भूजल: विशेषताएँ और प्रकार। भूजल के मुख्य प्रकार एवं उनकी विशेषताएँ
मूल्यांकन करते समय भूजल के गुणस्वाद, गंध, रंग, पारदर्शिता, तापमान और अन्य की जांच करें भौतिक गुणभूजल, जो तथाकथित की विशेषता है ऑर्गेनोलेप्टिक गुणपानी (इंद्रियों का उपयोग करके निर्धारित)। विभिन्न अशुद्धियों (खनिज निलंबित कण,) से ऑर्गेनोलेप्टिक गुण तेजी से बिगड़ सकते हैं। कार्बनिक पदार्थ, कुछ रासायनिक तत्व)।
तापमानभूजल गहराई के आधार पर व्यापक रूप से भिन्न होता है जलवाही स्तर, विशेषताएँ भूवैज्ञानिक संरचना, वातावरण की परिस्थितियाँआदि ठंडे पानी (0 से 20 डिग्री सेल्सियस तक तापमान), गर्म, या उपतापीय पानी (20-37 डिग्री सेल्सियस), थर्मल (37-100 डिग्री सेल्सियस), अत्यधिक गरम (100 डिग्री सेल्सियस से अधिक) हैं। उच्च पर्वतीय क्षेत्रों में, पर्माफ्रॉस्ट क्षेत्र में बहुत ठंडा भूजल प्रवाहित होता है; अत्यधिक गर्म पानी युवा ज्वालामुखीय गतिविधि वाले क्षेत्रों के लिए विशिष्ट है। जल सेवन स्थलों पर, पानी का तापमान अक्सर 7-11 डिग्री सेल्सियस होता है।
रासायनिक शुद्ध पानी बेरंग।पानी का रंग यांत्रिक अशुद्धियों (पीला, पन्ना, आदि) द्वारा दिया जाता है। पानी की पारदर्शिता रंग और मैलेपन की उपस्थिति पर निर्भर करती है। स्वाद विघटित पदार्थों की संरचना से संबंधित है: नमकीन - सोडियम क्लोराइड से, कड़वा - मैग्नीशियम सल्फेट से, आदि। गंध जैव रासायनिक मूल (हाइड्रोजन सल्फाइड, आदि) या सड़ने वाले कार्बनिक पदार्थों की गैसों की उपस्थिति पर निर्भर करती है।
पानी का घनत्व- उसके आयतन की एक इकाई में निहित पानी का द्रव्यमान। यह 4°C के तापमान पर अधिकतम होता है। जब तापमान 250 डिग्री सेल्सियस तक बढ़ जाता है, तो पानी का घनत्व घटकर 0.799 ग्राम/सेमी 3 हो जाता है, और जब इसमें घुले लवण की मात्रा बढ़ जाती है, तो यह 1.4 ग्राम/सेमी 3 तक बढ़ जाता है। भूजल की संपीडनशीलता की विशेषता है संपीड्यता गुणांक,यह दर्शाता है कि तरल के आरंभिक आयतन के किस अंश से दबाव 10 5 Pa बढ़ने पर आयतन घट जाता है। भूजल का संपीड्यता गुणांक 2.5 10 -5 ...5 10~ 5 पा है, अर्थात पानी में कुछ हद तक लोचदार गुण होते हैं, जो दबाव वाले भूजल का अध्ययन करते समय महत्वपूर्ण है।
श्यानतापानी अपनी गति के प्रति कणों के आंतरिक प्रतिरोध को दर्शाता है। बढ़ते तापमान के साथ भूजल की चिपचिपाहट कम हो जाती है।
इलेक्ट्रिकल कंडक्टीविटीभूजल उनमें घुले लवणों की मात्रा पर निर्भर करता है और 0.02 से 1.00 ओम तक प्रतिरोधकता मानों द्वारा व्यक्त किया जाता है।
रेडियोधर्मिताभूजल का कारण इसमें रेडियोधर्मी तत्वों (यूरेनियम, स्ट्रोंटियम, सीज़ियम, रेडियम, रेडियम-रेडॉन का गैसीय उत्सर्जन, आदि) की उपस्थिति है। यहां तक कि नगण्य सांद्रता - कुछ रेडियोधर्मी तत्वों का सौवां और हज़ारवां (मिलीग्राम/लीटर) - भी मानव स्वास्थ्य के लिए हानिकारक हो सकता है।
भूजल की रासायनिक संरचना.सभी भूजल में हमेशा अधिक या कम मात्रा में लवण, गैस और कार्बनिक यौगिक घुली हुई अवस्था में होते हैं।
पानी में घुली गैसें (0 2, C0 2, CH 4, H 2 S, आदि) इसे एक निश्चित स्वाद और गुण देती हैं। गैसों की मात्रा और प्रकार पीने और तकनीकी उद्देश्यों के लिए पानी की उपयुक्तता की डिग्री निर्धारित करते हैं। पृथ्वी की सतह के निकट भूजल अक्सर कार्बनिक अशुद्धियों (विभिन्न रोगजनक बैक्टीरिया, कार्बनिक यौगिक, से आ रही सीवर प्रणाली, वगैरह।)। ऐसा पानी है बुरा स्वादऔर मानव स्वास्थ्य के लिए खतरनाक है।
नमक।भूमिगत जल में सबसे बड़ा वितरणइसमें क्लोराइड, सल्फेट और कार्बोनेट होते हैं। द्वारा सामान्य सामग्रीघुले हुए लवण, भूजल को ताजा (1 ग्राम/लीटर तक घुले हुए लवण), खारा (1 से 10 ग्राम/लीटर तक), खारा में विभाजित किया गया है।
(10-50 ग्राम/लीटर) और नमकीन पानी (50 ग्राम/लीटर से अधिक)। लवण की मात्रा और संरचना रासायनिक विश्लेषण द्वारा निर्धारित की जाती है। प्राप्त परिणाम धनायनों और ऋणायनों की संरचना (मिलीग्राम/लीटर या एमईक्यू/लीटर में) के रूप में व्यक्त किए जाते हैं।
में स्वाभाविक परिस्थितियांभूजल का कुल खनिजकरण अत्यंत विविध है। 0.1 ग्राम/लीटर (उच्च पहाड़ी झरने) से 500-600 ग्राम/लीटर (अंगारा-लेना आर्टिसियन बेसिन का गहरा पानी) तक खनिज युक्त भूमिगत जल हैं। कुल खनिजकरण भूजल गुणवत्ता के मुख्य संकेतकों में से एक है।
मेंडलीफ़ की आवर्त प्रणाली के कई दर्जन रासायनिक तत्व भूजल में मौजूद हैं। पानी में घुले सभी लवणों में से 90% तक आयन C1~, 80^, HCO3, Ia + हैं।
एम§ 2+, सीए 2+, के +। पानी में आयरन, नाइट्राइट, नाइट्रेट, हाइड्रोजन, ब्रोमीन, आयोडीन, फ्लोरीन, बोरान, रेडियोधर्मी और अन्य तत्व कम मात्रा में पाए जाते हैं। हालाँकि, कम मात्रा में भी वे विभिन्न उद्देश्यों के लिए भूजल की उपयुक्तता के आकलन पर महत्वपूर्ण प्रभाव डाल सकते हैं। पीएच = 6.5...8.5 पर पानी में पीने के सर्वोत्तम गुण होते हैं।
