ভূগর্ভস্থ সিক্ত শিলাস্তর
ভূগর্ভস্থ সিক্ত শিলাস্তর (ইংরেজি: Aquifer) হচ্ছে উদক বা জল বহনকারী ভূগর্ভস্থ শিলার স্তর, ভাঙ্গা শিলা অথবা অসংহত উপাদান (নুড়ি, বালি, পলি) যা থেকে কূপের সাহায্যে ভূগর্ভস্থ উদক বা জল উত্তোলন করা যায়। ভূগর্ভস্থ সিক্ত শিলাস্তরের মধ্যে উদক বা জল প্রবাহ এবং ভূগর্ভস্থ সিক্ত শিলাস্তরের বৈশিষ্ট্য নিয়ে যে শিক্ষা নেয়া হয় তাকে বলা হয় জল-ভূতত্ত্ব (ইংরেজি Hydrogeology)। এ-সংশ্লিষ্ট অন্যান্য পরিভাষাগুলি হলো ভূগর্ভস্থ সিক্ত কাদাস্তর (ইংরেজি Aquitard) এবং ভূগর্ভস্থ জলরোধী শিলাস্তর (ইংরেজি Aquiclude)।[১] যদি অভেদ্য ক্ষেত্র ভূগর্ভস্থ সিক্ত শিলাস্তরের বেশি হয় তাহলে চাপের কারণে সেটা বদ্ধ ভূগর্ভস্থ সিক্ত শিলাস্তরে পরিণত হতে পারে।
গভীরতা
[সম্পাদনা]ভূগর্ভস্থ সিক্ত শিলাস্তর যে কোন গভীরতায় সৃষ্টি হতে পারে। যেগুলি ভূতলের খুব কাছে থাকে সেগুলি যে শুধু পানি সরবরাহ ও সেচের কাজেই ব্যবহৃত হয়, তা নয়, সেগুলি বেশিরভাগ সময় বৃষ্টির পানি দিয়ে ভরে যায়। অনেক মরূ অঞ্চলে চুনাপাথরের পাহাড় কিংবা পর্বত আছে যা ভূগর্ভস্থ পানির কাজে ব্যবহার করা যায়। উত্তর আফ্রিকার এটলাস পর্বত, সিরিয়া ও লেবাননে অবস্থিত লেবানন ও এন্টি-লেবানন পর্বতমালা, ওমানের জেবেল আখদার, মার্কিন যুক্ত্ররাষ্ট্রের সিয়েরা নেভাডায় অগভীর ভূগর্ভস্থ সিক্ত শিলাস্তর আছে যেগুলি তাদের পানির জন্য কাজে লাগানো হয়। কিছু কিছু দেশ, যেমন লিবিয়া ও ইসরায়েলের উপকূল জুড়ে জনসংখ্যা বৃদ্ধির কারণে পানির ব্যবহার বেড়ে যাওয়ায় সেখানে পানির ছক কমে গাছে এবং ভূগর্ভস্থ পানিতে লবণাক্ত পানি মিশ্রিত হয়ে পানি দূষিত হয়ে পড়েছে।
সমুদ্র সৈকতের দিকে তাকালে একটি ভূগর্ভস্থ সিক্ত শিলাস্তরের চিত্র সুস্পষ্টভাবে উদ্ভাসিত হবে। যদি বালিতে একটি গর্ত খোঁড়া হয়, খুব কম গভীরতায় সুসিক্ত বালি দেখা যাবে। এই গর্তটি একটি কাঁচা কূপ, ভেজা বালি হচ্ছে ভূগর্ভস্থ সিক্ত শিলাস্তর, এবং যে স্তর পর্যন্ত পানি উঠেছে সেটা পানির ছক।
২০১৩ সালে অস্ট্রেলিয়া, চীন, উত্তর আমেরিকা এবং দক্ষিণ আফ্রিকার মহীসোপানের (continental shelf) নিচে বিশুদ্ধ পানির ভূগর্ভস্থ সিক্ত শিলাস্তর আবিষ্কৃত হয়েছিল। ওগুলোতে ছিল প্রায় পাঁচ লক্ষ কিউবিক কিলোমিটার পরিমাণ কম লবণাক্ত পানি যা কম খরচে পানযোগ্য পানিতে রূপান্তর করে যেত। এই জমা পানির সৃষ্টি হয়েছিল ২০,০০০ বছর আগে তুষার যুগ শেষ হওয়ার পূর্বে যখন সমুদ্রের পানির স্তর ছিল নিচু এবং বৃষ্টির পানি ডাঙ্গায় বৃষ্টির পানি মাটির নিচে চলে যেত। এখানকার পানির পরিমাণ ধারণা করা হয় ১৯০০ সাল থেকে এ পর্যন্ত যত ভূগর্ভস্থ সিক্ত শিলাস্তরের পানি আহরণ করা হয়েছে তার ১০০ গুণ বেশি।[২][৩]
শ্রেণিবিন্যাস
