विहिरी, झरे आणि भूजलाचे पुनर्भरण...

 

मागील लेखात आपण भूजलाचे विविध स्रोत कोणते आणि त्यांचा शोध कसा घेतला जातो हे बघितले. या लेखात आपण विहिरी आणि झरे यांची माहिती घेऊ.

नेहमीप्रमाणेच लेखाच्या खोलात जाण्यापूर्वी आपण विहिरींशी संबंधित काही महत्त्वपूर्ण संज्ञांची माहिती घेऊ.

अ. स्थितिक जलपातळी (Static Water Level)-जेव्हा कोणत्याही अप्रतिबंधित जलवाहकामध्ये विहीर खोदली जाते, तेव्हा त्या विहिरीत पाणी शिरते आणि थोड्या उंचीवर जाऊन स्थिरावते. या पाण्याच्या पातळीला ‘स्थितिक जल पातळी’ असे म्हणतात. या पातळीची खोली पृष्ठभागापासून खाली मोजली जाते.

आ. पम्पिंग जलपातळी (Pumping Water Level) - जेव्हा विहिरीतून पाणी उपसले जाते, तेव्हा त्या विहिरीतील पाण्याची पातळी खाली जाते. जेवढी पातळी पम्पिंगमुळे खाली गेली आहे, त्या पातळीला पम्पिंगची जलपातळी असे म्हणतात. अजून जास्त पम्पिंग केल्यास ही पातळी अजून खाली जाते आणि पम्पिंग बंद केल्यावर ही खाली गेलेली पातळी परत स्थितिक जल पातळीपर्यंत वर येते.

इ. उत्पन्न (Yield) - एका विहिरीमधून एका ठराविक कालावधीमध्ये किती पाणी उपसता येईल, या संख्येला ‘विहिरीचे उत्पन्न’ असे म्हणतात.

ई. नाश (Drawdown) - या व्याख्येचा अर्थ स्थितिक जलपातळी आणि पम्पिंग जलपातळी यांमधील फरक अशी करता येईल. पम्पिंगमुळे किती पातळीचा नाश झाला आहे हे यातून मिळते.

उ. अवनतीचा कोन (Cone of depression)- जेव्हा विहीर खोदली जाते आणि तिच्यातून पाणी उपसायला सुरुवात होते, तेव्हा तिच्यात सर्व बाजूंनी पाणी येते. आता जेव्हा हे पाणी विहिरीत येते, तेव्हा त्याची पातळी ही बाकीच्या स्थितिक जल पातळीपेक्षा थोडी खाली असते. या दोन पातळ्या एक ठराविक कोनात असतात. या कोनालाच ‘अवनतीचा कोन’ असे म्हणतात.

ऊ. प्रभावाची त्रिज्या (Radius of Influence) - विहिरीच्या सभोवताली अवनतीचा कोन पसरलेला असतो. जेवढ्या अंतरावर या अवनतीच्या कोनाचा वरचा भाग पसरलेला असतो, त्या अंतराला म्हणजेच त्रिज्येला ‘प्रभावाची त्रिज्या’ म्हणतात.

ऋ. पुनर्भरण (Recharge)- जेव्हा जलवाहकामधून काढून घेतले गेलेले पाणी नैसर्गिक किंवा कृत्रिमरीत्या परत जलवाहकात जाऊन जलवाहकाची भूजलपातळी परत आणली जाते, त्याला ‘पुनर्भरण’ म्हणतात.

विहिरीची साधी व्याख्या म्हणजे ‘जलवाहकात खोदलेले छिद्र’ अशी करता येईल. आपण विहिरींमधून काढलेल्या पाण्याचा वापर पिण्यासाठी, शेतीसाठी तसेच अनेक उद्योगधंद्यांमध्ये, (उदाहरणार्थ, बांधकाम) केला जातो. विहीर ज्यात खणली आहे, त्या जलवाहकामध्ये जर जलस्थितीक बल असेल, तर विहिरीमधून पाणी आपोआप वाहते आणि जर जलवाहकामध्ये फक्त वातावरणीय दाब असेल आणि जलस्थितीक बल नसेल, तर पंपामार्फत पाणी उपसावे लागते. या विहिरींचे प्रकार बघूया.