घुले हुए लवण की मात्रा 1.0 ग्राम/लीटर से अधिक नहीं होनी चाहिए। मानव स्वास्थ्य के लिए हानिकारक रासायनिक तत्वों (यूरेनियम, आर्सेनिक, आदि) और रोगजनक बैक्टीरिया की सामग्री की अनुमति नहीं है। बाद वाले को अल्ट्रासाउंड, क्लोरीनीकरण, ओजोनेशन और उबालकर पानी का उपचार करके कुछ हद तक बेअसर किया जा सकता है। कार्बनिक अशुद्धियाँ बैक्टीरियोलॉजिकल विश्लेषण द्वारा निर्धारित की जाती हैं। पीने के लिए पानी रंगहीन, पारदर्शी, गंधहीन और अच्छा स्वाद वाला होना चाहिए।
कठोरताऔर भूजल की आक्रामकतालवणों की उपस्थिति से सम्बन्धित है। पानी की कठोरता- यह एक संपत्ति है जो कैल्शियम और मैग्नीशियम आयनों की सामग्री द्वारा निर्धारित की जाती है, यानी कार्बोनेट से जुड़ी होती है, और पानी में हाइड्रोकार्बोनेट और कार्बोनेट आयनों की कुल सामग्री के आधार पर गणना द्वारा गणना की जाती है। कठोर पानी भाप बॉयलरों में बड़े पैमाने पर जमा करता है, अच्छी तरह से झाग नहीं बनाता है, आदि। वर्तमान में, कठोरता आमतौर पर कैल्शियम और मैग्नीशियम के मिलीग्राम समकक्षों की संख्या द्वारा व्यक्त की जाती है; 1 एमईक्यू कठोरता 20.04 मिलीग्राम कैल्शियम आयन या 12 की सामग्री से मेल खाती है 1 लीटर पानी में 6 मिलीग्राम मैग्नीशियम आयन। अन्य देशों में कठोरता को डिग्री (1 mEq = 28°) में मापा जाता है। कठोरता के आधार पर जल को विभाजित किया गया है कोमल(3 mEq या 8.4° से कम),
मध्यम कठिन(3-6 mEq या 8.4°), कठिन(6-9 mEq या 16.8-25.2°) और बहुत कठिन(9 mEq या 25.2° से अधिक)। अच्छी गुणवत्तापानी की कठोरता 7 mEq से अधिक नहीं होती है। कठोरता स्थायी या अस्थायी हो सकती है। अस्थायी कठोरताबाइकार्बोनेट की उपस्थिति से जुड़ा हुआ है और इसे उबालकर समाप्त किया जा सकता है। लगातार कठोरतासल्फ्यूरिक एसिड और क्लोराइड लवण के कारण होने वाले को उबालने से समाप्त नहीं किया जा सकता है। अस्थाई एवं स्थाई कठोरता का योग कहलाता है सामान्य कठोरता.
आक्रामकताभूजल पर पानी में घुले लवणों के विनाशकारी प्रभाव को व्यक्त किया जाता है निर्माण सामग्री, विशेष रूप से, पोर्टलैंड सीमेंट के लिए। इसलिए, नींव और विभिन्न भूमिगत संरचनाओं का निर्माण करते समय, भूजल की आक्रामकता की डिग्री का आकलन करने और इसका मुकाबला करने के उपायों को निर्धारित करने में सक्षम होना आवश्यक है। कंक्रीट के संबंध में पानी की आक्रामकता की डिग्री का आकलन करने वाले मौजूदा मानकों में, को छोड़कर रासायनिक संरचनापानी, चट्टानों के निस्पंदन गुणांक को ध्यान में रखा जाता है। वही पानी आक्रामक और गैर-आक्रामक हो सकता है। यह पानी की गति की गति में अंतर के कारण है - यह जितना अधिक होगा, उतनी अधिक मात्रा में पानी कंक्रीट की सतह के संपर्क में आएगा और इसलिए, आक्रामकता उतनी ही अधिक होगी।
कंक्रीट के संबंध में, भूजल की आक्रामकता के निम्नलिखित प्रकार प्रतिष्ठित हैं:
- सामान्य अम्लता - पीएच मान द्वारा मूल्यांकन किया जाता है; रेत में, पीएच होने पर पानी को आक्रामक माना जाता है
- सल्फेट - आयन सामग्री द्वारा निर्धारित; जब बीओ 2- की मात्रा 200 मिलीग्राम/लीटर से अधिक हो, तो पानी आक्रामक हो जाता है;
- मैग्नेशिया - 1Y^2+ आयन की सामग्री द्वारा निर्धारित;
- कार्बोनेट - कंक्रीट पर आक्रामक कार्बन डाइऑक्साइड के प्रभाव से जुड़ा हुआ है; इस प्रकार की आक्रामकता केवल रेतीली चट्टानों में ही संभव है।
भूजल की आक्रामकता का निर्धारण पानी के रासायनिक विश्लेषण के आंकड़ों की मानकों की आवश्यकताओं के साथ तुलना करके किया जाता है। इसके बाद इससे निपटने के उपाय तय किये जाते हैं. ऐसा करने के लिए, वे विशेष सीमेंट का उपयोग करते हैं, इमारतों और संरचनाओं के भूमिगत हिस्सों को जलरोधी करते हैं, जल निकासी स्थापित करके भूजल स्तर को कम करते हैं, आदि।
धातुओं पर भूजल का आक्रामक प्रभाव(धातुओं का क्षरण)। भूमिगत जल में घुले लवण और गैसें लोहे और अन्य धातुओं के लिए अत्यधिक संक्षारक हो सकते हैं। एक उदाहरण ऑक्सीकरण (संक्षारण) होगा धातु की सतहेंपानी में घुली ऑक्सीजन के प्रभाव में जंग बनने से:
2?ई+ 0 2 = 2GeO 4GeO + 0 2 = 2Re 2 0 3 Re 2 0 3 + ZN 2 0 = 2Re(OH) 3
भूजल में संक्षारक गुण होते हैं यदि इसमें आक्रामक कार्बन डाइऑक्साइड, खनिज और कार्बनिक अम्ल, भारी धातु के लवण, हाइड्रोजन सल्फाइड, क्लोराइड और कुछ अन्य लवण भी हों। शीतल जल (3.0 mEq से कम की कुल कठोरता के साथ) कठोर जल की तुलना में बहुत अधिक आक्रामक होता है। सबसे बड़े क्षरण का शिकार हो सकता है धातु निर्माणअत्यधिक अम्लीय (पीएच 9.0) के प्रभाव में। भूमिगत जल के तापमान में वृद्धि, इसकी गति की गति में वृद्धि से संक्षारण को बढ़ावा मिलता है। विद्युत क्षेत्रमिट्टी की परतों में.