[সম্পাদনা]উপরের চিত্রে একটি বদ্ধ কিংবা অনবরুদ্ধ ভূগর্ভস্থ সিক্ত শিলাস্তরে পানির স্বাভিবিক প্রবাহ দেখা যাচ্ছে। এই পদ্ধিতিটি দেখাচ্ছে দু’টি ভূগর্ভস্থ সিক্ত শিলাস্তর যার মধ্যে একটি (বদ্ধ কিংবা অভেদ্য স্তর) যার চারিদিকে বেডরক ভূগর্ভস্থ জলরোধী শিলাস্তর , যেটার সংযোগ আছে গেইনিং স্ট্রিমের সাথে (সচরাচর আর্দ্র অঞ্চলে দেখা যায়)। ছবিতে পানির ছক এবং অপরিপৃক্ত অঞ্চলও দেখা যাচ্ছে। ভূগর্ভস্থ সিক্ত কাদাস্তর (Aquitard) হচ্ছে মাটির মধ্যে একটি মন্ডল যা এক ভূগর্ভস্থ সিক্ত শিলাস্তর থেকে আরেকটিতে ভূগর্ভস্ত পানির প্রবাহ সীমিত রাখে। একটি ভূগর্ভস্থ সিক্ত কাদাস্তর, যদি সম্পূর্ণভাবে অভেদ্য হয়ে থাকে, তবে কখনো কখনো ভূগর্ভস্থ জলরোধী শিলাস্তর (Aquiclude অথবা Aquifuge) নামে অভিহিত করা যেতে পারে। ভূগর্ভস্থ সিক্ত কাদাস্তরের গঠন হচ্ছে কাদা অথবা জলবাহী তড়িৎ সঞ্চালন শক্তি সম্পন্ন ছিদ্রহীন শিলা।
সুসিক্ত বনাম অসিক্ত
[সম্পাদনা]যদিও ভূগর্ভস্থ সিক্ত শিলাস্তরে সবসময় বিশুদ্ধ পানি পাওয়া যায় না, তথাপি মাটির অগভীর অঞ্চলে সর্বত্রই ভূগর্ভস্ত পানি পাওয়া যায়। মাটির আবরণকে দুই ভাগে ভাগ করা যেতে পারেঃ সুসিক্ত মন্ডল বা ফ্রিয়াটিক (Phreatic) মন্ডল (যেমন ভূগর্ভস্থ সিক্ত শিলাস্তর, ভূগর্ভস্থ সিক্ত কাদাস্তর ইত্যাদি), যেখানে বিদ্যামান সব জায়গাই পানিতে পরিপূর্ণ থাকে, এবং অসিক্ত মন্ডল (ভাডোস মন্ডল নামেও পরিচিত), যেখানে কিছু কিছু জায়গায় বাতাসে পানি থাকে কিন্তু সেটা আরো পানি দ্বারা পূর্ণ করা যায়।
সুসিক্ত মন্ডল হচ্ছে যখন পানির অগ্রের চাপ (Pressure head) বায়ুমন্ডলের চাপের চেয়ে বেশি (এর গেইজ প্রেশার>০)। পানির ছকের সংজ্ঞা হচ্ছে একটি তল যেখানে পানির অগ্রের চাপ বায়ুমন্ডলের চাপের সমান (gauge pressure = 0)।
অসিক্ত অবস্থা ঘটে পানির ছকের উপরের ভাগে যেখানে প্রেশার হেড থাকে না-সূচক বা নেগেটিভ (সর্বাত্মক চাপ কখনো নেগেটিভ হতে পারে না, কিন্তু গেজ প্রেশার না-সূচক হতে পারে) এবং যে পানি অসম্পূর্ণভাগে ভূগর্ভস্থ সিক্ত শিলাস্তরের রন্ধ্রগুলি পূর্ণ করে তা থাকে চোষণের মধ্যে। অসক্ত মন্ডলে পানির উপাদান সমতলের আঠালো শক্তি দ্বারা ধরে রাখা হয় এবং এটা পানির ছকের উপরে উঠে পড়ে। এটাকে বলা হয় টেনশন সিক্ততা (tension saturation)।[৪]
ভূগর্ভস্থ সিক্ত শিলাস্তর বনাম স্বল্পভেদ্য ভূগর্ভস্থ সিক্ত শিলাস্তর
[সম্পাদনা]ভূগর্ভস্থ সিক্ত শিলাস্তর সাধারণতঃ হয়ে থাকে ভূতলের সুসিক্ত মন্ডল যা থেকে কম খরচে কূপ অথবা ফোয়ারায় পানি উৎপন্ন করা যায় (যেমন, বালি ও নুড়ি এবং ফাটা বেডরক সাধারণতঃ ভূগর্ভস্থ সিক্ত শিলাস্তরের জন্য ভাল উপাদান)।
ভূগর্ভস্থ সিক্ত কাদাস্তর বা (aquitard) হচ্ছে একটি ভূমির একটি মন্ডল যা এক ভূগর্ভস্থ সিক্ত শিলাস্তর থেকে আরেক ভূগর্ভস্থ সিক্ত শিলাস্তরে ভূগর্ভস্থ পানির সঞ্চালন সীমিত করে। একটি সম্পূর্ণভাবে অভেদ্য ভূগর্ভস্থ সিক্ত কাদাস্তরকে বলা হয় ভূগর্ভস্থ জলরোধী শিলাস্তর (Aquiclude অথবা Aquifuge) । ভূগর্ভস্থ সিক্ত কাদাস্তরের গঠন হচ্ছে কাদা অথবা ছিদ্রহীন শিলা যার মধ্যে জলসঞ্চালিত তড়িৎ বিদ্যমান।
