地下水を理解する 地下水を見つける方法は?
水はすべての生命にとって不可欠であるため、歴史的に見て人間は利用可能な淡水の近くに定住しました。アンダース・ベスト・クリスチャンセン教授が、地下水が人間の居住のために果たした役割と、地下水資源を発見・管理するために現在使用されているツールとテクノロジーについてお話しします。
歴史的に 人間は 淡水資源の近くに定住していました なぜなら水は全ての生命に 欠かせないものだからです 私たちはデンマークや 北アフリカや中東の主要な川の近くで 形成された古代文明から そのことがわかります 水をすぐに入手できない地域では 人々は早い段階で 水にたどり着くソリューションを発明しました 顕著な例はローマ帝国です 人々は精巧なシステムの 送水路を作りました これは遠くの山岳地帯から はるばるローマへと水を輸送していました 人々はまた浅い地下水に アクセスできることを学びました 地面の正しい位置に 穴を掘るだけでできました レンガや岩で穴を造り上げれば 絶え間なく給水が得られます 今日でも世界中には 浅い開放井戸から 飲料水を得ている人が大勢います 今日 抽出する地下水を探すとき 私たちは同時にいくつかの質問に 答えようと努めます まず 水を湛えている層を 特定する必要があります これらの層は帯水層と呼ばれます 水で満たされた砂の層は 優れた帯水層です 粘土に富んでいるか 凝集している素材には 水が保持されていることがあります しかし それを取り出すことはできません これらの層は 半帯水層と呼ばれます 第二に 私たちは 帯水層を水で涵養する表面と 涵養が発生する率を 発見したいと思っています この涵養エリアは 帯水層自体からかなり遠い場合もあります しかし 何年も井戸から 持続的な抽出率を確率するには、 重要な情報です 最後に 私たちは水質について 知りたいと思っています 多くの地域 特に海岸に近い地下水を 探している場所では 水は塩水かもしれません 飲料水や灌漑用には 完全に役に立たないかもしれません 地下水は 地面に穴を掘削することによって探せます 帯水層が存在すると思われている場所にです 長年これは一般的な方法でしたが 多数の掘削穴をあけても失敗に終わり 水が発見できないこともありました 地球物理学的方法は 広く使われている方法です これは地下を走査して 隠れた層を見出す道具です これによって理想的な対象を特定し 水を探し当てている間次の掘削個所を 確認するために使用可能な 地表の画像が得られます 地球物理学の道具にはさまざまな形態がありますが 地下水調査で 最も一般的なものは 電磁的方法です 電磁的方法では 次の 2 つを利用しています 一つは 各種の磁気電界が 様々な電界を生成し またその逆もあります 二つ目は 地球が電流を 流すことができるということです つまり 表面で様々な磁場を生成すれば 地表が様々な電場で 反応するということです この様々な電場には 再び 表面で入手できる 独自の様々な磁場があります これらの電磁気測定道具の一例が TTeMシステムです 三つの部分から構成され 正面には 装置を引っ張るATVがあり 中央部には 送信用コイルがあります これは基本的に配線の一部で 変化する磁場を設定します 背面には 受信用コイルがあり 下の地面から答えを入手します 受信用コイルで入手した 磁気応答の形状とサイズは 地下の電気的性質のモデルに変換できます 最後のステップは 地表層の電気的性質を より意味のあるものに 変換することです 私たちにはそれができます なぜなら電気的特性は 岩の種類や 地下の土砂タイプによって決まるからです 乾いた砂 湿った砂 粘土から成る 地表モデルがあると 想像してみましょう 乾いた砂には 導電流に対する最高の 抵抗力があります 濡れた砂はより導電性が高く 粘土は最も電流が流れやすくなります これによって私たちは電磁信号を 地表というより意味のあるモデルに 解釈することができます ここでは別の方法なら隠れている層を 照らせます マッピングは 地面に直接 あるいは スリング荷重として大型電磁コイルを運ぶ ヘリコプターからも実行できます このように 広いエリアはすばやくマッピングでき 地表の隠れた層の画像を 提供します 新鮮な地下水の位置の特定は 文明全体を通して重要な仕事です 今日 技術開発と 高度な地球物理学的ツールによって 私たちは 地下の隠れた層を明らかにできる 地表を走査できます これは 私たちが 次の地下水掘削井戸を見つけるために 最高のターゲットを ピンポイントで特定するのに役立ちます