कुछ धातुओं के प्रति पानी की संक्षारक गतिविधि का आकलन वर्तमान GOST के अनुसार किया जाता है। इसके बाद, एसएनआईपी के अनुसार, संभावित क्षरण को रोकने के लिए उपाय किए जाते हैं।
भूजल का वर्गीकरण.मौजूद पूरी लाइनवर्गीकरण, लेकिन दो मुख्य हैं। भूजल को उसके उपयोग की प्रकृति और पृथ्वी की पपड़ी में घटना की स्थितियों के अनुसार विभाजित किया गया है (चित्र 63)। पहले में घरेलू और पेयजल, तकनीकी, औद्योगिक, खनिज, थर्मल शामिल हैं। उत्तरार्द्ध में शामिल हैं: बैठा हुआ पानी, भूजल और अंतरस्थलीय पानी, साथ ही दरारें, कार्स्ट और पर्माफ्रॉस्ट से पानी। इंजीनियरिंग और भूवैज्ञानिक उद्देश्यों के लिए, भूजल को हाइड्रोलिक मानदंडों - मुक्त-प्रवाह और दबाव के अनुसार वर्गीकृत करने की सलाह दी जाती है।
घरेलू पेयजल.घरेलू और पीने के प्रयोजनों के लिए भूजल का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। ताजा भूजल -सर्वोत्तम स्रोतपेयजल आपूर्ति, इसलिए, अन्य प्रयोजनों के लिए उनका उपयोग, एक नियम के रूप में, अनुमति नहीं है।
घरेलू एवं पेयजल आपूर्ति का स्रोत सघन जल विनिमय क्षेत्र का भूजल है। पृथ्वी की सतह से ताजे भूजल की गहराई आमतौर पर कई दसियों मीटर से अधिक नहीं होती है। हालाँकि, ऐसे क्षेत्र भी हैं जहाँ वे अत्यधिक गहराई (300-500 मीटर या अधिक) पर पाए जाते हैं।
में पिछले साल काघरेलू एवं पेयजल आपूर्ति के लिए कृत्रिम अलवणीकरण के बाद खारे एवं खारे भूजल का भी उपयोग किया जा रहा है।
प्रोसेस किया गया पानी- ये वो पानी हैं जिनका उपयोग किया जाता है विभिन्न उद्योगउद्योग और कृषि. आवश्यकताएं
वायुमंडलीय
भूमिगत तकनीकी जल की स्थिति एक विशेष प्रकार के उत्पादन की विशिष्टता को दर्शाती है।
औद्योगिक जलऔद्योगिक कच्चे माल के मूल्य की मात्रा में घोल में उपयोगी तत्व (ब्रोमीन, आयोडीन, आदि) होते हैं। वे आम तौर पर बहुत धीमी जल विनिमय के क्षेत्र में होते हैं, उनका खनिजकरण उच्च होता है (20 से 600 ग्राम/लीटर तक), उनकी संरचना सोडियम क्लोराइड होती है, और तापमान अक्सर 60-80 डिग्री सेल्सियस तक पहुंच जाता है।
आयोडीन और ब्रोमीन निकालने के उद्देश्य से औद्योगिक जल का दोहन तभी लाभदायक है जब पानी की गहराई 3 किमी से अधिक न हो, कुएं में पानी का स्तर 200 मीटर से कम न हो और प्रतिदिन निकाले गए पानी की मात्रा न हो। 200 मीटर 3 से कम.