পাহাড়ি অঞ্চলে (কিংবা পাহাড়ি অঞ্চলে অবস্থিত নদীর ধারে), ভূগর্ভস্থ সিক্ত শিলাস্তরগুলি সাধারণতঃ হয়ে থাকে অসংকুচিত এলুভিয়াম, যার গঠন নদী বা জলপ্রবাহের দ্বারা ভূগর্ভে নিহিত অনুভূমিক স্তরের পদার্থ যা দেখতে অনেকটা মোটা ও সূক্ষন উপাদানে তৈরী স্তরের মত। মোটা পদার্থ, কারণ এগুলো সরাতে খুব বেশি শক্তির প্রয়োজন, এবং থাকে নদীর কাছে, অন্যদিকে সূক্ষন পদার্থগুলি উৎপত্তিস্থল থেকে দূরে থাকে। যেহেতু উৎপত্তিস্থলের কাছে কম সূক্ষন পদার্থ থাকে, এই জায়গাটি হচ্ছে যেখানে ভূগর্ভস্থ সিক্ত শিলাস্তরগুলি থাকে অনবরুদ্ধ (কখনো কখনো ফোরবে এরিয়া নামে পরিচিত)।
রুদ্ধ বনাম অনবরুদ্ধ
[সম্পাদনা]মূলতঃ দুই ধরনের ভূগর্ভস্থ সিক্ত শিলাস্তর দেখা যায়ঃ রুদ্ধ এবং অনবরুদ্ধ (মাঝে আছে কিছুটা রুদ্ধ)। অনবরুদ্ধ একুফারকে কখনো কখনো পানির ছক বা ফ্রিয়েটিক (Phreatic) ভূগর্ভস্থ সিক্ত শিলাস্তর নামে অভিহিত করা হয়, কারণ এদের উপরের সীমানা হচ্ছে পানির ছক বা ফ্রিয়েটিক ভূতল। সাধারণতঃ (কিন্তু সবসময় নয়) যে কোন জায়গার সবচেয়ে অগভীর ভূগর্ভস্থ সিক্ত শিলাস্তর হচ্ছে অনবরুদ্ধ, যার মানে হচ্ছে ভূগর্ভ ও এর মধ্যে কোন রুদ্ধ স্তর (ভূগর্ভস্থ সিক্ত কাদাস্তর বা ভূগর্ভস্থ জলরোধী শিলাস্তর) নেই। পার্চড "perched" বলতে বুঝানো হয় ভূগর্ভস্থ পানি জমা হচ্ছে কম ভেদ্য স্তরের উপর যেমন কাদার স্তর। এই শব্দটি সাধারণতঃ ব্যবহৃত হয় যখন কোন ছোট অঞ্চলে ভূগর্ভস্থ পানি বড় কোন ভূগর্ভস্থ সিক্ত শিলাস্তরের চেয়ে বেশি পরিমাণে হয়। পার্চড এবং অনবরুদ্ধ ভূগর্ভস্থ সিক্ত শিলাস্তরের ব্যবধান হচ্ছে এদের আকার (পার্চড হচ্ছে ছোট)। রুদ্ধ ভূগর্ভস্থ সিক্ত শিলাস্তর হচ্ছে সেইসব একুফার যার আস্তরণ হচ্ছে রুদ্ধ স্তর, কখনো কখনো কাদার তৈরী। রুদ্ধ স্তর ভূতলের দূষণ থেকে রক্ষা করতেও পারে।
যদি রুদ্ধ ও অনবরুদ্ধ ভূগর্ভস্থ সিক্ত শিলাস্তরের পার্থক্য পরিষ্কারভবে বোঝা না যায়, তখন তা নির্ণয় করতে ভূগর্ভস্থ সিক্ত শিলাস্তর টেস্টের স্টোরেটিভিটি মান ব্যবহার করা হয়। রুদ্ধ ভূগর্ভস্থ সিক্ত শিলাস্তরের আছে খুব নিচু স্টোরেটিভিটি মান (০.০১ এর থেকেও অনেক কম), যার মানে হচ্ছে ভূগর্ভস্থ সিক্ত শিলাস্তরটি ভূগর্ভস্থ সিক্ত শিলাস্তর ম্যাট্রিক্স এর পানির প্রসারণ ব্যবহার করে পানি জমাচ্ছে, যা সাধারণতঃ খুবই সামান্য পরিমাণে। অনবরুদ্ধ ভূগর্ভস্থ সিক্ত শিলাস্তরের আছে ০.০১ এর বেশি স্টোরেটিভিটি। এগুলো সঞ্চিত পানি ছাড়ে ভূগর্ভস্থ সিক্ত শিলাস্তরের রন্ধ্রগুলি খালি করার মাধ্যমে। এর ফলে অনেক বেশি পরিমাণে পানি ছাড়া হয়।
সমসারক (isotropic) বনাম অসমসারক (anisotropic)