अ. गुरुत्त्व विहीर (Gravity Well)- या विहिरीला ‘जलसपाटी विहीर’ (Water Table Well) असेही म्हणतात. ही पूर्णपणे किंवा बऱ्यापैकी उभीच्या उभी असते. ही विहीर जलवाहकाच्या संतृप्ततेच्या प्रदेशापर्यंत (Zone of Saturation) खोल असते. या प्रकारच्या विहिरींचे एक वैशिष्ट्य असे आहे की, या विहिरींमध्ये भूजलाची जलसपाटी ही संपूर्ण क्षेत्राच्या जलसपाटीच्या बरोबर असते. सहसा, या विहिरींमधून पाणी नैसर्गिकरीत्या वाहत नाही. बऱ्याचशा विहिरी या प्रकारात मोडतात.

आ. ट्यूब विहीर (Tube Well)- ज्या विहिरींमधून पाणी नैसर्गिकरीत्या वाहत नसल्यामुळे पंपांमधून पाणी उपसावे लागते, या विहिरींना ‘ट्यूब विहीर’ असे म्हणतात.

इ. गॅलरी (Gallery) - या प्रकारच्या विहिरी खडकांमध्ये आडव्या खोदल्या जातात. खोदण्याची दिशा ही वहनाच्या दिशेच्या लंब दिशाना असते.

ई. आर्टेशियन विहीर (Artesian Well) - या विहिरी बंदिस्त जलवाहकांमध्ये खोदल्या जातात. या जलवाहकांमध्ये एवढा जलस्थितीक दबाव असतो की, या विहिरींमधून कधी कधी पाण्याचा फवारा काही उंचीपर्यंत उडू शकतो.

विहिरींसारखेच असतात झरे. झऱ्याची व्याख्या ‘भूजलाचा नैसर्गिक बहिर्वाह’ अशी करतात. याचा अर्थ जलवाहक संतृप्त झाल्यावर त्यात असलेले अतिरिक्त भूजल रंध्रित खडकांमार्फत बाहेर वाहण्यास सुरुवात होते. झऱ्यांचे पाणी हे स्फटिकासारखे स्वच्छ, ते गढूळ कोणत्याही प्रकारचे असू शकते. या झऱ्यांचे प्रकार बघू.

अ. अवरोहित झरे (Descending Spring) - जेव्हा जलवाहकाचा काही भाग पृष्ठभागावर अनाच्छादित (Expose) होतो, तेव्हा या प्रकारचे झरे तयार होतात. तसेच जेव्हा भूजल साठे भरून वाहतात, तेव्हाही अशा प्रकारचे झरे तयार होतात. याचबरोबर जर संतृप्त जलवाहकामध्ये जर एखादे भगदाड तयार झाले, तरही असे झरे निर्माण होऊ शकतात.

आ. आरोहित झरे (Ascending Spring) - हे झरे आर्टेशियन जलसाठ्यांमध्ये सापडतात. या प्रकारच्या जलसाठ्यांमध्ये पाणी आधीपासूनच जलस्थितीक बलाखाली असते. जेव्हा असे जलवाहक एखाद्या भगदाडाच्या संपर्कात येतात, तेव्हा हे झरे तयार होतात. या झऱ्यांमधून बऱ्याच दबावाने पाणी वाहते. या झऱ्यांचा अजून एक प्रकार आहे, त्याचा अभ्यास आपण ज्वालामुखींच्या लेखांमध्ये केलाच आहे. या प्रकारच्या झऱ्यांना ‘गेईझर्स’ (Geysers) असे म्हणतात. हे भूगर्भात असलेल्या उष्णतेमुळे भूगर्भातील दबाव वाढून अत्यंत दाबाने व खूप उंचीवर पाण्याचा फवारा होतो. याचे सर्वोत्तम उदाहरण म्हणजे अमेरिकेतील ‘येल्लोस्टोन ज्वालामुखी’मधील ‘ओल्ड फेथफुल’ (Old Faithfull) हे ‘गेईझर’ हे आहे.