खनिजभूमिगत जल वे कहलाते हैं जिनमें जैविक रूप से सक्रिय सूक्ष्म घटकों, गैसों, रेडियोधर्मी तत्वों आदि की उच्च मात्रा होती है। वे पृथ्वी की सतह पर झरनों के रूप में आते हैं या बोरहोल द्वारा खोले जाते हैं।
तापीय भूमिगत जल 37°C से अधिक तापमान हो. वे हर जगह कई दसियों और सैकड़ों मीटर (मुड़े हुए पहाड़ी क्षेत्रों में) से लेकर कई किलोमीटर (प्लेटफार्मों पर) की गहराई पर पाए जाते हैं।
थर्मल पानी अक्सर दरारों के माध्यम से पृथ्वी की सतह पर निकलता है, जिससे 100 डिग्री सेल्सियस (कामचटका, काकेशस) तक तापमान वाले गर्म झरने बनते हैं। पृथ्वी की पपड़ी में इन जल का भंडार बहुत बड़ा है और इन्हें सक्रिय रूप से शहरों को गर्म करने और ऊर्जा उद्देश्यों के लिए उपयोग किया जाता है, उदाहरण के लिए, कामचटका (पॉज़ेत्सकाया भूतापीय स्टेशन) में। पृथ्वी पर सक्रिय गीज़र गतिविधि के कई क्षेत्र हैं: कामचटका, आइसलैंड, पूर्वोत्तर संयुक्त राज्य अमेरिका, न्यूजीलैंड।
सारा भूजल भूजल नहीं है। भूजल और अन्य प्रकार के भूमिगत जल के बीच का अंतर चट्टान द्रव्यमान में इसकी घटना की स्थितियों में निहित है।
"भूजल" नाम स्वयं ही बोलता है - यह पानी है जो भूमिगत स्थित है, अर्थात, पृथ्वी की पपड़ी में, इसके ऊपरी भाग में, और यह एकत्रीकरण की किसी भी स्थिति में हो सकता है - तरल, बर्फ या के रूप में गैस.
भूजल के मुख्य वर्ग
भूमिगत जल विभिन्न प्रकार के होते हैं। भूजल के मुख्य प्रकारों की सूची बनाएं।
मिट्टी पानी
मिट्टी का पानी मिट्टी के कणों या छिद्र स्थानों के बीच रिक्त स्थान को भरकर मिट्टी में जमा रहता है। मिट्टी का पानी स्वतंत्र (गुरुत्वाकर्षण) हो सकता है और केवल गुरुत्वाकर्षण के अधीन हो सकता है, और बंधा हुआ हो सकता है, यानी आणविक आकर्षण बलों द्वारा धारण किया जा सकता है।
भूजल
भूजल और उसका उपप्रकार, जिसे पर्च्ड वॉटर कहा जाता है, पृथ्वी की सतह के सबसे निकट का जलभृत है, जो पहले जलमंडल पर स्थित है। (एक्विक्लूड, या मिट्टी की जलरोधी परत, एक मिट्टी की परत है जो व्यावहारिक रूप से पानी को गुजरने की अनुमति नहीं देती है। जलीयक्लूड के माध्यम से निस्पंदन या तो बहुत कम है, या परत पूरी तरह से जलरोधी है - उदाहरण के लिए, मोटी चट्टानी मिट्टी)। भूजल कई कारकों के कारण बेहद परिवर्तनशील है, और यह भूजल ही है जो निर्माण की स्थितियों को प्रभावित करता है और संरचनाओं को डिजाइन करते समय नींव और प्रौद्योगिकी की पसंद को निर्धारित करता है। मानव निर्मित संरचनाओं का निरंतर उपयोग भी भूजल के बदलते व्यवहार से लगातार प्रभावित होता है।
इंटरलेयर पानी
अंतरस्थलीय जल भूजल के नीचे, पहले एक्विटार्ड के नीचे स्थित होता है। यह पानी दो अभेद्य परतों द्वारा सीमित है और महत्वपूर्ण दबाव में उनके बीच स्थित हो सकता है, जिससे जलभृत पूरी तरह से भर जाता है। यह भूजल से इसके स्तर की अधिक स्थिरता में और निश्चित रूप से अधिक शुद्धता में भिन्न होता है, और अंतरस्तर के पानी की शुद्धता न केवल निस्पंदन का परिणाम हो सकती है।
आर्टेशियन जल
आर्टिसियन पानी, अंतरस्तरीय पानी की तरह, जलीय परतों के बीच घिरा होता है और वहां दबाव में होता है, यानी यह दबाव वाले पानी से संबंधित होता है। आर्टेशियन जल की गहराई लगभग एक सौ से एक हजार मीटर तक है। विभिन्न भूवैज्ञानिक भूमिगत संरचनाएँ, गर्त, अवसाद आदि भूमिगत झीलों - आर्टेशियन बेसिन के निर्माण के लिए अनुकूल हैं। जब ऐसे बेसिन को गड्ढों या कुओं की ड्रिलिंग द्वारा खोला जाता है, तो दबाव में आर्टिसियन पानी इसके जलभृत से ऊपर उठता है और एक बहुत शक्तिशाली फव्वारा उत्पन्न कर सकता है।
मिनरल वॉटर
किसी बिल्डर के लिए मिनरल वाटर संभवतः केवल एक ही मामले में दिलचस्प है, यदि इसका स्रोत साइट पर है, हालांकि यह सारा पानी मनुष्यों के लिए उपयोगी नहीं है। मिनरल वाटर वह पानी है जिसमें लवण, जैविक रूप से सक्रिय पदार्थ और सूक्ष्म तत्वों का घोल होता है। खनिज जल की संरचना, इसकी भौतिकी और रसायन विज्ञान बहुत जटिल है; यह कोलाइड्स और बाध्य और अनबाउंड गैसों की एक प्रणाली है, और इस प्रणाली में पदार्थ या तो असंबद्ध, अणुओं के रूप में, या आयनों के रूप में पाए जा सकते हैं।
भूजल
भूजल मिट्टी की सतह से पहला स्थायी जलभृत है, जो पहले जलभृत पर स्थित होता है। इसलिए, दुर्लभ अपवादों को छोड़कर, इस परत की सतह स्वतंत्र है। कभी-कभी भूजल प्रवाह के ऊपर घनी चट्टान के क्षेत्र होते हैं - एक जलरोधी छत।
