जलभृत और डार्सी का नियम

जलभृत भूगर्भीय पिंड होते हैं जो भूजल को संग्रहीत और संचारित करते हैं, और डार्सी का नियम वह मूलभूत संबंध है जो यह नियंत्रित करता है कि वह पानी उनके माध्यम से कैसे बहता है।

Definition

एक जलभृत एक संतृप्त भूगर्भीय इकाई है जो उपयोग योग्य मात्रा में पानी देने के लिए पर्याप्त पारगम्य है; डार्सी का नियम बताता है कि ऐसे सरंध्र माध्यम से पानी का प्रवाह हाइड्रोलिक चालकता और हाइड्रोलिक ढाल के समानुपाती होता है।

Scope

यह विषय जलभृतों के प्रकार और गुणों, हाइड्रोलिक हेड, चालकता और भंडारण की अवधारणाओं और सरंध्र-माध्य प्रवाह के लिए एक संवैधानिक समीकरण के रूप में डार्सी के नियम को शामिल करता है। यह उन नींवों को स्थापित करता है जिन पर भूजल प्रवाह, कुएं के हाइड्रोलिक्स और संदूषक परिवहन का निर्माण होता है।

Core questions

• जलभृतों के कौन से प्रकार मौजूद हैं, और सीमित तथा असीमित जलभृतों में क्या अंतर है?
• हाइड्रोलिक हेड क्या है, और भूजल उच्च से निम्न हेड में क्यों बहता है?
• डार्सी का नियम प्रवाह को ढाल और चालकता से कैसे संबंधित करता है?
• कौन से जलभृत गुण पानी के भंडारण और संचरण को नियंत्रित करते हैं?

Key concepts

• सीमित और असीमित जलभृत
• एक्विटार्ड और एक्विक्लूड
• हाइड्रोलिक हेड और ढाल
• हाइड्रोलिक चालकता और पारगम्यता
• सरंध्रता, विशिष्ट उपज, भंडारण क्षमता
• डार्सी का नियम

Key theories

डार्सी का नियम

डार्सी के 1856 के प्रयोगों ने स्थापित किया कि एक सरंध्र माध्यम से विशिष्ट निर्वहन हाइड्रोलिक ढाल गुणा हाइड्रोलिक चालकता के समानुपाती होता है, जो मात्रात्मक भूजल प्रवाह का अनुभवजन्य आधार है।

जलभृत भंडारण और संचरण

जलभृतों को हाइड्रोलिक चालकता (और पारगम्यता) द्वारा विशेषता दी जाती है जो प्रवाह को नियंत्रित करती है और भंडारण क्षमता (विशिष्ट उपज या भंडारण गुणांक) द्वारा नियंत्रित करती है कि वे प्रति इकाई हेड परिवर्तन में कितना पानी छोड़ते हैं, सीमित को असीमित व्यवहार से अलग करते हैं।

Mechanisms

भूजल उच्च से निम्न हाइड्रोलिक हेड वाले क्षेत्रों में चला जाता है, जो ऊंचाई और दबाव को जोड़ता है। दर डार्सी के नियम द्वारा निर्धारित की जाती है: विशिष्ट निर्वहन हाइड्रोलिक चालकता के बराबर होता है, जो माध्यम और द्रव दोनों का एक गुण है, जिसे हेड ढाल से गुणा किया जाता है। सीमित जलभृत मुख्य रूप से संपीड़न और जल विस्तार द्वारा पानी छोड़ते हैं, जिससे कम भंडारण क्षमता मिलती है, जबकि असीमित जलभृत छिद्रों को बहाकर पानी छोड़ते हैं, जिससे बहुत अधिक विशिष्ट उपज मिलती है।

Clinical relevance

जलभृत गुण और डार्सी का नियम कुएं की उपज, भूजल और संदूषक की गति की दर और दिशा, कुएं के क्षेत्रों और जल निकासी का डिजाइन, और भूजल संसाधनों की स्थायी निष्कर्षण सीमा निर्धारित करते हैं।

History

डिजॉन जल आपूर्ति के डार्सी के 1856 के अध्ययन ने उनके नाम पर कानून बनाया; बाद के काम ने हाइड्रोलिक हेड, चालकता और भंडारण को औपचारिक रूप दिया और सीमित को असीमित जलभृतों से अलग किया, 20वीं शताब्दी के बाद के मानक जलभूविज्ञान ग्रंथों में नींव को समेकित किया गया।

Key figures

• Henry Darcy
• R. Allan Freeze
• John A. Cherry

Seminal works

• darcy1856
• freeze1979
• fetter2001

Frequently asked questions

एक चट्टान इकाई को जलभृत क्या बनाता है?

एक इकाई एक जलभृत है यदि वह संतृप्त और पर्याप्त पारगम्य है ताकि कुओं या झरनों को उपयोग योग्य मात्रा में पानी संग्रहीत और संचारित कर सके; वही सामग्री एक सेटिंग में एक जलभृत हो सकती है और, जहां बहुत अभेद्य हो, दूसरी में एक एक्विटार्ड हो सकती है।

भूजल बिना किसी दृश्य ढलान के भी क्यों बहता है?

भूजल हाइड्रोलिक हेड में अंतर के जवाब में बहता है, जो ऊंचाई और पानी के दबाव को जोड़ता है; प्रवाह उच्च से निम्न हेड में जाता है, इसलिए पानी क्षैतिज रूप से या यहां तक कि ऊपर की ओर भी जा सकता है जहां हेड ढाल निर्धारित करते हैं, भूमि की सतह के ढलान की परवाह किए बिना।