[সম্পাদনা]সমসারক (isotropic) ভূগর্ভস্থ সিক্ত শিলাস্তরের স্তরগুলিতে জলিয় তড়িৎসঞ্চালন শক্তি hydraulic conductivity (K) চারিদিকে প্রবাহের জন্য সমান থাকে, কিন্তু অসমসারক (anisotropic) ভূগর্ভস্থ সিক্ত শিলাস্তরে এটা খাড়া vertical (Kv) এবং অনুভূমিক horizontal (Kh) ক্ষেত্রে পৃথক হয়ে থাকে।
অর্ধ অবরুদ্ধ যেটার আছে এক বা একাধিক ভূগর্ভস্থ সিক্ত কাদাস্তর, কাজ করে অসমসারক পদ্ধতিতে যদিও আলাদা স্তরগুলি থাকে সমসারক।
যখন একটি ভূগর্ভস্থ সিক্ত শিলাস্তরের নালায় প্রবাহ[৫] অথবা কূপে প্রবাহ[৬] মাপা হয়, তখন অসমসার গণনায় ধরতে হবে যদি না পদ্ধতিতে কোন ভুল থাকে।
শিলার স্তরবিন্যাসে ভূগর্ভস্থ পানি
[সম্পাদনা]
ভূগর্ভস্থ নদীতে (যেমন গুহার ভেতর যেখানে পানি অবাধে প্রবাহিত হয়) ভূগর্ভস্থ পানি থাকতে পারে। এটা ঘটতে পারে কার্স্ট টপোগ্রাফি নামে ক্ষয়িত চুনাপাথর অঞ্চলে, যা পৃথিবীর মোট এলাকার একটি ক্ষুদ্র ভাগ। আরও স্বাভাবিক হচ্ছে যে পাথরের রন্ধ্র অঞ্চলগুলি স্পঞ্জের মত পানি দিয়ে সিক্ত থাকে, এবং সেটা সেচ, শিল্প ও পৌর কাজে ব্যবহারের জন্য পাম্প করে বের করা যায়।
যদি কোন কম রন্ধ্রযুক্ত পাথরে বেশি পরিমাণে ফাটল দেখা দেয়, তাহলে সেটাও একটি ভাল ভূগর্ভস্থ সিক্ত শিলাস্তর হতে পারে, কিন্তু পাথরটিতে পানি সঞ্চালনের জন্য পর্যাপ্ত মাত্রায় জলিয় তড়িৎ সঞ্চালন শক্তি থাকতে হবে। পোরোসিটি (Porosity) প্রয়োজনীয়, কিন্তু শুধু পোরসিটী একটি পাথরের ভূগর্ভস্থ সিক্ত শিলাস্তর হিসেবে কাজ করার ক্ষমতা নির্ণয় করতে পারে না। ভারতের ডেকান ট্র্যাপ (Deccan Traps) অঞ্চল হচ্ছে নিম্নমানের ভূগর্ভস্থ সিক্ত শিলাস্তরের দৃষ্টান্ত, কারণ সেখানে পাথরে আছে অতিমাত্রায় পোরোসিটি এবং কম ভেদ্যতা।
ভূগর্ভস্থ জলের উপর মানুষের নির্ভরশীলতা
[সম্পাদনা]পৃথিবীর বেশিরভাগ শুষ্ক অঞ্চলের নিচেই ভূগর্ভস্থ সিক্ত শিলাস্তর আছে, কখনো কখনো অনেক গভীরতায়। কোন কোন ক্ষেত্রে এই ভূগর্ভস্থ সিক্ত শিলাস্তরগুলি মানুষ দ্বারা খুব দ্রুত নিঃশেষিত হচ্ছে।
বিশুদ্ধ পানির ভূগর্ভস্থ সিক্ত শিলাস্তর, বিশেষ করে যেগুলি তুষারপাত ও বৃষ্টির পানিতে কম রিচার্জ হয়, সেগুলিও অধিক মাত্রায় ব্যবহৃত হতে পারে। এটা একটি গুরুতর সমস্যা হতে পারে, বিশেষ করে উপকূলবর্তী অঞ্চলে যেখানে বেশি মাত্রায় একুফার পাম্পিং করা হয়। কোন কোন অঞ্চলে ভূগর্ভস্থ পানি আর্সেনিক এবং অন্যান্য বিষাক্ত পদার্থ দ্বারা দূষিত হতে পারে।
মানুষের বসবাসের জন্য ও সেচের কাজে ভূগর্ভস্থ সিক্ত শিলাস্তর খুবই গুরুত্বপূর্ণ। শুষ্ক অঞ্চলে গভীর ভূগর্ভস্থ সিক্ত শিলাস্তর সেচ কাজে ব্যবহৃত হয় আসছে বহুদিন ধরে। অনেক গ্রাম এমনকি বড় শহরও পানি আহরণ করে কূপ অথবা ভূগর্ভস্থ সিক্ত শিলাস্তর থেকে।