भूजल सतह के नजदीक स्थित है, और इसलिए यह पृथ्वी की सतह पर मौसम पर बहुत निर्भर है - वर्षा की मात्रा, आंदोलन पर सतही जलजलाशयों का स्तर, ये सभी कारक भूजल के पोषण को प्रभावित करते हैं। भूजल और अन्य प्रकारों की विशेषता और अंतर यह है कि यह दबाव रहित होता है। वेरखोवोडका, या कम निस्पंदन वाली मिट्टी और दोमट मिट्टी के जलभरणों के ऊपर ऊपरी जल-संतृप्त मिट्टी की परत में पानी का संचय, एक प्रकार का भूजल है जो अस्थायी रूप से, मौसमी रूप से प्रकट होता है।
भूजल और इसकी संरचना, व्यवहार और क्षितिज की मोटाई की परिवर्तनशीलता प्राकृतिक कारकों और मानवीय गतिविधियों दोनों से प्रभावित होती है। भूजल क्षितिज स्थिर नहीं है, यह चट्टानों के गुणों और उनकी जल सामग्री, जलाशयों और नदियों की निकटता, क्षेत्र की जलवायु - वाष्पीकरण से जुड़े तापमान और आर्द्रता आदि पर निर्भर करता है।
लेकिन भूजल पर इसका गंभीर और तेजी से खतरनाक प्रभाव पड़ रहा है। मानवीय गतिविधि- पुनर्ग्रहण और हाइड्रोलिक इंजीनियरिंग निर्माण, खनिज, तेल और गैस के निष्कर्षण के लिए भूमिगत कार्य। कृषि प्रौद्योगिकी का उपयोग खनिज उर्वरक, कीटनाशक और जहरीले रसायन, और निश्चित रूप से, औद्योगिक अपशिष्ट जल।
भूजल बहुत सुलभ है, और यदि कोई कुआँ खोदा जाता है या कुआँ खोदा जाता है, तो ज्यादातर मामलों में यह भूजल ही प्राप्त होता है। और इसके गुण बहुत नकारात्मक हो सकते हैं, क्योंकि यह पानी मिट्टी की शुद्धता पर निर्भर करता है और इसके संकेतक के रूप में कार्य करता है। सीवर लीक, लैंडफिल, खेतों से कीटनाशकों, पेट्रोलियम उत्पादों और मानव गतिविधि के अन्य परिणामों से होने वाला सारा प्रदूषण भूजल में समाप्त हो जाता है।
भूजल और बिल्डरों के लिए समस्याएं
मिट्टी का पाला जमना सीधे तौर पर भूजल की उपस्थिति पर निर्भर करता है। पाला हटाने वाली शक्तियों से होने वाली क्षति बहुत बड़ी हो सकती है। जमने पर, चिकनी और दोमट मिट्टी, अन्य चीजों के अलावा, निचले जलभृत से पोषण प्राप्त करती है, और इस चूषण के परिणामस्वरूप, बर्फ की पूरी परतें बन सकती हैं।
संरचनाओं के भूमिगत हिस्सों पर दबाव भारी मूल्यों तक पहुंच सकता है - 200 एमपीए, या 3.2 टन/सेमी2, सीमा से बहुत दूर है। दसियों सेंटीमीटर की मौसमी मिट्टी की हलचल असामान्य नहीं है। संभावित परिणामठंढ से राहत देने वाली ताकतों के प्रभाव, यदि उन्हें पूर्वाभास नहीं किया गया है या अपर्याप्त रूप से ध्यान में रखा गया है, तो ये हो सकते हैं: नींव को जमीन से बाहर धकेलना, बेसमेंट में बाढ़ आना, विनाश सड़क की सतह, बाढ़ और खाइयों और गड्ढों का कटाव और कई अन्य नकारात्मक चीजें।
भौतिक प्रभाव के अलावा, भूजल रासायनिक रूप से भी नींव को नष्ट कर सकता है, यह सब इसकी आक्रामकता की डिग्री पर निर्भर करता है। डिज़ाइन के दौरान, इस आक्रामकता की जांच की जाती है, भूवैज्ञानिक और जल विज्ञान दोनों सर्वेक्षण किए जाते हैं।
कंक्रीट पर भूजल का प्रभाव
कंक्रीट के प्रति भूजल की आक्रामकता को प्रकारों में विभाजित किया गया है; हम उन पर नीचे विचार करेंगे।
कुल अम्ल सूचकांक के अनुसार
जब pH मान 4 से कम होता है, तो कंक्रीट के प्रति आक्रामकता सबसे अधिक मानी जाती है, और जब pH मान 6.5 से अधिक होता है, तो यह सबसे कम होती है। लेकिन पानी की कम आक्रामकता वॉटरप्रूफिंग डिवाइस के साथ कंक्रीट की रक्षा करने की आवश्यकता को बिल्कुल भी समाप्त नहीं करती है। इसके अलावा, सीमेंट के ब्रांड सहित कंक्रीट और उसके बाइंडर के प्रकारों पर पानी की आक्रामकता के प्रभाव की एक मजबूत निर्भरता है।
लीचिंग, मैग्नीशियम और कार्बन डाइऑक्साइड पानी
हर कोई किसी न किसी तरीके से कंक्रीट को नष्ट करता है या विनाश प्रक्रिया में योगदान देता है।
सल्फेट जल
सल्फेट का पानी कंक्रीट के लिए सबसे अधिक आक्रामक माना जाता है। सल्फेट आयन कंक्रीट में प्रवेश करते हैं और कैल्शियम यौगिकों के साथ प्रतिक्रिया करते हैं। परिणामी क्रिस्टलीय हाइड्रेट्स कंक्रीट की सूजन और विनाश का कारण बनते हैं।
भूजल से जोखिमों को कम करने के तरीके
