Originea și distribuția generală a apelor subterane

1. Teoria infiltrării:

Este în prezent acceptată ca fiind principala explicaţie pentru formarea apelor subterane.

Cei care au formulat aceasta teorie (Palissy si Mariotte) susţineau că sursa de formare a acviferelor este infiltrarea apelor din precipitaţii, din domeniul marin şi din lacuri.

În procesul de infiltrare, aceste ape pot întâlni un strat impermeabil care favorizează acumularea apelor infiltrate şi implicit formarea unui acvifer.

Această teorie este dovedită de unele observaţii simple:

coborârea nivelului hidrostatic al acviferelor freatice în perioadele secetoase;

creşterea în perioadele ploioase a nivelului hidrostatic al acviferelor freatice;

variaţia debitelor izvoarelor generate de acvifere freatice.

Teoria Palissy-Mariotte nu poate explica acumulările de apă subterană cu mineralizaţie redusă din regiunile cu climat arid, regiuni cu veri lipsite de precipitaţii şi evaporări intense.

2. Teoria condensării vaporilor de apă

A fost formulată în anul 1877 de Volger, care susţinea că apele subterane provin din condensarea vaporilor de apă din aerul care circulă prin porii şi fisurile rocilor.

Teoria lui Volger se bazează pe faptul că la scăderea temperaturii aerul saturat cu vapori de apă devine suprasaturat iar o parte din vaporii de apă se condensează şi trec în stare lichidă. În prezenţa unui strat impermeabil această apă se acumulează şi poate forma un acvifer.

Din variaţia umidităţii aerului în funcţie de temperatură se poate estima cantitatea de apă cedată.

Acestei ipoteze i s-au adus o serie de critici şi de aceea Lebedev a ajuns la o nouă interpretare a teoriei condensării, considerând că amestecul de aer şi vapori de apă constituie două sisteme termodinamic independente şi deplasarea vaporilor de apă din zonele mai umede şi mai calde spre zonele mai uscate şi mai reci se poate face fără a antrena întreaga masă de aer. Deplasarea vaporilor de apă este cauzată de diferenţa tensiunii de vapori dintre cele două zone care se modifică semnificativ de la vară la iarnă.

Lebedev a subliniat imposibilitatea formării unui acvifer numai prin condensarea vaporilor atmosferici, al căror aport este evaluat, în anumite condiţii climatice la 1/5-1/7 din aportul precipitaţiilor prin infiltrare.

Din schematizarea formării acviferelor freatice în conformitate cu teoria condensării vaporilor de apă rezultă că formarea apei subterane (lichide) şi implicit a acviferelor poate avea loc numai până la adâncimea zonei neutre (între 15 m pentru terenuri argiloase şi 40 m în cazul granitelor). Sunt frecvente şi situaţiile când alimentarea acviferului freatic se face cu vapori de apă din adâncime, şi anume atunci când baza acviferului corespunde batimetric cu zona neutră.