Eigenschappen

Samenstelling – de chemische smanestelling van groundwater wordt bepaald door de geologische structuur van de bodem waarin het zich bevindt. Omdat water constant in contact is met de bodem waarin het zich bevindt, ontstaat een equilibrium tussen de samenstelling van de bodem en die van het grondwater. Water dat bijvoorbeeld circuleert door zand of graniet is zuur en bevat weinig mineralen. Water dat zich in kalklagen bevindt is basisch en bevat (bi)carbonaten. De volgende tabel vergelijkt de eigenschappen van oppervlaktewater met die van grondwater gebaseerd op standaard laboratorium analyses [1].

Eigenschap	Oppervlaktewater	Grondwater
Temperatuur	Varieert per seizoen	Redelijk constant
Troebelheid, SS	Niveau variabel, soms hoog	Laag tot niets
Kleur	Veroorzaakt door SS (klei, algen), in zachte of zure wateren door humuszuren	Vanwege opgeloste stoffen
Mineralen	Verschilt per bodem, bestanddelen, regenval, etc.	Grotendeels constant, meestal wel veel hoger dan in omringend oppervlaktewater
Tweewaardig Fe and Mn in oplossing	Meestal geen, behalve op de bodem van meren en vijvers die zijn geëutrofieerd	Meestal aanwezig
Aggressief CO2	Meestal geen	Vaak aanwezig
Opgelost O2	Meestal bij verzadigings niveau, afwezig in erg vervuild water	Meestal aanwezig
H2S	Meestal geen	Vaak aanwezig
NH4	Allen in vervuild water	Vaak aangetroffen
Nitraten	Meestal lage concentratie	Concentratie soms hoog
Silica	Meestal gemiddelde hoeveelheid	Meestal hoge concentratie
Minerale en organische microverontreinigingen	Kan aanwezig zijn maar verdwijnt snel als de bron is verwijderd	Meestal niet, maar verontrieniging door ongeluk blijf erg lang aanwezig
Levende organismen	Bacteriën, virussen, plankton	IJzer bacteriën vaak aanwezig
Gechloreerde oplosbare stoffen	Zelden aanwezig	Vaak aanwezig
Eutroof karakter	Vaak. Meer bij hogere temperaturen	Geen

De meest opvallende eigenschappen van groundwater zijn lage troebelheid, een constante temperatuur en chemische samenstelling en een bijna constante fawezigheid van zuurstof. Circulerend grondwater kan behoorlijk in samenstelling variëren door aanwezigheid van verontreinigingen. Grondwater is vaak in biologische samenstelling vrij puur.

Grondwaterstroom – grondwater is vrijwel constant in beweging, hoewel de snelheid slecht heel laag is vanwege remming door de bodemlagen waardoor het heen stroomt.
Grondwater beweegt eerst vertikaal onder invloed van de zwaartekracht. Omdat het van hoge druk naar lage druk beweegt kan ook een opwaartse stroom plaatsvinden.
Twee eigenschappen van steen bepalen de grondwaterstroom: porositeit en doorlatendheid. Porositeit is het percentage van een bodemlaag waarin zich allen lucht bevindt (open ruimte). Dit bepaald de mogelijke hoeveelheid water in een bodemlaag.doorlatendheid is een maat voor de verbinding van proiën en de grootte van de verbindingen. Lage porositeit resulteerd in lage doorlatendheid, maar hoge porositeit garandeert geen hoge doorlatendheid. het is mogelijk dat een bodem zeer poreus is, zonder dat veel verbindingen tussen de poriën ontstaan. Een voorbeeld van een soort steen waarbij dit het geval is, is vulkanisch steen. Gasbellen maken het steen zeer poreus, maar de poriën zijn niet verbonden en dus heeft het steen een lage doorlatendheid [2].

Grondwatersnelheid en volumestroom

De snelheid van grondwater in de verzadigde zone van de bodem hangt af van de doorlatendheid van gesteente en van de hydraulische gradiënt. De hydraulische gradiënt betekent het verschil in verhoging gedeeld door de afstand tussen twee punten van het waterpeil. Snelheid, V, is dan:

V = K(H₂ - H₁)/ L

Waarin: K = doorlatendheids coëfficiënt, H1 - H2 = stijghoogteverschil en L = afstand tussen de stijghoogtemetingen. Wanneer we bovenstaande formule vermenigvuldigen met de oppervlakte A waardoor het water zich beweegt, komt daaruit de volumestroom per tijdseenheid, Q.

Dit heet de Wet van Darcy:

Q = A * K(H₂ - H₁)/ L

Bronnen en putten – een bron is een gebied aan het aardoppervlak waar het waterpeil aan de oppervlakte ligt en water uit de grond komt. Bronnen ontstaan als een ondoorlaatbaar gesteente (een aquilude) een doorlaatbaar gesteente (een aquifer) kruist. De hoeveelheid bronnen in een gebied hangt sterk af van de geologie in een gebied. Wanneer een ondoordringbaar gesteente (bijv. klei) onder een laag verzadigde bodem of gesteente ligt, zullen een aantal bronnen aanwezig zijn waar de kleilaag zich bevindt. Scheuren in kalksteen lagen worden vaak vergroot door oplossing in grondwater, zodat kleine ondergrondse tunnels en grotten worden gevormd.
Een put is een gat in de grond dat door mensen is gegraven om grondwater op te pompen. Een artesische put is een zeer diepe put waarin water naar boven komt onder druk. Een artesische put benodigd een aflopende aquifer die tussen ondoordringbaar gesteente zit. Water wordt onder druk naar boven gedrongen. Op grote hoogte bereikt het water de rand van de aquifer en percoleert weer naar beneden door poriën. Het water in deze ruimten staat onder druk door het gewicht van het water in de aquifer erboven. Wanneer een put wordt gegraven vanuit het oppervlak door de ondoordringbare laag in de aquifer doet de druk het water in de put stijgen. In gebieden waar de aquifer steil is, zal de druk het water omhoog duwen in een permanente fontein.
Water uit een artesische put of bron is meestal koud en bevat geen organische verontreinigingen, zodat het erg geschikt is om te drinken.
 

Spring [2]

Well [2]