Lašelio kelionė
Įsivaizduok, kad esi mažas vandens lašelis jūroje. Saulė tave sušildo, ir tu pakyli į dangų kaip garas – to net nesimato! Aukštai šalta, todėl tu vėl virsti lašeliu ir kartu su milijonais draugų sudarai debesį. Vėjas nuneša debesį virš Lietuvos, ir tu nukrenti ant pievos kaip lietus.
Dabar turi du kelius. Gali nubėgti pievos paviršiumi į upelį – tai greitas kelias. Arba gali įsigerti į žemę, tarp smėlio grūdelių, – ir tapti požeminiu vandeniu. Čia kelionė labai lėta: per dieną paslenki vos kelis metrus, o kai kur – tik kelis centimetrus per šimtmetį[2]. Užtat žemė tave išvalo – kaip milžiniškas filtras. Kartais tave pagauna gręžinys ir siurblys iškelia į kieno nors virtuvę. O kartais tu po žeme nukeliauji iki upės, upe – į jūrą, ir viskas prasideda iš naujo.
Vanduo Žemėje niekada nedingsta – jis tik keliauja ratu. Todėl inžinieriai požeminį vandenį vadina „seniausia pasaulyje perdirbimo sistema“[46].
Kempinės paslaptis
Daugelis galvoja, kad po žeme teka požeminės upės ir tyvuliuoja ežerai. Beveik visada – ne! Požeminis vanduo slepiasi mažyčiuose tarpeliuose tarp smėlio grūdelių ir akmenukų – kaip vanduo kempinėje[3]. Sluoksnis, kuriame visi tarpeliai pilni vandens, vadinamas vandeninguoju sluoksniu.
Molis – kitoks. Jo dalelytės tokios mažytės ir taip glaudžiai sugulusios, kad vanduo pro jį beveik nepraeina. Molio sluoksnis – kaip dangtis ant puodo. Hidrogeologai jį vadina vandenspara.
Kai po molio „dangčiu“ vanduo suspaustas, o gręžėjai dangtį pradurta, vanduo pats šauna į viršų kaip iš fontano. Toks vanduo vadinamas arteziniu.
Paimk indų kempinę ir įmerk į vandenį. Ištrauk – vanduo laikosi viduje, nors kempinė – ne indas. Spustelk – vanduo išbėga. Siurblys gręžinyje daro tą patį: „spaudžia“ vandenį iš žemės kempinės.
Eksperimentas: vandeningasis sluoksnis stiklainyje
Tau reikės
Didelio skaidraus stiklainio, žvyro arba akvariumo akmenukų, smėlio, plastilino arba molio, vandens, šiaudelio (arba plono vamzdelio) ir kelių lašų maistinių dažų. Ir suaugusiojo pagalbos.
- Į stiklainio dugną įberk žvyro sluoksnį (apie 4 cm). Tai bus vandeningasis sluoksnis.
- Ant žvyro užberk smėlio sluoksnį (apie 3 cm).
- Iš plastilino suplok „blyną“ ir uždėk ant smėlio taip, kad dengtų didžiąją dalį paviršiaus, bet vienoje pusėje liktų plyšys. Tai molio vandenspara.
- Ant viršaus užberk dar smėlio – tai dirvožemis. Į vieną vietą įsmeik šiaudelį iki pat žvyro – tai tavo gręžinys.
- Iš lėto pilk vandenį ant viršaus („lyk“). Stebėk pro stiklą: vanduo sunkiasi pro smėlį, pro plyšį molyje ir susikaupia žvyre. Matai vandens paviršių žvyre? Tai gruntinio vandens lygis.
- Šiaudeliu ištrauk truputį vandens iš „gręžinio“ (kaip siurblys). Ar pastebėjai, kad vanduo aplink šiaudelį šiek tiek nusileidžia? Tai depresijos piltuvas.
- Užlašink maistinių dažų ant paviršiaus toli nuo šiaudelio ir vėl „palyk“. Kiek laiko užtrunka, kol spalva pasiekia gręžinį? Taip keliauja tarša. Pastebėk: ten, kur molis dengia smėlį, dažai lieka viršuje – vandenspara saugo vandenį!