लेकिन ऐसे मामलों में भी जहां किसी दिए गए क्षेत्र में कंक्रीट के लिए भूजल की गैर-आक्रामकता के बारे में जानकारी है, इमारत के भूमिगत हिस्सों की वॉटरप्रूफिंग को रद्द करना सेवा जीवन में महत्वपूर्ण कमी से भरा है। ठोस संरचनाएँ. तकनीकी कारकों का प्रकृति पर बहुत अधिक प्रभाव पड़ता है, जिसमें भूजल और इसकी आक्रामकता की डिग्री भी शामिल है। पास में निर्माण की संभावना मिट्टी की गति और इसके परिणामस्वरूप भूजल के व्यवहार में बदलाव का एक कारण है। और रसायन विज्ञान और उसका "संचय", बदले में, सीधे कृषि भूमि की निकटता पर निर्भर है।
निजी निर्माण के लिए भूजल स्तर के साथ-साथ इस स्तर में होने वाले मौसमी बदलावों को ध्यान में रखना बेहद जरूरी है। उच्च भूजल चयन में एक सीमा है। संपूर्ण नहीं तो व्यक्तिगत बिल्डर की अर्थव्यवस्था का एक बड़ा हिस्सा इस पर निर्भर करता है। भूजल के व्यवहार और ऊंचाई को ध्यान में रखे बिना, घर के लिए नींव के प्रकार का चयन करना, बेसमेंट और बेसमेंट के निर्माण की संभावना के बारे में निर्णय लेना, या सेलर्स और सीवर सेप्टिक टैंक स्थापित करना असंभव है। पथों, प्लेटफार्मों और भूदृश्य सहित साइट के सभी भूदृश्यों पर भी डिज़ाइन चरण में भूजल के प्रभाव पर गंभीरता से विचार करने की आवश्यकता होती है। मामला इस तथ्य से जटिल है कि इसका व्यवहार साइट पर मिट्टी की संरचना और प्रकार से निकटता से संबंधित है। पानी और मिट्टी का समग्र रूप से अध्ययन और विचार किया जाना चाहिए।
वेरखोदका, एक प्रकार के भूजल के रूप में, बड़ी समस्याएँ पैदा कर सकता है, और हमेशा मौसमी नहीं। यदि आपके पास रेतीली मिट्टी है और घर नदी के ऊंचे किनारे पर बना है, तो आपको मौसमी उच्च पानी का पता नहीं चलेगा, पानी जल्दी ही चला जाएगा। लेकिन अगर पास में कोई झील या नदी है, और घर निचले किनारे पर स्थित है, तो भले ही साइट के आधार पर रेत हो, आप जलाशय के साथ एक ही स्तर पर होंगे - जैसे संचार जहाजों, और में इस मामले में, प्रकृति के साथ किसी भी लड़ाई की तरह, उच्च जल के खिलाफ लड़ाई सफल होने की संभावना नहीं है।
ऐसे मामले में जहां मिट्टी रेत नहीं है, तालाब और नदियां दूर हैं, लेकिन भूजल बहुत ऊंचा है, आपका विकल्प एक प्रभावी बनाना है जल निकासी व्यवस्था. आपके पास किस प्रकार की जल निकासी होगी - रिंग, दीवार, जलाशय, गुरुत्वाकर्षण या पंप-आउट पंप का उपयोग करना - व्यक्तिगत रूप से तय किया जाता है, और कई कारकों को ध्यान में रखा जाना चाहिए। ऐसा करने के लिए, आपके पास साइट के भूविज्ञान के बारे में जानकारी होनी चाहिए।
कुछ मामलों में, जल निकासी मदद नहीं करेगी, उदाहरण के लिए, यदि आप तराई में हैं, और आस-पास कोई सुधार नहर नहीं है और पानी निकालने के लिए कहीं नहीं है। इसके अलावा, पहली जल-असर परत के नीचे हमेशा एक मुक्त-प्रवाह परत नहीं होती है जिसमें उच्च पानी को मोड़ना संभव होता है; एक कुएं की ड्रिलिंग का प्रभाव विपरीत हो सकता है - आपको एक कुंजी या एक फव्वारा मिलेगा। ऐसे मामलों में जहां जल निकासी प्रणाली परिणाम नहीं लाती है, कृत्रिम तटबंधों का सहारा लिया जाता है। साइट को उस स्तर तक ऊपर उठाना जहां भूजल आप तक और आपकी नींव तक नहीं पहुंच पाएगा, आर्थिक रूप से महंगा है, लेकिन कभी-कभी यह एकमात्र सही निर्णय होता है। प्रत्येक मामला व्यक्तिगत है, और मालिक अपनी साइट की जलविज्ञान के आधार पर निर्णय लेता है।
लेकिन कई मामलों में समस्या का समाधान जल निकासी द्वारा ही किया जाता है, और सही जल निकासी प्रणाली का चयन करना और जल निकासी को ठीक से व्यवस्थित करना महत्वपूर्ण है।
अपने क्षेत्र में भूजल स्तर का पता लगाएं और इसके परिवर्तनों की निगरानी करें - व्यक्तिगत भूखंडों के मालिक इन मुद्दों को स्वयं संभाल सकते हैं। वसंत और शरद ऋतु में, भूजल स्तर आमतौर पर सर्दियों और गर्मियों की तुलना में अधिक होता है, यह तीव्र बर्फबारी, वर्षा की मौसमी प्रकृति, संभवतः लंबे समय तक बारिश के कारण होता है। शरद काल. आप किसी कुएं, गड्ढे या बोरहोल में पानी की सतह से लेकर जमीन की सतह तक भूजल स्तर को मापकर पता लगा सकते हैं। यदि आप अपनी साइट पर, उसकी सीमाओं पर कई कुएं खोदते हैं, तो इसे ट्रैक करना आसान है मौसमी परिवर्तनजीडब्ल्यूएल, और प्राप्त आंकड़ों के आधार पर निर्माण निर्णय लेना संभव है - नींव और जल निकासी प्रणालियों की पसंद से लेकर योजना तक उद्यान रोपण, उद्यान लेआउट, भूदृश्य, और भूदृश्य डिज़ाइन विकास।
दरारों के साथ रेत, बजरी, कंकड़, चूना पत्थर की परतों के माध्यम से। इन चट्टानों से बनी परतें कहलाती हैं पानी पारगम्य.