পৌর, সেছ ও শিল্পেসংক্রান্ত কাজে বড় কূপ থেকে পানি আহরণ করা হয়। একটি পানি সরবরাহের সূত্র হিসেবে অনেকগুলি কূপ ব্যবহারকে বলা হয় ওয়েলফিল্ড (wellfields), যা রুদ্ধ বা অবরুদ্ধ ভূগর্ভস্থ সিক্ত শিলাস্তর থেকে পানি উত্তোলন করে। গভীর, রুদ্ধ ভূগর্ভস্থ সিক্ত শিলাস্তর থেকে ভূগর্ভস্থ পানি ব্যবহার ভূতলের পানিকে দূষণ থেকে রক্ষা করে। কালেক্টর ওয়েল (collector wells) নামে কিছু কূপ আছে যেগুলি বানানো হয়েছে ভূতলের পানির অনুপ্রবেশ সঞ্চারিত করতে।
যেসব ভূগর্ভস্থ সিক্ত শিলাস্তর শহরাঞ্চলে বা সেচের কাজে প্রয়োজনীয় ভূগর্ভস্থ পানি যোগায়, সেগুলো সাধারণতঃ থাকে ভূতলের কাছাকাছি (কয়েক শ’ মিটারের মধ্যে) এবং বিশুদ্ধ পানি দ্বারা কিছুটা রিচার্জ হয়। এই রিচার্জ সধারণতঃ হয় নদী ও বৃষ্টি থেকে যা ভূগর্ভস্থ সিক্ত শিলাস্তরে প্রবেশ করে অসিক্ত পদার্থের মাধ্যমে।
কদাচিৎ, শহরাঞ্চলে সেচ ও পানের কাজে পানির জন্য ফসিল ভূগর্ভস্থ সিক্ত শিলাস্তর ব্যবহৃত হয়। উদাহরণস্বরূপ, লিবিয়ায় মুয়াম্মার গাদ্দাফির Great Manmade River প্রজেক্টের মাধ্যমে জনবহুল এলাকায় প্রচুর পরিমাণে পানি পাম্প করা হয় সাহারা মরুভূমির নিচে অবস্থিত ভূগর্ভস্থ সিক্ত শিলাস্তরগুলি থেকে।[৭] যদিও এই প্রজেক্টের মাধ্যমে লিবিয়া প্রচুর টাকা বাঁচাতে পেরেছে, এই একুরফারগুলি ৬০ থেকে ১০০ বছরের মধ্যে নিঃশেষ হয়ে যাবে। ধরা হয় ২০১১ সালে খাদ্য মূল্য বেড়ে যাওয়ার কারণ ছিল এই ভূগর্ভস্থ সিক্ত শিলাস্তর নিঃশেষ হওয়া।[৮]
প্রশমন
[সম্পাদনা]অসংকুচিত ভূগর্ভস্থ সিক্ত শিলাস্তরগুলিতে ভূগর্ভস্থ পানি উৎপন্ন হয় নুড়ি, বালি ও পলির মধ্যে অবস্থিত রন্ধ্রাঞ্চলের মাধ্যমে। যদি একুফারটি স্বল্প ভেদ্য স্তর দ্বারা আবদ্ধ থাকে, নুড়ি ও বালির উপর পানির চাপ কমে যাওয়ার কারণে আশপাশের স্তরগুলি থেকে পানির প্রবাহ কমে যায়। যদি এই স্তরগুলি সঙ্কোচন যোগ্য পলি বা কাদা দ্বারা তৈরী হয়ে থাকে, তবে ভূগর্ভস্থ সিক্ত শিলাস্তরে পানি হ্রাসের কারণে সেখানে পানির চাপ কমে যায়, যার ফলে সেটা উপরের ভূতাত্ত্বিক পদার্থের ওজনের কারণে সংকুচিত হয়ে পড়ে। এই সঙ্কোচন শুধু যে স্থায়ী তাই নয়, সংকুচিত ভূগর্ভস্থ সিক্ত শিলাস্তরের পানি ধারণের ক্ষমতাও স্থায়ীভাবে হ্রাস পায়।
লবণাক্ত পানির অনাহূত প্রবেশ
[সম্পাদনা]উপকূলের নিকটে অবস্থিত ভূগর্ভস্থ সিক্ত শিলাস্তরগুলিতে ভূতলের কাছাকাছি বিশুদ্ধ পানির স্তর থাকে এবং বিশুদ্ধ পানির নিচে থাকে ঘন সামুদ্রিক জল। সমুদ্র থেকে বিকীর্ণ সামুদ্রিক জল ভূগর্ভস্থ সিক্ত শিলাস্তরে প্রবেশ করে এবং বিশুদ্ধ পানির চেয়েও ঘন হয় যায়।
উপকূলের কাছে অবস্থিত সছিদ্র ভূগর্ভস্থ সিক্ত শিলাস্তরের ক্ষেত্রে, লবণাক্ত পানির উপর বিশুদ্ধ পানির পুরুত্ব প্রতি ১ ফুট সমুদ্র উচ্চতায় বিশুদ্ধ পানির স্তরে ৪০ ফিট। এই সম্পর্ককে বলা হয় গাইবেন-হার্যবার্গ সমীকরণ (Ghyben-Herzberg equation)। যদি উপকূলের কাছে খুব বেশি পরিমাণে ভূগর্ভস্থ পানি পাম্প করা হয়, তাহলে লবণাক্ত পানি বিশুদ্ধ পানির ভূগর্ভস্থ সিক্ত শিলাস্তরে অনুপ্রবেশ করে পানীয় জলকে দূষিত করতে পারে। অনেক উপকূলবর্তী ভূগর্ভস্থ সিক্ত শিলাস্তরে বেশি পাম্পিং এবং সমুদ্র জলের উচ্চতা বৃদ্ধির কারণে লবণাক্ত পানির অনুপ্রবেশের সমস্যা আছে, যেমন যুক্তরাষ্ট্রের মায়ামির কাছে অবস্থিত বিস্কেইন ভূগর্ভস্থ সিক্ত শিলাস্তর (Biscayne Aquifer) এবং নিউ জার্সির কোস্টাল প্লেইন (Coastal Plain) ভূগর্ভস্থ সিক্ত শিলাস্তর।
