mismunandi nýtingarmöguleikum svæðanna.

Question 36

Drifkraftur jarðhita

Answer 36

Heitt vatn og gufa streyma til yfirborðs í jarðhitakerfum - Á háhitasvæðum er uppstreymið knúið áfram af hræringu sem skýrist af því að heitt vatn og gufa er eðlisléttari en kaldara vatn - Á lághitasvæðum er drifkrafturinn bæði hræring og hæðamismunur grunnvatns (Mætti)

Question 37

Lághitasvæði:

Answer 37

- Hitastig 150 gráður í efstu 1000 m - Öll staðsett utan gosbeltis - Einkennist af vatnshverum, goshverum og laugum - Efna innihald lághitavatns oftast nær líku efna innihaldi fersk vatns - Rennsli úr einstökum hver getur verið frá minna en 0.5l/sek upp í 180l/sek. Deildartunguhver er mep um 180 l/sek. - Lítil ummyndun (útfellingar einkum kísill sem myndar hverahrúður) - Talin vera um 150 talsins með yfir 600 hverum og laugum Ölkeldur, laugar og vatnshverir.

Question 38

Geysir

Answer 38

Geysir í Haukadal er einn frægasti goshver í heimi Er lághitasvæði Geysissvæðið samanstendur af nokkrum hverum : - Tengist gamalli og útkulnaðri megineldstöð - Strokkur gýs á 10 min fresti - Nokkrir bullandi vatnshverir

Question 39

Háhitasvæði

Answer 39

- Hitastig 200 gráður á 1000 m dýpi - Flest staðsett innan gosbeltisins - Tengjast eldstöðvunum (flest innan virkra megineldstöðva) - Gufuhverasvæði (vatn sýður) - Talin vera tæplega 30 og samanlagt flatarmál þeirra um eða yfir 400 km2 - Mikil ummyndun : (við hið háa hitastig tærist bergið og grotnar niður svo að ýmis efni skolast úr því og eftir verður blanda af leir, hverahrúðri og gifsi. Safnast einnig hreinir brennisteinar)

Question 40

Hengilsvæðið

Answer 40

- með stærstu jarðhitakefum á landinu 100km - nær yfir tvær megineldstöðvar - heita vatnið er á 2-3 km dýpi - 3 megin jarðhitakerfi 1. Hveragerðaeldstöðin 2. Ölkelduhálsvæðið 3. Henglafjöll

Question 41

Hagnýting jarðhitans

Answer 41

- til baða og þvotta - til húshitunar - til ylræktar - til iðnaðar - til raforkuframleiðslu - jarðhiti í sjó og við strendur landsins hefur verið lítið nýttur