लेकिन बारिश का पानी मिट्टी की परत तक पहुँच जाता है और रुक जाता है: आख़िरकार, मिट्टी लगभग पानी को गुजरने नहीं देती है। चट्टानी परतें जो पानी को अपने बीच से गुजरने नहीं देती या बहुत कमजोर तरीके से गुजरने देती हैं, कहलाती हैं जलरोधक (जलरोधक). जल प्रतिरोधी परतों में ग्रेनाइट, बलुआ पत्थर और शेल शामिल हैं, लेकिन केवल तभी जब उनमें दरारें न हों।
अभेद्य परत के ऊपर भूमिगत जल जमा होकर बनता है एक्विफायर (क्षितिज) - पारगम्य चट्टान की एक परत जो अभेद्य परत के ऊपर स्थित होती है और जिसमें भूजल होता है।
स्प्रिंग्स (कुंजियाँ)
यदि किसी जल प्रतिरोधी परत का ढलान किसी एक दिशा या किसी अन्य दिशा में है, तो पानी इस परत के माध्यम से अपने ढलान की दिशा में बहना शुरू कर देता है और आमतौर पर नदी घाटी या खड्ड में कहीं सतह पर आ जाता है। वह स्थान जहाँ भूमिगत जल प्राकृतिक रूप से सतह पर आता है, कहलाता है स्रोत, एक कुंजी के साथया वसंत(चित्र 84)। झरनों का पानी आमतौर पर साफ और ठंडा होता है।
विशेष रूप से खड्डों में, नदी के किनारे और चट्टानों में बहुत सारे झरने होते हैं, क्योंकि वहां पानी प्रतिरोधी परतें सतह पर आ जाती हैं।
खनिज झरने
कुछ क्षेत्रों में ग्लोबपानी पृथ्वी की सतह पर आता है, जिसमें लवण और गैसें काफी बड़ी मात्रा में घुली होती हैं। इस पानी को मिनरल वाटर कहा जाता है। पानी खनिज झरनेविभिन्न रोगों के इलाज के लिए उपयोग किया जाता है। इन झरनों के पास अस्पताल और रिसॉर्ट दिखाई देते हैं। काकेशस (बोरजोमी, किस्लोवोडस्क, आदि) में रिसॉर्ट्स विश्व प्रसिद्ध प्रसिद्धि का आनंद लेते हैं।
हॉट स्प्रिंग्स
- वेल्स.
चित्र (फोटो, चित्र)
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इस लेख में हम संक्षेप में बात करेंगे कि भूजल क्या है, इसके प्रकार और गहराई के बारे में।
भूजल क्या है?
भूजल - परतों में पड़े पानी के तालाबों का प्रतिनिधित्व करते हैं भूपर्पटी, किसी में चट्टानों में तीन राज्य(तरल, गैसीय या ठोस)। भूजल मिट्टी या चट्टानों की जल प्रतिरोधी परतों के बीच स्थित जलभृतों का निर्माण करता है। भूजल को गैर-दबाव और दबाव, यानी स्व-प्रवाह में विभाजित किया गया है।
घटना की स्थिति के अनुसार भूजल का वर्गीकरण
- मिट्टी पानी(ऊपरी पानी). मिट्टी का पानी पृथ्वी की पपड़ी की सबसे ऊपरी परत में उथली गहराई (0.2-1 मीटर) पर स्थित होता है और मिट्टी के कणों के बीच के अंतराल को भरता है। मिट्टी का पानी गुरुत्वाकर्षण के तहत स्वतंत्र रूप से घूम सकता है या आणविक बलों द्वारा धारण किया जा सकता है। इसी श्रेणी में पर्च्ड वॉटर भी शामिल है - 1.5 मीटर तक की गहराई पर पड़ी पानी की एक परत। पीने के लिए उपयुक्त नहीं, जल स्तर प्राकृतिक वर्षा पर निर्भर करता है। वेरखोदका बगीचे को पानी देने का एक स्रोत हो सकता है।
- भूजल. भूजल में पृथ्वी की सतह से पहली जलरोधी परत पर स्थित भूमिगत जल शामिल है, जो 1.5 मीटर या उससे अधिक की गहराई पर स्थित हो सकता है। भूजल पीने के लिए उपयुक्त है, हालाँकि यह आसानी से प्रदूषित हो जाता है। कुआँ खोदना आमतौर पर भूजल जलभृत के नीचे किया जाता है। मौसम के अनुसार भूजल स्तर में उतार-चढ़ाव होता रहता है। शुष्क गर्मियों में स्तर गंभीर स्तर तक गिर सकता है, और शुरुआती वसंत मेंया पतझड़ में जितना संभव हो उतना बढ़ाने के लिए। किसी कुएं से पानी की पैदावार भूजल जलभृत की मोटाई पर निर्भर करती है।
- अंतर्यामी जल. इस प्रकार का भूजल (जलभृत) अभेद्य परतों के बीच स्थित होता है और इसमें पानी का स्तर अन्य की तुलना में अधिक स्थिर होता है। भूजल. तदनुसार, पानी साफ है और कुआँ गहरा है। यहां पहले से ही सीमित जलभृत मौजूद हैं।
- आर्टेशियन जल. यह जलभृत चट्टानों की जलभृत परतों के बीच 100 मीटर या उससे अधिक की गहराई पर स्थित है। आर्टेशियन वाटर्स नाम फ्रांस के एक प्रांत से आया है। आर्टिसियन पानी पीने के लिए सबसे उपयुक्त है। कुआँ खोदना उचित नहीं है, इसलिए बोरहोल खोदे जाते हैं।
पानी के कुएं की ड्रिलिंग का आदेश देते समय, सेवा की कीमत आवरण के व्यास और जलभृत की गहराई के आधार पर निर्धारित की जाती है। ड्रिलिंग की लागत 2100 प्रति रैखिक मीटर से शुरू होती है। ऐसा माना जाता है कि एक आर्टेशियन कुएं में असीमित प्रवाह होता है। आप कई लोगों को पानी की आपूर्ति करने के लिए एक कुआँ खोद सकते हैं गांव का घर(पर्याप्त पानी होगा, और कीमत ग्राहकों के बीच विभाजित की जाएगी) या एक बड़ी झोपड़ी। - मिनरल वॉटर . वे औषधीय पेय जल से संबंधित हैं, खनिज लवण युक्त हैं, लाभकारी हैं रासायनिक तत्व. खनिज जल में प्राकृतिक कार्बोनेशन होता है और इसलिए यह दबाव में पर्वतीय जल-प्रतिरोधी परतों में स्थित होता है। औषधीय प्रयोजनों के लिए उपयोग किया जाता है।