Ką sužinojai: vanduo po žeme teka pro smėlį ir žvyrą, molis jį sulaiko, o tai, ką išpilame ant žemės, anksčiau ar vėliau pasiekia gręžinį. Todėl gręžinio aplinka turi būti švari.
Antras eksperimentas: kietas ar minkštas vanduo?
Į du vienodus buteliukus įpilk: į vieną – vandens iš čiaupo, į kitą – lietaus vandens (arba distiliuoto vandens iš vaistinės). Į abu įlašink po tiek pat skysto muilo, užsuk ir vienodai papurtyk. Kuriame putų daugiau? Kietame vandenyje (su daug kalcio ir magnio, kurių vanduo prisirenka iš kalkingų uolienų) putų mažiau, o muilo reikia daugiau[46]. Lietaus vanduo dar nespėjo „pasisemti“ mineralų iš žemės, todėl jis minkštas.
Dešimt faktų, kuriuos verta žinoti
Lietuva geria tik požeminį vandenį
Visas vanduo iš čiaupo Lietuvoje – iš gręžinių, o ne iš upių ar ežerų[9]. Europoje taip yra tik dviejose šalyse – Lietuvoje ir Danijoje[11].
Lėčiau už sraigę
Požeminis vanduo per dieną pajuda kelis metrus, o kai kur – vos kelis centimetrus per šimtą metų[2].
Seniausias vanduo pasaulyje – po Lietuva
Giliau nei 2 km prie pajūrio slypi vanduo, kuriam daugiau nei 1,3 milijono metų[38].
99 procentai
Beveik visas Žemės skystas gėlas vanduo – 99 % – yra po žeme[4]. Upės ir ežerai – tik lašas jūroje.
Kiek vandens sunaudoji tu?
Šiaulių gyventojas per dieną sunaudoja apie 66 litrus[10] – tai maždaug šeši pilni kibirai. Vilniuje norma – apie 56 litrai[41].
Giliausia skylė žemėje
Kolos supergilus gręžinys Rusijoje siekia 12 262 metrus, bet yra tik 23 cm pločio[42]. Vandens gręžiniai Lietuvoje – dažniausiai dešimtys ar šimtai metrų.
Vienas litras alyvos
Vienas litras išpiltos alyvos gali padaryti negeriamus 10 000 litrų vandens[46]. Todėl niekada nieko nepilk ant žemės!
Kodėl vanduo raudonas?
Lietuvos požeminiame vandenyje daug geležies. Po žeme jos nesimato, bet susilietusi su oru ji virsta rūdimis ir vanduo parausta[46]. Tai nepavojinga – tik negražu.
Šiaudelio riba
Siurblys ant žemės gali „siurbti“ vandenį tik iš 7–8 metrų gylio – giliau oro slėgis vandens nebeįstumia. Todėl siurblį nuleidžia į patį gręžinį[46].
Žemė, kuri prasmenga
Biržų krašte po žeme tirpsta gipsas, todėl kasmet atsiveria naujos smegduobės – 2025 m. jų buvo 12[36].
Jaunojo hidrogeologo viktorina
Penki žodžiai, kuriuos žino kiekvienas hidrogeologas
- Vandeningasis sluoksnis
- Smėlio ar žvyro sluoksnis, kurio visi tarpeliai pilni vandens. Iš jo vandenį ima gręžiniai.
- Vandenspara
- Molio ar kitas sluoksnis, pro kurį vanduo beveik nepraeina. Saugo vandenį po juo.
- Gruntinio vandens lygis
- Vandens „paviršius“ po žeme – gylis, nuo kurio smėlis jau visai šlapias.
- Gręžinys
- Gili siaura skylė su vamzdžiu ir filtru, pro kurią siurblys ima vandenį iš vandeningojo sluoksnio.
- Depresijos piltuvas
- Duobė vandens paviršiuje aplink gręžinį, kai siurblys traukia vandenį.
Daugiau žodžių – žodyne.
Šaltiniai: USGS [2] [3], UNESCO [4], LRT [9] [38], Šiaulių kraštas [10], geografija.lt [11], LGT [36], Vilniaus m. sav. [41], Wikipedia [42], Grundfos [46].