מה הקשר בין שולחן המים למי התהום?

מרבית המים בעולם הם מים מלוחים המכילים בעיקר את האוקיאנוסים המכסים את כדור הארץ. רק כ -2.5 אחוזים מכלל המים העולמיים הם מים מתוקים. מים מתוקים נמצאים בקרחונים ובכפות קרח וכ- 30 אחוז הם מי תהום, הכוללים אגמים ונהרות. מי תהום מתרחשים כמעט בכל מקום בו היבשה נמצאת - מביצות ועד שטחים סלעיים. כאשר מי תהום ממלאים את כל הנקבוביות באדמה או בסלע, אומרים שהאדמה היא "רוויה". שולחן המים הוא הגבול בין קרקע רוויה ובלתי רוויה ומושפעת מגשם, שלג, השקיה, בצורת ובארות פעילות באזור אֵזוֹר. מרבית המים המתוקים לשימוש האדם מגיעים ממי תהום.

לחות קרקע מתחת לפני הקרקע מתרחשת בשני אזורים: האזור הבלתי רווי והאזור הרווי. הרווחים, או הנקבוביות, בין גרגרי חול, אדמה או סלעים מלאים רק באופן חלקי או בכלל עם מים באזור הבלתי רווי, ואילו החללים מלאים לחלוטין במים הרוויים אֵזוֹר. שולחן המים תוחם את הגבול בין שתי שכבות אלה. שכבה דקה ממש מעל שולחן המים מכונה "שולי הנימים". שולי הנימים הם מכמה סנטימטרים (בערך 1 סנטימטר) עד 60 ס"מ (כ -2 מטר) בעובי, והוא נוצר על ידי מים שנמשכים מעלה מהאזור הרווי על ידי פעולה נימית. עומק שולחן המים משתנה בהתאם להרכב האדמה, מאפס באזורים ביצתיים ועד לעומק של יותר מ -25 מטר. כמה שולחנות מים מצטלבים עם אגמים ונהרות ומשתנים על ידם. שולחנות מים אינם שטוחים או אופקיים: לעיתים קרובות הם עוקבים אחר צורת הקרקע ובדרך כלל נוטים מעט, וגורמים לזרימת מי תהום.

משקעים, כמו גשם, נכנסים לנחלים ואגמים ומחלחלים לקרקע. הכבידה נמשכת כלפי מטה והמים מתחילים למלא את החללים הריקים או הריקים בחלקם בקרקע או בין חלקיקי סלע. כאשר המים המסתננים מגיעים לשולחן המים ולאזור הרווי, הם מתחילים לנוע אופקית עם מי התהום. מי תהום באזור הרווי זורמים מגבהים גבוהים לתחתונים. בניגוד לזרימת המים בנחלים ובנהרות, מי התהום נעים לאט מאוד. תנועה באדמה חולית או חצץ עשויה להיות מילימטרים ביום, ובחימר התנועה עשויה להיות איטית עוד יותר.

הגורמים העיקריים המשפיעים על מהירות זרימת מי התהום הם נקבוביות, מספר השטחים הפתוחים הזמינים בקרקע או בסלע; חדירות, קישוריות הדדית של הנקבוביות; שיפוע הידראולי, שיפוע שולחן המים. מהירות מי התהום עולה עם חדירות הולכת וגוברת ושיפוע הידראולי. חול, חצץ, אבן חול וסוגים מסוימים של סלע גבישי מאפשרים למי תהום לזרום בקלות, בעוד שמשקעים גרגירים עדינים, כמו פצלי וסחף, מונעים תנועה קלה של מי התהום.

אקוויפרים הם מאגרים תת קרקעיים המחזיקים מי תהום בשפע בנקבוביות או בחללים. מרבית מי השתייה הטריים בעולם מושכים מאקוויפרים. כמה אקוויפרים נוצרים על ידי שכבות המורכבות מאדמה עשירה בחימר או מסלע סלע. נמס שלג או גשם יוצר אזור רווי מעל השכבה המגבילה, מכיוון שמונעים מים לחלחל מטה מעבר לשכבה המגבילה. זרימת האקוויפרים תלויה הן בכוח המשיכה והן בלחץ שנוצר מגובה הארץ. האקוויפרים הסגורים מחזיקים את מי התהום בלחץ, ואילו האקוויפרים הלא מוגבלים אינם בלחץ ומפלס המים לא יעלה מעל לשולחן המים בעת ניקובם.