লবণীকরণ
[সম্পাদনা]
আধা-শুষ্ক অঞ্চলের ভূগর্ভস্থ সিক্ত শিলাস্তরগুলি লবণীকরণের হুমকির মুখে আছে, কারণ সেগুলিতে সেচের কাজে পানির পুনুর্ব্যবহারের সময় পানি কূপ থেকে চুঁইয়ে পড়ে।[৯]
ভূতলের সেচ কাজে ব্যবহৃত পানিতে সাধারণতঃ প্রতি লিটারে ০.৫ গ্র্যাম লবণ থাকে।
একটানা বাষ্পীভবনের কারণে ভূগর্ভস্থ সিক্ত শিলাস্তরের লবণের পরিমাণ বেড়ে যেতে পারে, যা পরিবেশের জন্য একটা হুমকিস্বরূপ।
সেক্ষেত্রে লবণাক্ততা নিয়ন্ত্রণে প্রতি বছর একটি পরিমাণে পানি নিষ্কাষণের জন্য ভূগর্ভস্থ সিক্ত শিলাস্তর থেকে বের করে কোন নিরাপদ নালীর দ্বারা বের করা উচিৎ। নিষ্কাষণ ব্যবস্থাটি হতে পারে আনুভূমিক বা লম্ব।[১০]
উদাহরণ
[সম্পাদনা]অস্ট্রেলিয়ার গ্রেট আর্টেসিয়ান বেসিন (The Great Artesian Basin) যুক্তিযুক্তভাবে পৃথিবীর সর্ববৃহৎ ভূগর্ভস্থ সিক্ত শিলাস্তর,[১১] যার আয়তন ১৭ লক্ষ বর্গ কিলোমিটারের বেশি। কুইন্সল্যান্ড ও অস্ট্রেলিয়ার দক্ষিণ অস্ট্রেলিয়ার দূরবর্তি অঞ্চলের পানি সরবরাহের জন্য এই ভূগর্ভস্থ সিক্ত শিলাস্তর গুরুত্ব ভূমিকা পালন করে।
আর্জেন্টিনা, ব্রাজিল, পারাগুয়ে এবং উরুগুয়ের মাটির নিচে অবস্থিত গোয়ারানি ভূগর্ভস্থ সিক্ত শিলাস্তর হচ্ছে পৃথিবীর অন্যতম বৃহৎ ভূগর্ভস্থ সিক্ত শিলাস্তর এবং বিশুদ্ধ পানির একটি গুরুত্বপূর্ণ উৎস।[১২] এটার নামকরণ করা হয় গোয়ারানি সম্প্রদায়ের (Guarani people) নামে। এটার আয়তন ১,২০০,০০০ বর্গ কিলমিটার, ঘনতা ৪০,০০০ ত্রিবর্গ কিলমিটার (40,000 km³), পুরুত্ব ৫০ থেকে ৮০০ মিটার এবং সর্বোচ্চ গভীরতা ১,৮০০ মিটার।
কিছু কিছু অঞ্চলে ভূগর্ভস্থ সিক্ত শিলাস্তর নিঃশেষণ একটি বড় সমস্যা, এবং এটা বেশি সংকটপূর্ণ উত্তর আফ্রিকায়, উদাহরণস্বরূপ, লিবিয়ার গ্রেট ম্যানমেইড রিভার প্রজেক্ট (Great Manmade River project)। তথাপি, নতুন নতুন পদ্ধতি, যেমন প্রাকৃতিকভাবে রিচার্জ এবং বৃষ্টির মৌসুমে ভূতলের পানির ইঞ্জেকশান অনেক বিশুদ্ধ পানির ভূগর্ভস্থ সিক্ত শিলাস্তরের আয়ু বৃদ্ধি করেছে, বিশেষ করে মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রে।
