Varswater is onontbeerlik vir mense en gewasse maar 96.6% van alle water op aarde is seewater. Slegs sowat 2.5% van water is vars en die verskil – 0.9% – is brak.
Wanneer mens aan varswater dink is die prentjie gewoonlik een van riviere en damme, maar meer as twee-derdes van alle varswater word in gletsers en yskappe gevind. Slegs sowat 1.2% is oppervlakkig en daarvan is weereens meer as twee-derdes bevrore. Die oorblywende fraksie sluit nie net riviere en damme in nie, maar ook atmosferiese water en grondvog, sowel as die water in lewende organismes.
As al die varswater op aarde – insluitende bevrore water – in 'n 20ℓ emmer gepas het sou oppervlakkige water beswaarlik 'n koppie uit daardie emmer gevul het. Grondwater, daarenteen, sou naastenby 30% van die emmer verteenwoordig.
Grondwater word definieer as water wat onder die aardoppervlakte in die versadigde sone gevind word – grondvog word nie gewoonlik as grondwater beskou nie.
Wat is akwifers?
'n Ondergrondse laag sand of klip wat water bevat word 'n akwifer of waterdraer genoem. Die term veronderstel dikwels dat die water ekonomies ontginbaar is.
Een manier waarop geoloë akwifers klassifiseer is volgens die spasies wat die water bevat.
Poreuse-akwifers kom in sand of sandsteen voor. In SA word sandakwifers langs die kus, in die Kalahari, en in sommige riviervlaktes gevind. Voorbeelde sluit die Sandveld- en Kaapse Vlakte-akwifer in.
Breukakwifers is krake en breuke in andersins ondeurlaatbare klip. Die Tafelberggroep-akwifer is 'n voorbeeld van 'n breukakwifer. Dit strek van net noord van Nieuwoudtville tot by Kaap Agulhas, en so ver oos as Gqeberha – voorheen bekend as Port Elizabeth.
Karstakwifers vorm wanneer kalksteen oplos om grotte te skep. Alhoewel skaars, kan hierdie akwifers indrukwekkende volumes water lewer. Byvoorbeeld, die dolomietakwifer onder Pretoria lewer sedert die stigting van die stad daagliks miljoene liters water.
Hoeveel grondwater het ons?
Suid-Afrikaanse akwifers bevat na beraming ongeveer 235 miljard m3 grondwater, maar meeste hiervan kan nie ontgin word nie. Benewens beperkings wat deur die geologie en akwifereienskappe bepaal word, is daar oorwegings soos die vermyding van uitermatige sakking van die watervlak.
Wanneer die vlak van 'n akwifer te veel daal, kan allerlei dinge skeefloop. As die akwifer naby die kus is, kan seewater indring en die akwifer verbrak. Selfs al is dit nie naby die kus nie, kan waterkwaliteit versleg indien swakker kwaliteit water vanaf 'n ander akwifer ingetrek word.
In die geval van karstakwifers kan verwydering van water uit 'n ondergrondse grot tot die ineenstorting van die dak en die vorming van sinkgate lei.
Akwifers is ook die bron van die kernvloei in meeste riviere in die Wes-Kaap. Uitputting van die akwifers verminder vloei in daardie riviere.
Nietemin, die totale beskikbare volume hernubare grondwater in SA word op ongeveer 19 miljard m3 per jaar geskat. Om hierdie syfer in konteks te plaas, die totale kapasiteit van ons damme is omtrent 32 miljard m3. Die water in riviere en damme is meestal reeds toegeken, maar grondwater is nog vir gebruik beskikbaar.
Faktore wat opbrengs beïnvloed
Die opbrengs van 'n akwifer word bepaal deur sy geologiese omgewing, sowel as eienskappe soos porositeit, deurlatendheid, transmissiwiteit, en aanvulling.
