Náttúrufræðingurinn - 1981, Blaðsíða 136

þar sem uv er streymi massa vatns upp á
við (kg/s m2). Fyrri liðurinn pg sýnir
aukningu í þrýstingi með vaxandi dýpi
vegna þunga súlunnar, sem ofan á hvíl-
ir. Seinni liðurinn sýnir hins vegar, hve
mikið þrýstingur þarf að vaxa með dýpi
umfram þrýsting súlunnar til að knýja
uppstreymið gegnum straumviðnám
bergsins. I uppstreymi vex þrýstingur
sem sagt örar með dýpi en þungi súl-
unnar gefur tilefni til. I niðurstreymi er
u<0 og því vex þrýstingur hægar með
dýpi en svarar þunga súlunnar. Þetta
mætti nota til að greina sundur upp-
streymi og niðurstreymi á jarðhita-
svæðum, ef rennslið veldur mælanleg-
um mun. Ef lóðrétta streymið er svo ört,
að engin teljandi breyting verður á hita
vatnsins á uppleið, getum við reiknað
rennslið
uv=—t— (Pu-(P§d+Ps))
' vd
þar sem d er lengd lóðréttu straumrás-
arinnar, po þrýstingur við neðri enda
hennar en ps við efri enda. Á niður-
streymissvæði er p0<ps + pgd og uv<0.
Á uppstreymissvæði er hins vegar
p0^>ps+ngd og uv>0, þ. e. vatn streymir
upp vegna yfirþrýstings undir svæðinu.
Ef uppstreymið nær til yfirborðs
verður ps=pa þ. e. þrýstingur í and-
rúmslofti, og d jafnt dýpi, mældu frá
yfirborði. Þrýstingurinn p„ svarar til
ákveðinnar lengdar af kaldri vatnssúlu.
Við getum því skrifað
Po = 95g(d+h)+Pa
sem þrýsting 5°C vatnssúlu, er nær í
hæð h upp fyrir yfirborð. Með þessari
breytingu verður
uv=^-((95-9) g d + 95 g h)
Á niðurstreymissvæði gildir sama jafna
en þar er h<o og uv<o. Við sjáum, að
rennslið verður þeim mun meira, sem q
er minna, þ. e. vatnið heitara, og lektin
er betri. í 100°C heitu uppstreymi
verður t. d.
+■ h
— = 1,4- 10!l(l + 24 -j— )
Þessa jöfnu mætti m. a. nota til að áætla
lekt á uppstreymissvæði, ef aðrar stærðir
eru þekktar. Á svæði með 50 kg/s rennsli
í laugum dreifðu á 1 km2, d = 2000m og
h — lOOm yrði t. d. k= 16 md.
FÆR KENNINGIN UM UPPRUNA
LÁGHITANS STAÐIST?
Við höfum nú kynnst nægilega
frumatriðum grunnvatnsfræði til að
meta með reikningum, hvort lághita-
vatn gæti verið komið af hálendi lands-
ins. Trausti Einarsson gerði svipaða
reikninga í ritgerð sinni 1950. Hann
áætlaði heildarstrauminn um 2100 1/s
og rennslistímann um 30000 ár. Við
endurtökum þessa reikninga nú með
nýjum tölum. Hugsum okkur, að úr-
koma falli á miðhálendið í meðalhæð
ho=600 m innan hrings með radíus
r0=75 km. Brot af úrkomunni sígur þar
niður á 1—2 km dýpi. Flötur niður-
streymis er svo stór, að vatnið tapar litlu
í þrýstingi á niðurleið. Það berst síðan
lárétt út til allra átta eftir vatnsgengum
láréttum lögum með lekt k og saman-
lagðri þykkt d. Vatnið nær smám saman
þeim hita, er ríkir á því dýpi, sem það
streymir. Við áætlum meðalhitann
100°C. Vegna straumviðnáms bergsins
fellur þrýstingur vatnsins á leið þess.
Þegar rennslið Q,(m3/s) er komið í fjar-
lægð r frá landmiðju, hefur þrýstingur
fallið svo, að vatnið getur ekki risið
nema í hæð h, sem er minni en ha. Um
þrýstifallið gildir jafnan
278