যুক্তরাষ্ট্রের মধ্যবর্তি অঞ্চলে অবস্থিত ওগালালা ভূগর্ভস্থ সিক্ত শিলাস্তর (Ogallala Aquifer) পৃথিবীর অন্যতম গুরুত্বপূর্ণ ভূগর্ভস্থ সিক্ত শিলাস্তর, কিন্তু কিছু জায়গায় এটা নিঃশেষিত হচ্ছে অত্যধিক হারে পৌর ও কৃষিকাজে ব্যবহারের কারণে। এই বিশাল ভূগর্ভস্থ সিক্ত শিলাস্তরটিতে, যেটি ৮টি অঙ্গরাজ্যের অংশ জুড়ে অবস্থিত, আছে প্রাচীন কালের জীবাশ্ম জল (fossil water)। শুষ্ক ভাগের ভূগর্ভস্থ সিক্ত শিলাস্তরের বাৎসরিক রিচার্জ ধরা হয় মোট পানি ওঠানোর শতকরা ১০ ভাগ। ২০১৩ সালে প্রকাশিত United States Geological Survey (USGS) এর জলতত্ত্ববিদ লেওনার্ড এফ কোনিকো (Leonard F. Konikow) [১৩] এর গবেষণা অনুযায়ী ২০০১-২০০৮ পর্যন্ত যে পরিমাণ পানি নিঃশেষিত হয় তা সারা বিংশ শতাব্দীতে নিঃশেষের শতকরা ৩২ ভাগ। মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রে ভূগর্ভস্থ সিক্ত শিলাস্তরের পানি সবচেয়ে বেশি ব্যবহৃত হয় সেচ এবং তেল ও কয়লা উত্তোলনের কাজে।[১৪]
একটি কার্যকরী অঙ্গারিত ভূগর্ভস্থ সিক্ত শিলাস্তরের (carbonate aquifer) দৃষ্টান্ত হচ্ছে টেক্সাস অঙ্গরাজ্যের এডওয়ার্ডস ভূগর্ভস্থ সিক্ত শিলাস্তর (Edwards Aquifer)। [১৫] এই ভূগর্ভস্থ সিক্ত শিলাস্তরটি বহু যুগ ধরে প্রায় ২০ লক্ষ মানুষের পানির চাহিদা পূরণ করে আসছে। এটার কারণ এটা অনেকগুলি লেক এবং নদী থেকে খুব ভালভাবে রিচার্জ হয়।
আলবার্টা, কানাডার আথাবাস্কা অয়েল স্যান্ডস Athabasca Oil Sands এর কাছে ছড়ানো ছিটানো বালির ঢিবি বেযাল ওয়াটার স্যান্ডস ভূগর্ভস্থ সিক্ত শিলাস্তর Basal Water Sand (BWS) aquifers.[১৬] নামে পরিচিত। পানিতে সিক্ত এই ভূগর্ভস্থ সিক্ত শিলাস্তরগুলি আছে বিটুমিনে সিক্ত বালির নিচে যে বালি অশোধিত তেল আহরণের জন্য ব্যবহৃত হয়। বেযাল ওয়াটার স্যান্ড (BWS) বিটুমিন পুনরুদ্ধারের ক্ষেত্রে হুমকি সৃষ্টি করে।[১৭]
তথ্যসূত্র
[সম্পাদনা]- ↑ "aquitard: Definition from". Answers.com."।
- ↑ ""Huge reserves of freshwater lie beneath the ocean floor"."।
- ↑ Nature. 504 (7478): 71–78.। "Post, V. E. A.; Groen, J.; Kooi, H.; Person, M.; Ge, S.; Edmunds, W. M. (2013). "Offshore fresh groundwater reserves as a global phenomenon"."।
- ↑ ""Morphological Features of Soil Wetness"."। Ces.ncsu.edu. Archived from the original on 2010-08-09. Retrieved 2010-09-06.। Archived from the original on ২০১০-০৮-০৯।
- ↑ The energy balance of groundwater flow applied to subsurface drainage in anisotropic soils by pipes or ditches with entrance resistance. International Institute for Land Reclamation and Improvement (ILRI), Wageningen, The Netherlands. On line : [1] . Paper based on: R.J. Oosterbaan, J. Boonstra and K.V.G.K. Rao, 1996, “The energy balance of groundwater flow”. Published in V.P.Singh and B.Kumar (eds.), Subsurface-Water Hydrology, pp. 153–60, Vol. 2 of Proceedings of the International Conference on Hydrology and Water Resources, New Delhi, India, 1993. Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, The Netherlands.। আইএসবিএন ISBN 978-0-7923-3651-8 .