» नए प्रकार के पानी. आज का दौरा - भूजल. हम बात करेंगे कि भूजल क्या है, यह कहाँ से आता है और कहाँ जाता है। साथ ही, हम भूजल के विषय पर कुछ सामान्य गलतफहमियों को दूर करेंगे।
भूजल भूमिगत जल के विभिन्न भण्डारों का सामूहिक नाम है। भूमिगत पानी ताज़ा, बहुत ताज़ा, खारा, नमकीन, अति-नमकीन हो सकता है (उदाहरण के लिए, क्रायोपेग में, जिसे हमने "दुनिया में पानी की विविधता" लेख में छुआ है)।
सभी प्रकार के भूजल के लिए सामान्य: वे मिट्टी की एक अभेद्य परत के ऊपर स्थित होते हैं। अभेद्य मिट्टी वह मिट्टी होती है जिसमें बड़ी मात्रा में मिट्टी होती है (जो पानी को गुजरने नहीं देती है) या वह मिट्टी जो न्यूनतम संख्या में दरारों वाली ठोस चट्टान होती है।
यदि आप बाहर जाते हैं और जमीन पर पॉलीथीन की एक शीट बिछाते हैं, तो आपको मिट्टी की जलरोधी परत के मॉडल से ज्यादा कुछ नहीं मिलेगा। यदि आप पॉलीथीन पर पानी डालते हैं, तो यह गड्ढों में इकट्ठा हो जाएगा और ऊंचे स्थानों से निचले स्थानों की ओर बह जाएगा। भूजल वितरण का एक मॉडल प्राप्त किया जाएगा। यदि आप पॉलीथीन में कई छेद कर दें तो क्या होगा? विभिन्न आकार, अंतर्निहित क्षितिज में ऊपरी जल के प्रवेश का एक मॉडल प्राप्त किया जाएगा।
इसी प्रकार, भूजल भंडार वहां बनते हैं जहां अभेद्य परत अवसाद पैदा करती है। भूमिगत नदियाँ ऊँचे से निचले अवसादों की ओर बनती हैं। जिन स्थानों पर जलरोधी परत बाधित होती है, वहां ऊपरी पानी निचले स्तर तक उतर जाता है।
चित्र के रूप में इसे इस प्रकार दर्शाया जा सकता है:
अब भूजल कहाँ से आता है इसके बारे में।
मुख्य स्रोत: वर्षा. बारिश होती है और जमीन में समा जाती है। पानी मिट्टी की ढीली ऊपरी ढीली परतों के माध्यम से प्रवेश करता है और पृथ्वी की ऊपरी जलरोधी परत के गड्ढों में जमा हो जाता है। इस प्रकार के पानी को "ओवरवाटर" कहा जाता है। यह काफी हद तक मौसम पर निर्भर करता है - अगर अक्सर बारिश होती है, तो पानी होता है। यदि बारिश कम होती है, तो पानी बहुत कम या बिल्कुल नहीं होता है। यह भूमिगत जल की सबसे प्रदूषित परत भी है, क्योंकि जमीन के माध्यम से निस्पंदन न्यूनतम था, और पानी में सब कुछ शामिल है - पेट्रोलियम उत्पाद, उर्वरक, कीटनाशक, आदि। और इसी तरह। इस प्रकार के जल की गहराई सामान्यतः 2 से 10 मीटर तक होती है।
इसके अलावा, जहां ऊपरी अभेद्य परत टूट जाती है, वर्षा जल निचले जलभृतों में प्रवेश कर जाता है। इनकी संख्या अलग-अलग है, इनके घटने की गहराई भी बहुत अलग-अलग है। तो, ऊपरी सीमा 30 मीटर से शुरू होती है और 300 और अधिक गहराई तक पहुँच सकती है। वैसे, उदाहरण के लिए, यूक्रेन में, निजी व्यक्तियों को 300 मीटर से अधिक गहरे पानी का उपयोग करने से प्रतिबंधित किया गया है, क्योंकि यह है रणनीतिक रिजर्वदेशों.
एक दिलचस्प पैटर्न - जलभृत जितना गहरा स्थित होता है, उतनी ही कम बार इसमें अधिक के साथ संबंध के स्थान होते हैं शीर्ष परतें. उदाहरण के लिए, सहारा रेगिस्तान में वे भूजल का उपयोग करते हैं जो यूरोप में भूमिगत हो जाता है। एक और पैटर्न यह है कि पानी जितना गहरा होता है, वह उतना ही साफ होता है और वर्षा पर उसकी निर्भरता उतनी ही कम होती है।
अक्सर यह माना जाता है कि भूजल खाली स्थानों में स्थित होता है। ऐसा होता है, लेकिन अधिकतर भूजल रेत, बजरी, अन्य खनिजों और ढेर सारे पानी का मिश्रण होता है।
यह तो कहा गया कि भूजल कहां से आता है और कैसे चलता है, लेकिन यह नहीं बताया गया कि वह कहां जाता है। और वे या तो और भी अधिक गहराई में गायब हो जाते हैं, या झरनों, झरनों, गीजर, झरनों और इसी तरह की अन्य घटनाओं के रूप में सतह पर आ जाते हैं। इसलिए, उदाहरण के लिए, नीपर बेलारूस में कहीं भूमिगत से निकलती है। केप अया (क्रीमिया, सेवस्तोपोल से ज्यादा दूर नहीं) के पास, समुद्र में बहने वाले ताजे पानी का एक स्रोत है। मैंने इसे स्वयं नहीं देखा है (इसे गुप्त रखा गया है :), लेकिन एक गोताखोर ने मुझसे कहा: आप एक बोतल के साथ गोता लगाते हैं, इसे गर्दन नीचे करके पानी के नीचे खोलते हैं, ताजा पानी भर जाता है।
प्राकृतिक प्रकार के भूजल आउटलेट के अलावा, कृत्रिम भी हैं। ये कुएँ हैं. और आर्टिसियन पानी जैसी दिलचस्प घटना कुओं से जुड़ी हुई है। बहुत समय पहले, फ़्रांस में, अर्टेज़ में, उन्होंने पानी की तलाश में एक कुआँ खोदा था। और कुएँ से पानी फव्वारे की तरह बहने लगा। अर्थात्, आर्टेशियन जल वे जल हैं जो पंपों की सहायता के बिना जमीन से ऊपर उठते हैं। ऐसे कुछ मामले हैं, अधिकतर मुक्त प्रवाह वाले कुएं होते हैं।
तो, प्रकृति की हर चीज़ की तरह, भूजल की भी शुरुआत, परिवर्तन और अंत होता है - यह बारिश के साथ भूमिगत हो जाता है, परत से परत तक भूमिगत यात्रा करता है और अंततः सतह पर आ जाता है।
