grundvattendynamik

Grundvattendynamik avser studiet av hur grundvatten lagras, rör sig och reagerar över tid inom jord- och berggrund. Den beskriver hur vatten rör sig genom porösa och sprickiga strukturer, hur grundvattennivåerna ändras som svar på nederbörd, avrinning och mänskligt uttag samt hur vatten överförs mellan grundvatten och ytvatten.

Viktiga begrepp är unconfined (fri vattenyta) och confined (fångad vattenyta) akvifer. Fysiska egenskaper som styr dynamiken inkluderar porositet, effektiva porositet, hydraulisk konduktivitet (K) och lagringsparametrar som specifik lagring (Ss) och specifik avkastning. Dessa parametrar bestämmer hur mycket vatten som ryms i ett medium och hur snabbt waterier svarar på infiltration och uttag. Darcy’s lag och den grundläggande flödesekvationen används för att beskriva hur vatten rör sig i jord- och berggrund och ligger till grund för många hydrologiska modeller.

Återfyllning (recharge) sker primärt genom infiltration av nederbörd och underjordisk infiltration, medan uttag (discharge) sker till vattendrag, sjöar, artesiska källor eller genom pumpsystem. Flödesvägar och samband mellan grundvatten och ytvatten kan vara dynamiska och påverkas av geologi, markanvändning och klimatförändringar. Transport av lösta ämnen sker genom advektion, diffusion och dispersion och påverkas av flödeshastighet och struktur.

Användningar och tillämpningar inkluderar vattenförsörjning, föroreningsriskbedömningar, mark- och vattenförvaltning samt planering inför klimatförändringar och havsnivåriseffekter som saltvattenintrång i kustnära akviferer. Systemen övervakas med mätbrunnar, piezometrar, pumpförsök och tracerstudier och modelleras med numeriska verktyg för att bedöma flöden och lagring.