|আইএসবিএন=এর মান পরীক্ষা করুন: invalid character (সাহায্য)। - ↑ ILRI (2000), Subsurface drainage by (tube)wells: Well spacing equations for fully and partially penetrating wells in uniform or layered aquifers with or without anisotropy and entrance resistance, 9 pp. Principles used in the "WellDrain" model. International Institute for Land Reclamation and Improvement (ILRI), Wageningen, The Netherlands. On line : [5] . Download "WellDrain" software from :।
- ↑ Scholl,, Adam. (19 December 2012.)। ""Map Room: Hidden Waters"."। World Policy journal.। ৩ অক্টোবর ২০১৫ তারিখে মূল থেকে আর্কাইভ করা। এখানে তারিখের মান পরীক্ষা করুন:
|তারিখ=(সাহায্য) - ↑ Brown,, Lester। ""The Great Food Crisis of 2011.""। Foreign Policy Magazine, 10 January 2011.।
- ↑ "Effectiveness and Social/Environmental Impacts of Irrigation Projects: a Review" (পিডিএফ)। In: Annual Report 1988 of the International Institute for Land Reclamation and Improvement (ILRI), Wageningen, The Netherlands, pp. 18–34।
- ↑ "ILRI (2003), Drainage for Agriculture: Drainage and hydrology/salinity - water and salt balances. Lecture notes International Course on Land Drainage, International Institute for Land Reclamation and Improvement (ILRI), Wageningen, The Netherlands. Download from : [8] , or directly as PDF :"।
- ↑ ""The Great Artesian Basin"" (পিডিএফ)। Facts: Water Series. Queensland Department of Natural Resources and Water. Archived from the original (PDF) on। Archived from the original on ২০১২-০২-১১। সংগ্রহের তারিখ 2006-11-13. Retrieved 2007-01-03.। এখানে তারিখের মান পরীক্ষা করুন:
|সংগ্রহের-তারিখ=(সাহায্য) - ↑ Brittain, John ((June 22, 2015))। ""The International Atomic Energy Agency: Linking Nuclear Science and Diplomacy"."। Science and Diplomacy.। এখানে তারিখের মান পরীক্ষা করুন:
|তারিখ=(সাহায্য) - ↑ Konikow, Leonard F.। "Groundwater Depletion in the United States (1900–2008) (PDF) (Report)." (পিডিএফ)। Scientific Investigations Report. Reston, VA: U.S. Department of the Interior, U.S. Geological Survey. p. 63.।
- ↑ Zabarenko, Deborah ((20 May 2013))। ""Drop in U.S. underground water levels has accelerated: USGS"."। ৪ অক্টোবর ২০১৫ তারিখে মূল থেকে আর্কাইভ করা। এখানে তারিখের মান পরীক্ষা করুন:
|তারিখ=(সাহায্য) - ↑ ""Edwards Aquifer Authority"."। Edwardsaquifer.org। সংগ্রহের তারিখ 2013-12-15.। এখানে তারিখের মান পরীক্ষা করুন:
|সংগ্রহের-তারিখ=(সাহায্য) - ↑ "Joslyn North Mine Project: Environmental Impact Assessment Hydrologeology" (পিডিএফ)। Deer Creek Energy. December 2005. p. 4. Archived from। Archived from the original on ২০১৩-১২-০২। সংগ্রহের তারিখ 2013-12-02.। এখানে তারিখের মান পরীক্ষা করুন:
|সংগ্রহের-তারিখ=(সাহায্য) - ↑ Barson, D., Bachu, S. and Esslinger, P. 2001. Flow systems in the Mannville Group in the east-central Athabasca area and implications for steam-assisted gravity drainage (SAGD) operations for in situ bitumen production. Bulletin of Canadian Petroleum Geology, vol. 49, no. 3, pp. 376–92.।