Wody podziemne zgromadzone w warstwach wodonośnych lub w szczelinach skalnych mogą wydobywać się na powierzchnię terenu w postaci źródeł pod wpływem grawitacyjnym – ciężar własny, ciśnienia hydrostatycznego lub pod naporem pary wodnej lub innych gazów znajdujących się w głębszych warstwach skorupy ziemskiej.
Rys. 1 Typowy przekrój obrazujący źródła spływające i artezyjskie.
Typowy układ pokazany na rys.1 obrazuje układ warstw nieprzepuszczalnych ( a, a1, a2, a3) na przemian z warstwami przepuszczalnymi gruntu ( b, b1, b2). Wody znajdujące się w warstwach wodonośnych b wypływają jako źródła wypływające A przy dobrym kontakcie warstwy przepuszczalnej z powierzchnią terenu. Wody znajdujące się w warstwach wodonośnych b1 i b2 z reguły występują jako napięte zw.w.g. czyli pod ciśnieniem hydrostatycznym. W przypadku przebicia hydraulicznego lub zabudowy studni w miejscach nisko położonych pojawiają się źródła artezyjskie B. Wody artezyjskie charakteryzują się tym, że po przewierceniu warstwy nieprzepuszczalnej pod którą znajduje się warstwa wodonośna zwierciadło wody w otworze wiertniczym podnosi się do wysokości poziomu linii ciśnienia hydrostatycznego.
Rys.2. Schemat tworzenia się wód artezyjskich
Wody artezyjskie tworzą się w nieckowatych wklęśnięciach warstw wodonośnych, leżących pomiędzy dwoma warstwami nieprzepuszczalnymi. Obszar zasilania wód artezyjskich z reguły znajduje się na wyższym poziomie i nieraz w znacznym oddaleniu od miejsca wypływu na powierzchnię terenu. Zbiorniki tych wód występują w Polsce w nieckach geologicznych - warszawskiej i łódzkiej. W niecce warszawskiej warstwę wodonośną stanowią piaski oligoceńskie i mioceńskie przykryte nieprzepuszczalnymi iłami plioceńskimi. W niecce łódzkiej - piaskowce dolnej kredy.
Rys.3. Schemat przekroju hydrogeologicznego
W źródłach spływających woda wypływa wskutek działania siły ciężkości. Jest to wypływ grawitacyjny, a w źródłach wstępujących (podnoszących się) z powodu działania ciśnienia hydrostatycznego. Szczególnym rodzajem źródeł są źródła krasowe. Wyraźne linie źródeł tworzą się wzdłuż wychodni warstw wodonośnych i z biegiem szczelin uskokowych. Poza tym występują jeszcze źródła warstwowe, przelewowe i szczelinowe wstępujące.
Rys. 4. Różne typy źródeł. 1- warstwowe, 2- przelewowe, 3- szczelinowe wstępujące, a- warstwy wodonośne, b- warstwy nieprzepuszczalne, c- szczelina w skale, ź- źródła.
Przeciętna temperatura wód źródlanych równa się w przybliżeniu średniej rocznej temperaturze powietrza w danym miejscu. Źródła o stałej temperaturze wyższej niż średnia roczna temperatura miejscowości nazywają się cieplicami lub termami. Za cieplice uważa się źródła o temperaturze nie niższej niż 20oC (Jaszczurówka, Cieplice Śl., Lądek Zdrój, Ciechocinek). Do cieplic należą także gejzery, powodujące okresowe wyrzucanie gorącej wody z głębszych warstw skorupy ziemskiej pod wpływem ciśnienia pary wodnej. Wydajność źródeł zależy od ilości i częstotliwości opadów atmosferycznych i od pory roku, to jest czynników wpływających na ilość wód podziemnych. Badania wydajności źródeł należy prowadzić przez dłuższy czas w różnych porach roku. Lepsze do celów użytkowych są źródła zasilane wodami podziemnymi przesiąkającymi ze znacznych odległości. Wydajność źródeł może wahać się w bardzo szerokich granicach, od kilku m3/min. do kilkunastu m3/min. Źródła mineralne są raczej mało wydajne. Wydajność poszczególnych źródeł może być zmienna lub stała. Jeżeli maksymalna wydajność źródła jest 20 razy większa od jego minimalnej wydajności – źródło zalicza się do nietrwałych. Za trwałe uważa się źródła, których największa wydajność nie przekracza dwukrotnie jego wydajności najmniejszej.
Literatura:
1. Linder F.: Budowa mostów. Cz. I. PWSZ, Warszawa 1970 r.
2. Przewłocki O. [i in.]:: Studnie. Arkady, Warszawa 1966 r.
3. Samsonowicz J. : Geologia z początkami mineralogii. PZWS, Warszawa 1948 r.