Введение

Точка, в которой вода выходит из водоносного горизонта на поверхность.

Источник – это естественная точка выхода, где подземные воды выходят из водоносного горизонта и поступают на поверхность земной коры (педосферу), становясь поверхностными водами. Он является компонентом гидросферы и частью водного цикла. Источники издавна важны для человека как источник пресной воды, особенно в засушливых регионах с небольшим количеством годовых осадков. Выход воды в источниках обусловлен различными природными силами, такими как гравитация и гидростатическое давление. Источник, образованный выходом геотермально нагретых подземных вод, называется горячим источником. Дебит источника может сильно варьироваться – от почти нулевого объемного расхода до значительно большего у самых крупных источников.

Формирование

Источники образуются, когда подземные воды выходят на поверхность. Это обычно происходит, когда уровень грунтовых вод поднимается выше уровня поверхности, или если рельеф резко понижается. Источники также могут формироваться в результате карстового рельефа, водоносных горизонтов или вулканической активности. Источники наблюдаются и на дне океана, извергающие теплую воду с низкой соленостью непосредственно в океан. Источники, образовавшиеся в результате карстового рельефа, создают карстовые источники, в которых подземные воды движутся по сети трещин и разломов – от межзерновых пространств до крупных пещер, в конечном итоге выходя на поверхность в виде источника. Выталкивание источника на поверхность может быть обусловлено напорным водоносным горизонтом, в котором зона питания уровня грунтовых вод располагается на большей высоте, чем точка выхода. Вода, выходящая на поверхность под давлением из возвышенных источников, образует артезианские скважины. Это возможно даже если выход находится в пещере глубиной 91 метр. В этом случае пещера функционирует как шланг, через который вода из зоны питания, расположенной выше, выходит через нижнее отверстие. Неартезианские источники могут просто вытекать из более высокого места в земле в более низкое, используя грунт как дренажную трубу. Другие источники образуются в результате давления подземных источников, связанных с вулканической или магматической активностью. Это приводит к появлению воды с повышенной температурой и давлением, то есть горячих источников и гейзеров. Постоянное воздействие подземных вод растворяет проницаемые горные породы, такие как известняк и доломит, создавая обширные пещерные системы.

Классификация

Источники делятся на три основные категории: постоянные (источники, которые постоянно текут в течение года); временные (источники, которые активны после дождей или во время определенных сезонных изменений); и периодические (как, например, гейзеры, которые выбрасывают и извергаются через регулярные или нерегулярные интервалы). Источники часто классифицируются по объему воды, которую они выдают. Самые крупные источники называются "первой величины", определяемые как источники, выдающие воду со скоростью не менее 2800 литров в секунду. В некоторых местах находится много источников первой величины, таких как Флорида, где известно по крайней мере 27 источников такого размера; Миссури и Арканзасские Озарки, которые содержат еще 10 в районе Тысячи источников вдоль реки Снейк в штате Айдахо. Шкала для расхода воды в источниках выглядит следующим образом:

Величина Расход (ft3/s, gal/min, pint/min) Расход (L/s)
1-я величина > 100 ft3/s 2800 L/s
2-я величина 10–100 ft3/s 280–2800 L/s
3-я величина 1–10 ft3/s 28–280 L/s
4-я величина 100 US gal/min – 1 ft3/s (448 US gal/min) 6.3–28 L/s
5-я величина 10–100 gal/min 0.63–6.3 L/s
6-я величина 1–10 gal/min 63–630 mL/s
7-я величина 2 pint – 1 gal/min 8–63 mL/s
8-я величина Менее 1 pint/min 8 mL/s
0 величина Отсутствие потока (места прежнего/исторического потока)

Ирригация

Источники издавна использовались как источники воды для орошения сельскохозяйственных культур самотеком. Коренные народы американского Юго-Запада строили оросительные системы асекии, питаемые источниками, которые направляли воду на поля по каналам. Этот метод впоследствии был перенят испанскими миссионерами.

Священные источники

Священный источник, или святой колодец, – это небольшой водоем, вытекающий из-под земли и почитаемый в каком-либо религиозном контексте: христианском, языческом или ином. Мифология и поверья Древней Греции изобиловали священными и знаменитыми источниками, среди которых особенно выделяются коркийский, пиерийский и кастальский. В средневековой Европе языческие святилища часто христианизировались, превращаясь в святые колодцы. Термин «святой колодец» обычно используется для обозначения любого источника воды небольшого размера (то есть не озера или реки, но включая бассейны, родники и просачивания), имеющего какое-либо значение в местном фольклоре. Это может проявляться в виде особого имени, связанной с ним легенды, приписывания воде целебных свойств благодаря священному присутствию духа-хранителя или христианского святого, либо в виде церемонии или ритуала, проводимого у колодца. Христианские предания часто повествуют о том, как деяние святого заставило воду забить из источника – распространенная тема, особенно в житиях кельтских святых.

Тепловые источники

Геотермально нагретые подземные воды, вытекающие из термальных источников, имеют температуру выше температуры тела человека, обычно в пределах 45–50 °C / 110–120 °F, но могут быть и горячее.

Купание и бальнеотерапия

Горячие источники, или геотермальные источники, использовались для бальнеотерапии, купания и отдыха на протяжении тысячелетий. Благодаря фольклору и предполагаемой лечебной ценности горячих источников, некоторые из них стали туристическими направлениями и местами расположения центров физической реабилитации.

Геотермальная энергия

Горячие источники использовались как источник тепла на протяжении тысячелетий. В 20-м веке они стали возобновляемым источником геотермальной энергии для отопления домов и зданий. Горячие источники также применяются как устойчивый источник энергии для выращивания растений в теплицах, а также сельскохозяйственных культур и цветов.