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なぜ地下水があるのか

地下水とは、地殻の割れ目や空隙に存在する水のことです。

地表下に広く埋まっているさまざまな状態の水を総称して地下水と呼びます。大気中の降水が地下水の主な供給源です。

さまざまな地下埋設条件に応じて、地下水は 3 つのカテゴリに分けることができます:上層停滞水、水中水、自噴水。

上層の滞留水は局所的な遮水効果によって形成された貯水体であり、浸透した大気中の降水は浅い岩の割れ目や堆積層にとどまります。

潜水とは、地表下の最初の安定した帯水層に埋まっている地下水のことで、普段目にする地下水のほとんどが潜水です。噴水は、ダイビングが表面から出てくるときに形成されます。

被圧水は、2 つの帯水層の間を流れる深く埋まった地下水です。この種の地下水は水圧が大きいことが多く、特に上下の帯水層が傾斜している場合、中間層の水域はより大きな水圧に耐える必要があります。井戸や井戸が上部の屋根を貫通すると、強い圧力によって水が噴き出し、自噴水が生成されます。

埋設条件に応じて、地下水は通気水、水中水、閉じ込め水に分けることができます。

通気帯水とは、潜水面より上の通気帯の水を指し、吸収水、膜水、毛細管水、気体水、および一時的に存在する重力水があります。通気帯の局所帯水層の上に季節的に存在する水は、上部停滞水と呼ばれます。

ダイビングとは、表面下の最初の安定した帯水層の上に存在する自由表面を持つ重力水を指します。主に降水と地表水の浸透によって再充電されます。

閉じ込められた水は、上部帯水層と下部帯水層の間の帯水層を満たす水です。圧力がかかっており、その上にある帯水層が切り開かれると、水が上昇したり、ボアホールから噴出したりすることがあります。含水空隙の種類によって、地下水はさらに間隙水、亀裂水、カルスト水に分けられます。間隙水は、ゆるい砂、砂利、砂岩層の地下水など、地質学的な間隙に存在する地下水です。割れ目水は、硬い岩や一部の粘土層の割れ目に存在する水です。カルスト水とも呼ばれるカルスト水は、可溶性岩石(石灰岩、ドロマイトなど)の空洞に存在する地下水を指します。

地下水は大きな家族です。世界の地下水の総量は 1 億 5,000 万立方キロメートルに達し、地球上の水の総量のほぼ 10 分の 1 を占め、大西洋全体よりも多いと推定されています。

地下水は人間と密接な関係にあり、私たちが毎日最も多く利用する地下水は井戸水と湧き水です。ただし、地下水は過剰な地下水などの危険を引き起こす可能性もあります。これにより、鉄道や高速道路が崩壊し、坑道が水没し、沼地が形成されます。同時に、地下水には全体的なバランスがあり、やみくもに過度に開発しないと、地下空洞や地層沈下などの問題が発生する可能性があることに注意する必要があります。

地下の岩石や土の隙間に存在する水。含水岩と土壌は2つのゾーンに分けられ、上部は通気ゾーン、つまり水に加えてガスがある不飽和ゾーンです。下部は水飽和ゾーン、飽和ゾーンです。水で飽和した土壌の空隙は水で満たされています。狭義の地下水とは、飽和帯の水を指します。地下水は、生活用水、工業用水、農地灌漑用水源として開発・利用することができます。地下水は、安定した水供給と汚染の少ないという利点があります。特殊な化学組成や水温の高い地下水は、医療用、熱源用、飲料用、有用元素の抽出用の原料としても利用できます。ピットおよびトンネル掘削中に大量の水の流入が発生し、プロジェクトに損傷を与える可能性があります。地下水位が浅い平野や盆地では、水蒸気蒸発が土壌の塩類化を引き起こす可能性があり、地下水位が高い地域、長期にわたって過度に湿った土壌、地表に停滞した水がある地域では、湿地が発生し、作物に害を及ぼす可能性があります。

地下水に最も広く分布するイオンは、カリウム、ナトリウム、マグネシウム、カルシウム、塩化物、硫酸塩、重炭酸塩です。地下水中のさまざまなイオン、分子、化合物の総量は総塩分と呼ばれ、総塩分は1 g / L未満で淡水と呼ばれ、1〜3 g / Lでマイクロウォーターと呼ばれ、3〜10 g / L 1リットルあたり50グラム以上のものをブライン、1リットルあたり50グラム以上のものをブラインと呼びます。地下水中のカルシウム、マグネシウム、鉄、マンガン、ストロンチウム、アルミニウムなどの溶解塩の含有量を硬度と呼びます。

地下水の動きのほとんどは層流です。広い空間では水の流速が速いと乱流で動きやすい。地下水には、主に降水浸透、灌漑水浸透、地表水浸透涵養、過電流涵養、人工涵養が含まれます。特定の条件下では、横方向の供給もあります。地下水の放流には、主に湧水、水蒸気蒸発、地表水への放流、過電流放流、人為的放流があります。湧水は、地下水の自然排出の主な経路です。


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