Forstå grunnvann Hvordan finner vi det?
Historisk sett bosatte folk seg nært tilgjengelig ferskvann, da vann er kritisk for alt liv. Hør professor Anders Vest Christiansen diskutere hvilken rolle grunnvannet har spilt for menneskelig bebyggelse, og verktøyene og teknologien som brukes i dag for å finne og forvalte grunnvannsressurser.
Historisk sett bosatte folk seg i nærheten av ferskvannsressurser, da vann er avgjørende for alt liv.
Vi vet dette fra Danmark og fra de tidlige sivilisasjonene som dannet seg nær de store elvene i Nord-Afrika og Midtøsten.
I områder uten umiddelbar tilgang på vann fant mennesker tidlig opp løsninger for å komme seg til vannet.
Et fremtredende eksempel er Romerriket, der de bygde et komplisert system av akvedukter som transporterte vann fra fjerne fjellregioner til Roma.
Folk lærte også at de kunne få tilgang til grunt grunnvann ved ganske enkelt å grave et hull på riktig sted i landskapet.
Ved å bygge opp hullet med murstein eller stein fikk de konstant vannforsyning.
Selv i dag er det mange mennesker rundt om i verden som er avhengig av drikkevann fra grunne åpne brønner.
Når vi leter etter grunnvann til utvinning i dag, prøver vi å besvare flere spørsmål samtidig.
For det første må vi identifisere vannlagene.
Vi kaller disse lagene akviferer.
Et vannfylt sandlag er en utmerket akvifer.
Mer leirerikt eller på annen måte kompakt materiale kan ha vann, men vi kan ikke hente det ut.
Vi kaller disse lagene akvitarder.
Vi vil også identifisere overflatearealet som fyller opp akviferen med vann og hastigheten det skjer i.
Dette oppfyllingsområdet kan være ganske langt fra selve akviferen, men det er viktig informasjon for å etablere bærekraftig utvinning for brønnen i årene som kommer.
Til slutt vil vi gjerne vite kvaliteten på vannet. I mange områder, spesielt hvis vi ser etter grunnvann nær kysten, kan vannet være saltvann.
Det kan være helt ubrukelig som drikkevann eller til vanning.
Letingen etter grunnvann kan gjøres ved å bore et hull i bakken der du tror en akvifer er til stede.
Dette har vært vanlig praksis i mange år, men det har også ført til en rekke mislykkede borehull uten vann.
Geofysiske metoder har blitt brukt mye som et verktøy for å skanne undergrunnen etter de skjulte lagene.
Bilder av undergrunnen kan brukes til å finne ideelle mål for neste boring når du leter etter vann.
De geofysiske verktøyene kommer i mange former, men for grunnvannsundersøkelse er de elektromagnetiske metodene de mest vanlige.
De elektromagnetiske metodene bruker to elementer: Det ene er at et varierende magnetfelt genererer et varierende elektrisk felt og omvendt. Det andre er at jorden kan lede strøm.
Dette betyr at hvis vi genererer et varierende magnetfelt på overflaten, vil undergrunnen svare med et varierende elektrisk felt.
Dette varierende elektriske feltet vil ha sitt eget varierende magnetfelt, som vi kan plukke opp på overflaten i en induksjonsspole.
Et eksempel på ent slikt elektromagnetisk måleverktøy er dette tTEM-systemet.
Det består av tre deler. Foran har vi en ATV som trekker enheten. I midten har vi senderspolen.
Den er som en ledning som danner det varierende magnetfeltet.
På baksiden har vi en mottakerspole som registrerer svaret fra bakken. Form og størrelse på magnetisk respons som registreres i mottakerspolen, kan oversettes til en modell av elektriske egenskaper i undergrunnen.
Det siste trinnet er å oversette de elektriske egenskapene til lagene i undergrunnen til noe mer meningsfylt.
Vi kan gjøre dette fordi de elektriske egenskapene avhenger av bergartstypen eller avsetningstypen i undergrunnen.
Se for deg at vi har en veldig enkel undergrunnsmodell bestående av tørr sand, våt sand og noe leire.
Den tørre sanden vil ha den høyeste motstanden mot å lede elektrisk strøm. Den våte sanden vil være mer ledende.
Leiren vil være best til å lede strøm.
Dette gjør at vi kan tolke de elektromagnetiske signalene til en mer meningsfylt modell av undergrunnen der vi kan se de ellers skjulte lagene.
Kartleggingen kan utføres direkte på bakken eller fra et helikopter med en stor ledespole.
Slik kan store områder kartlegges raskt og gi bilder av de skjulte lagene i undergrunnen. Lokalisering av ferskgrunnvann har vært en avgjørende oppgave gjennom tidene.
I dag gjør teknisk utvikling og avanserte geofysiske verktøy det mulig for oss å skanne undergrunnen, som bidrar til å finne de skjulte lagene under bakken.
Dette kan hjelpe oss med å finne de beste målene for neste utvinningsbrønn for grunnvann.