บ่อน้ำรับน้ำจากแม่น้ำใต้ดินได้อย่างไร

คำถาม

บ่อน้ำส่วนใหญ่ไม่ได้รับน้ำจากแม่น้ำใต้ดิน, แต่กลับได้รับน้ำจากชั้นหินอุ้มน้ำ. ชั้นหินอุ้มน้ำคือชั้นหินและดินที่มีน้ำไหลผ่านรูเล็กๆ. ส่วนใหญ่, ไม่มีถ้ำขนาดยักษ์ใต้พื้นผิวโลกที่มีแม่น้ำลำธารไหลเชี่ยวไหลผ่านอย่างรวดเร็ว. แทนที่, น้ำบาดาลจะค่อยๆ หยดลงมาอย่างช้าๆ ผ่านช่องว่างเล็กๆ ภายในหิน, ระหว่างหิน, และระหว่างวัสดุที่หลวมเช่นทรายและกรวด. ในความเป็นจริง, น้ำในชั้นหินอุ้มน้ำอาจใช้เวลาหลายปีถึงหลายศตวรรษจึงจะไหลกลับขึ้นสู่ผิวน้ำ, ดังแสดงในรูป. อัตราการไหลของน้ำโดยทั่วไปในชั้นหินอุ้มน้ำคือ 10 ฟุตต่อปี. สำหรับเหตุผลนี้, หากภูมิภาคไม่มีฝนตกเป็นเวลาสองสามสัปดาห์, บ่อน้ำจะไม่แห้งทันที.
ชั้นน้ำใต้ดิน
อัตราการไหลของน้ำใต้ดินผ่านชั้นต่างๆ. ภาพสาธารณสมบัติ, แหล่งที่มา: USGS.

น้ำใหม่, เช่นจากฝนหรือหิมะละลาย, หยดลงสู่พื้นดินตามรูพรุนและรอยแตกตามหินและดิน. น้ำบางส่วนเกาะติดกับดินและหินที่อยู่ใกล้ผิวน้ำ และบางส่วนยังคงหยดลงมา. ชั้นพื้นดินใต้พื้นผิวเป็นส่วนผสมของหิน, ดิน, น้ำ, และฟองอากาศ. เมื่อแรงโน้มถ่วงดึงน้ำในพื้นดินให้ลึกพอ, มันเติมเต็มรูขุมขนและรอยแตกที่เป็นไปได้ทั้งหมด, บังคับให้เกิดฟองอากาศขึ้น. ที่ความลึกขนาดนี้, พื้นดินจะชุ่มไปด้วยน้ำ. ขอบเขตระหว่างพื้นดินที่ไม่อิ่มตัวกับพื้นดินอิ่มตัวเรียกว่าตารางน้ำ. ตำแหน่งที่แน่นอนของตารางน้ำขึ้นอยู่กับปริมาณน้ำใหม่ที่มีอยู่, น้ำไหลออกไปเร็วแค่ไหน, และพื้นซึมเข้าไปได้ขนาดไหน.

หากคุณขุดหลุมลงดินซึ่งสิ้นสุดเหนือระดับน้ำ, น้ำส่วนใหญ่ที่ระดับความลึกนี้ติดอยู่กับเศษดินและหิน, เพื่อให้น้ำเพียงเล็กน้อยเทลงในรูของคุณ. ในทางตรงกันข้าม, ถ้าคุณขุดหลุมลึกพอที่จะไปสิ้นสุดใต้ระดับน้ำ, น้ำในพื้นดินที่อิ่มตัวจะถูกดึงด้วยแรงโน้มถ่วงไปยังพื้นที่ว่างที่ด้านล่างของหลุม. ในกรณีนี้, หลุมของคุณเต็มไปด้วยน้ำที่หยดออกมาจากหลุมในหิน. แต่น้ำจะเต็มรูของคุณจนถึงระดับน้ำใต้ดินเท่านั้น (ต่ำกว่าเล็กน้อยจริงๆ). เพื่อให้น้ำในรูของคุณไปสูงกว่าระดับน้ำใต้ดิน, มันจะต้องไหลขึ้นแทนที่จะไหลลง, ซึ่งไม่ใช่วิธีการทำงานของแรงโน้มถ่วง. NS “ดี” เป็นเพียงหลุมที่ขุดลึกพอที่จะทะลุลงไปใต้ระดับน้ำจึงเต็มไปด้วยน้ำ. เพื่อดึงน้ำกลับมา, บ่อน้ำเก่าใช้ถังธรรมดาบนเชือก. บ่อน้ำสมัยใหม่ใช้ปั๊มที่ดูดน้ำขึ้นจากรู. ปั๊มสามารถขับเคลื่อนด้วยมือได้ด้วยมือ, โดยกังหันลมที่แนบมา, หรือด้วยมอเตอร์ไฟฟ้า. เมื่อขุดบ่อน้ำใหม่, คุณไม่จำเป็นต้องค้นหาแม่น้ำใต้ดิน. คุณเพียงแค่ต้องขุดให้ลึกพอที่จะไปถึงใต้ระดับน้ำ.

สิ่งที่น่าสนใจสามารถเกิดขึ้นได้หากชั้นของหินที่ซึมผ่านไม่ได้อยู่เหนือชั้นของหินที่ซึมผ่านได้ที่เต็มไปด้วยน้ำ, และถ้าหินที่ผ่านไม่ได้ลาดลง. น้ำที่ไหลในระดับล่างจะถูกกักโดยระดับบนที่ผ่านไม่ได้, ทำให้เกิดชั้นหินอุ้มน้ำที่จำกัด. ขณะที่น้ำไหลลงโดยไม่มีทางออก, สร้างแรงกดดัน. หากมีการขุดหลุมลงไปในดินลึกพอที่จะถึงชั้นหินอุ้มน้ำที่จำกัดไว้, แรงดันสามารถมากพอที่จะยิงน้ำขึ้นบ่อโดยไม่ต้องอาศัยความช่วยเหลือจากปั๊ม. บ่อน้ำดังกล่าวเรียกว่าบ่อบาดาลไหล.

เครดิต:https://wtamu.edu/~caird/sq/2013/07/16/how-do-wells-get-their-water-from-underground-rivers/

ทิ้งคำตอบไว้