Porositeit is 'n maatstaf van die volume spasie per volume sand of klip. Hoe groter die porositeit, hoe meer spasie is vir water beskikbaar.
Deurlatendheid is 'n maatstaf van die getal en grootte van verbindings tussen die spasies in die sand of klip. 'n Akwifer met hoë porositeit maar lae deurlatendheid sal 'n lae opbrengs hê omdat die waterbeweging beperk word.
Transmissiwiteit beskryf die tempo waarteen water deur die hele akwifer beweeg. Lae transmissiwiteit verminder opbrengste deur waterbeweging te beperk. Watervloei in breukakwifers in SA is tipies 'n paar meter per jaar.
Aanvulling is die tempo waarteen water by die akwifer gevoeg word. Akwifers word gewoonlik deur reën en ander neerslag gevoed, maar kan ook water uit riviere en damme kry, sowel as deur kunsmatige aanvulling soos waterinspuiting.
Sukses met boorgate
Hidrogeoloog Julian Conrad van spesialis grondwater- en aardwetenskapkonsultante GEOSS het advies oor die regte benadering tot boorgate.
"Ons begin deur na die geologie van 'n area te kyk, om te sien of daar enige moontlikheid van grondwater is," sê Conrad. Alhoewel die Departement van Water en Sanitasie grondwaterkaarte vir SA opgetrek het, verskaf die kaarte slegs growwe riglyne. Die opsporing van water benodig baie meer gedetailleerde inligting.
Conrad verduidelik dat sy span nie net satellietbeelde raadpleeg nie, maar ook veldbesoeke doen en instrumente gebruik. "Daar is niks wat vir jou kan wys waar jou water is nie," waarsku hy. "Jy moet die geologie verstaan, 'n goeie teikensone identifiseer, en dan boor."
As die boorgat eers water produseer, is dit noodsaaklik om die veilige volhoubare opbrengs deur middel van die korrekte wetenskaplike metodes te bepaal, volgens Conrad. "Ons wil hê die boorgat moet hou. Wanneer ons die opbrengs en kwaliteit getoets het, sê ons vir die produsent hoe om die boorgat te bestuur.
"Die geologie laat jou slegs toe om water teen 'n sekere tempo te onttrek – so die grootte van jou pomp moet korrek wees, anders sal jy jou boorgat droog pomp. Dis dikwels 'n goeie praktyk om 'n boorgat elke dag kans te gee om te rus."
Boorgate moet lisensies hê. Die proses wissel na gelang van streek, en ongelukkig moet die boorgat reeds in plek en sy opbrengs getoets wees voordat aansoeke ingedien kan word. "Ons moet ook bewys lewer van die grootte van die akwifer, en dat die boorgat nie spruite of riviere affekteer of ander wettige gebruikers benadeel nie," sê Conrad.
Dit mag dalk riskant voel om die koste van die boorgat aan te gaan met geen waarborge van 'n lisensie nie, maar in Conrad se ervaring word aansoeke selde afgekeur. Hy wys egter daarop dat die aansoeke baie lank neem om te finaliseer.
Conrad beveel voortdurende monitering van boorgate aan. Hy is opgewonde oor nuwe moniteringstegnologie, insluitende apps wat verbruikers toelaat om hulle pompe en watervlakke op hulle fone dop te hou.
"Ek dink daar's oor die algemeen nog volop grondwater in baie areas beskikbaar," reken Conrad. "Dis 'n wonderlike hulpbron – maar 'n wetenskaplike benadering is nodig om dit optimaal te bestuur."
Lees meer:
Nel M. 2017. Groundwater: the myths, the truths and the basics. Special publication.
Water Research Commission. ISBN 978-1-4312-0917-0.
Gratis beskikbaar by http://www.wrc.org.za/wp-content/uploads/mdocs/Groundwater%20book_web.pdf
Water! Die GEOSS-span versamel ’n grondwatermonster vir chemiese toetsing van ’n boorgat.
