Budowa geologiczna i morfologiczna terenu ma zdecydowany wpływ na występowanie wód artezyjskich – aby mogły powstać wody artezyjskie, warstwa przepuszczalna musi znajdować się pomiędzy warstwami nieprzepuszczalnymi. Warunkiem koniecznym do powstania wód artezyjskich jest umiejscowienie tych warstw w niecce, monoklinie lub na obszarach uskokowych. Pozostająca w warstwie wodonośnej woda znajduje się pod ciśnieniem hydrostatycznym w warstwie przepuszczalnej. Woda ta wydostaje się na zewnątrz poprzez przewiercenie warstwy nieprzepuszczalnej. Największe obszary występowania wód artezyjskich nazywane są basenami artezyjskimi.

Największe obszary występowania studni artezyjskich znajdują się na terenie Wielkiego Basenu Artezyjskiego w Australii. Rozległe baseny artezyjskie znajdują się również w północnej Afryce oraz w Europie (Basen Paryski, Basen Londyński, Basen Moskiewski, Niecka Łódzka, Niecka Mazowiecka), jak również w Ameryce Północnej – w Wielkim Basenie Dakoty.

R70xRbnj9A32A

Mapa Australii z zaznaczonym obszarem Wielkiego Basenu Artezyjskiego. Jest on położony między południkami sto dwadzieścia i sto czterdzieści stopni oraz na równoleżniku dwadzieścia stopni blisko Zwrotnika Koziorożca. Znajduje się w najniższej części Niziny Środkowoaustralijskiej pomiędzy Wielkimi Górami Wododziałowymi a Wyżyną Zachodnioaustralijską (od Caims na północy kontynentu, w pobliżu Alice Springs, po Brisbane i na południe, kończąc się powyżej Sydney oraz Canberry).

Jak wspomniano, występowanie wód artezyjskich jest zależne od budowy geologicznej i morfologicznej terenu. Na przykład w obszarze Wielkiego Basenu Dakoty, położonym na wschód od Gór Skalistych w Ameryce Północnej, pomiędzy warstwą wodonośną zbudowaną z piaskowców znajdują się warstwy nieprzepuszczalne górnej kredy i paleozoiku, co umożliwia powstanie wód artezyjskich.

Rszpn7OdJfzgC

Grafika przedstawia schematyczny przekrój artezyjskiego basenu Dakoty. Na osi pionowej oznaczone są metry: zero, sto, dwieście, trzysta. Na wysokość około 350 metrów nad poziomem morza sięgają Góry Skaliste zbudowane z granitu, kształtowały się w prekambrze. Dalej na wysokości około dwustu metrów jest Colorado Springs z epoki górnej kredy i trochę niżej piaskowce Dakota. Pomiędzy warstwą z górnej kredy a piaskowcami Dakota jest cienka warstwa wodonośna, przepuszczalna. Warstwy z górnej kredy i paleozoiku są nieprzepuszczalne. Przez całą szerokość przekroju prowadzi oś pozioma opisana jako paleozoik. Z neogenu z ery kenozoicznej pochodzą warstwy leżące nad warstwami górnej kredy.

Dla mnóstwa obszarów wody artezyjskie są jedynymi dostępnymi zasobami wody. Studnie artezyjskie zakładane są głównie do poboru wody pitnej, szczególną rolę odgrywają na terenach pustynnych. Innym ich zastosowaniem jest nawadnianie ogrodów czy upraw. Zbyt intensywna eksploatacja wód artezyjskich prowadzi do przejścia ich w wody subartezyjskie.

Wodami subartezyjskimi nazywamy wody podziemne, które występują w warstwach wodonośnych pod skałami nieprzepuszczalnymi. Wody te mają niskie ciśnienie hydrostatyczne, w związku z czym słup wody w odwiercie nie sięga powierzchni ziemi, lecz podnosi się wyżej, niż nawiercone zostało zwierciadło wód podziemnych. Wody subartezyjskie występują w wielu miejscach, gdzie spąg kompleksu skalnego znajduje się poniżej poziomu ciśnienia piezometrycznego (zwierciadła piezometrycznego). Ciśnieniem piezometrycznym (artezyjskim) nazywamy ciśnienie, którego wielkość umożliwia wypływ wód podziemnych z otworu wiertniczego na powierzchnię terenu (samowypływsamowypływsamowypływ). W różnych miejscach powierzchni ziemi wody tej samej warstwy wodonośnej mogą być subartezyjskie lub artezyjskie, w zależności od topografii terenu (oraz lokalnych zmian ciśnień piezometrycznych). Przydatne gospodarczo są szczególnie te wody subartezyjskie, które nawiercono głęboko – są niekiedy mniej zanieczyszczone od przypowierzchniowych lub też osiągają lepszą wydajność. Poza tym podnoszą się po nawierceniu blisko powierzchni ziemi, co ułatwia ich eksploatację.

RnhHAKKlXrFpY

Grafika przedstawia schemat występowania wód subartezyjskich. Zgodnie z grafiką występują one w zagłębieniach między wzniesieniami. Zagłębienie zbudowane jest od dołu z warstwy nieprzepuszczalnej, następnie jest warstwa wodonośna, której górna warstwa bliżej powierzchni jest przepuszczalna - to strefa zasilania. Nad warstwą wodonośną leży warstwa nieprzepuszczalna. Studnia artezyjska ma postać wąskiego przesmyku, biegnącego od warstwy wodonośnej, przez warstwę nieprzepuszczalną na powierzchnię.

Słownik