आपल्या मानवजातीमध्ये एक फार मोठे वैगुण्य आहे. जिथे कुठे नवीन साधनसंपत्तीचे स्रोत दिसले की, गेले लगेच निसर्गाकडून काढून घ्यायला. सोने दिसले, खोदल्या लगेच खाणी. खनिज तेल सापडले, खोदल्या लगेच विहिरी. त्याचप्रमाणे, सापडले भूजल, वापरले लगेच. पण, हे भूजल वापरताना त्या भूजलाचे साठे आपण संपवून टाकतो, याचा आपण विचारच करत नाही. भूजलाच्या या साठ्यांचे बऱ्याचदा नैसर्गिकरीत्या पुनर्भरण होत नाही. त्यामुळे या साठ्यांमधून पाणी काढून घेतले असता ते साठे लुप्त पावतात. हे साठे लुप्त पावल्यानंतर दुष्काळी स्थितीमध्ये पाण्याचा पुरवठा करणारा एक महत्त्वाचा स्रोत कायमचा नष्ट होतो आणि मग पाण्याचा ‘क्रायसिस’ सुरू होतो.

हल्लीच्या काळात हे लुप्त झालेले साठे पुनर्भरित करण्याचे प्रयत्न केले जात आहेत. याला ‘भूजलाचे कृत्रिम पुनर्भरण’ (Artificial Recharge of Groundwater) असे म्हणतात. तर, आता आपण हे पुनर्भरण कसे केले जाते हे बघू. ‘कृत्रिम पुनर्भरण प्रक्रिया’ ही अशी प्रक्रिया आहे, ज्या प्रक्रियेमध्ये भूजलाचा संपत चाललेला साठा परत भरण्याचे प्रयत्न केले जातात. हे करण्याच्या काही पद्धती आहेत. त्यांची थोडक्यात माहिती घेऊ.

अ. प्रत्यक्ष पुनर्भरण (Direct Recharge)- याचे दोन प्रकार पडतात.

१. थेट पृष्ठभागीय पुनर्भरण (Direct Surface Recharge) - जलवाहकाच्या वर पृष्ठभागावर जे रंध्रित खडक असतात, त्यांच्यामार्फत जलवाहकामध्ये थेट पाणीपुरवठा केला जातो. ही कृत्रिम पुनर्भरणाची सर्वात सोपी आणि सर्वात जास्त वापरली जाणारी पद्धत आहे. या पद्धतीची रचना तयार करण्यासही स्वस्त आहे.

२. थेट पृष्ठभागाखाली केले गेलेले पुनर्भरण (Direct Subsurface Recharge) - ही पद्धत जमिनीत फार खोल असलेले जलवाहक पुनर्भरित करण्यासाठी वापरली जाते. थेट पृष्ठभागीय पुनर्भरण पद्धतीपेक्षा महाग आहे, पण या पद्धतीला जागा कमी लागते. ज्या विहिरींद्वारे हे पुनर्भरण केले जाते, त्या विहिरींना ‘इंजेक्शन विहिरी’ (Injection Wells) असे म्हणतात. मात्र, या पद्धतीमध्ये एक मोठी समस्या आहे. ती ही की, या ‘इंजेक्शन विहिरी’ बऱ्याचदा छोट्या छोट्या कणांमुळे अडकतात. याचबरोबर या विहिरींमध्ये जैविक दूषितीकरण होऊ शकते.

आ. अप्रत्यक्ष पुनर्भरण (Indirect Recharge) - या पद्धतींमध्ये सध्या अस्तित्वात असलेल्या जलसाठ्यांच्या, म्हणजे नदी, तलाव, इ. ठिकाणांच्या आसपास पम्पिंग स्टेशन्स बसवले जातात. त्यामुळे एक तर या भागातील भूजलाची पातळी कमी करून दुसऱ्या भागात झिरपणी केली जाऊ शकते, तसेच दुसऱ्या भागातून या भागातही पाण्याची झिरपणी केली जाते. याबरोबरच जलसाठ्यांची गुणवत्ता वाढवण्याचेही प्रयत्न केले जातात. तसेच नवीन जलसाठ्यांचा निर्माणही करता येते. इ. या दोन पद्धतींचे संयोजनही (Combination) करता येते. तर, अशा प्रकारे आपण विहिरी, झरे आणि भूजलाच्या कृत्रिम पुनर्भरणाच्या पद्धती बघितल्या. येथे आपण भूजल हे प्रकरण संपवतो आहोत.

माहितीच्या महापुरात रोजच्या रोज नेमका मजकूर मिळविण्यासाठी लाईक करा... facebook.com/MahaMTB/ आणि फॉलो करा twitter.com/MTarunBharat