ભૂગર્ભજળ

(Underground Water)

અધોભૌમિક જળ. ભૂમિસપાટી નીચે ખડકસ્તરોમાં રહેલું જળ. વર્ષાજળ, ખડકછિદ્રજળ કે મૅગ્માજન્ય જળના એકઠા થવાથી ભૂપૃષ્ઠના ખડકસ્તરોમાં ભૂગર્ભજળરાશિ તૈયાર થાય છે. ભૂગર્ભજળ-સપાટી એ જળસંતૃપ્ત વિભાગની ઉપલી સપાટી છે. તે ભૂપૃષ્ઠની નીચે તરફ હવા-ઉપલબ્ધિ-વિભાગ(aerated zone)ની નિમ્નતમ સીમામર્યાદાનું તલ બાંધી આપે છે, અર્થાત્ એટલો વિભાગ તેની છિદ્રજગાઓમાં હવા અને જળથી ભરાયેલો રહે છે. સછિદ્રતા એ ખડકછિદ્રજગાઓનું પ્રમાણ અને અન્યોન્ય સંકલન દર્શાવે છે તથા તે ભૂગર્ભજળ પર કાબૂ ધરાવતું અગત્યનું પરિબળ ગણાય છે. ખડકરચનાઓ જળધારક ક્ષમતાના સંદર્ભમાં પૂર્ણજળધારક, આંશિક જળધારક કે જળઅભાવવાળી હોઈ શકે છે તથા ખડકપ્રકારો મુજબ વિવિધ પ્રકારના જળસંચયસ્તર (aquifers) રચાતા હોય છે. ભૂગર્ભજળ ગુરુત્વાકર્ષણથી જળદાબના દર મુજબ નીચે તરફની ગતિ કરે છે. કૂવા, નદીઓ, સરોવરો, સામાન્ય ઝરા, ગરમ પાણીના ઝરા કે ફુવારા ભૂગર્ભજળનાં નિર્ગમ જળસ્વરૂપો ગણાય. બે બાજુથી અભેદ્ય સ્તરોવાળો જળસંચયસ્તર જ્યારે જળદાબ સહિત રહેલો હોય ત્યારે તે પાતાળકૂવાની સ્થિતિ ઉત્પન્ન કરે છે, જે શારછેદથી ભેદિત કરવામાં આવે ત્યારે જળ ઉપલબ્ધ કરી આપે છે.

ભૂગર્ભજળના ભૂસ્તરીય કાર્યથી કેટલાંક લાક્ષણિક ભૂમિસ્વરૂપો રચાતાં હોય છે. ચૂનાખડકના પ્રદેશોમાં ભૂગર્ભજળપ્રક્રિયા દ્વારા ઉદભવતાં વિશિષ્ટ સ્વરૂપો પૈકીનું મહત્ત્વનું લાક્ષણિક ઉદાહરણ ‘કાર્સ્ટ સ્થળર્દશ્ય’ છે. ભૂભૌતિક પદ્ધતિઓ મારફતે ભૂગર્ભજળ-સંપત્તિનો તાગ મેળવી શકાય છે. કચરાના નિકાલ માટેનાં સ્થળો કાળજીપૂર્વક પસંદ કરવામાં આવે તો જળપ્રદૂષણ થતું નિવારી શકાય. આ ઉપરાંત, ભૂગર્ભજળજથ્થો ભૂ-ઉષ્માજન્ય ઊર્જા પણ આપી શકે છે.

ભૂગર્ભજળના સંદર્ભમાં ભૂસ્તરશાસ્ત્રીય અભ્યાસ બે રીતે થઈ શકે છે : (1) ભૂસ્તરશાસ્ત્ર (ભૂગર્ભજળશાસ્ત્ર–geohydrology) – ભૂમિ નીચેની સપાટીમાં રહેલા જળનો અભ્યાસ કરતું શાસ્ત્ર. તેમાં જળગુણવત્તા, જળપ્રમાણ અને જળપ્રાપ્તિના અભ્યાસ પર વિશેષ ભાર મુકાય છે. (2) જળભૂસ્તરશાસ્ત્ર (hydrogeology) : તેમાં જળધારક ખડકરચનાઓનો અભ્યાસ કરવામાં આવે છે. તેમાં ખડકરચનાઓનાં ભૂસ્તરીય લક્ષણો, ગુણધર્મો અને પ્રાપ્તિસ્થિતિ પર વિશેષ ભાર મુકાય છે.

વર્ષારૂપે પડતું પાણી બે રીતે મહાસાગરને જઈ મળે છે. સપાટી પર નદીઓ મારફતે અને સપાટી નીચેથી ખડકો મારફતે. ભૂમિમાં જળસ્રાવ ન થાય તો તે પાછું સપાટી પર એકત્રિત થઈ વહન પામે છે અને સમુદ્ર તરફ જાય છે. ભૂમિપ્રવેશ કરી શકતું જળ ભેગું થતું જઈને સમુદ્ર તરફ ગતિ કરતું રહે છે. જળચક્ર-સ્વરૂપે જળ ભૂમિપ્રવેશ કરે છે, ભૂમિમાંથી બહાર નીકળે છે. જે અંદર રહે છે તેને ‘ભૂગર્ભજળ’ કહેવાય છે. ભૂગર્ભજળ 750 મીટર સુધીની ઊંડાઈ સુધી મળી શકે છે. વધુ ઊંડાઈએ તેનું પ્રમાણ ઘટતું જાય છે, કારણ કે ઉપરના ખડક આવરણના બોજથી થતા દબાણને કારણે ખડકો વધુ ઘનિષ્ઠ બની ગયેલા હોય છે.

ભૂગર્ભજળની ઉત્પત્તિ : જળચક્રમાં ભાગ ન લેતું જળ મૅગ્માજન્ય સ્રોતનું ગણાય. મૅગ્માજન્ય બાષ્પાયનો દ્વારા સંચિત થતું જળ આગ્નેય પ્રક્રિયાજળ (juvenile water) કહેવાય, તે જળચક્રમાં ભાગ લેતું હોય છે. કેટલુંક જળપ્રમાણ ખડકરચનાની પ્રક્રિયાઓમાં પકડાયેલું રહેતું હોય છે. તે જ્યારે જ્યારે મુક્ત થાય છે ત્યારે ભૂગર્ભજળમાં આવીને ભળે છે. જળકૃત ખડકસ્તરોમાં લાંબો વખત જકડાયેલું જળ અન્ય પ્રક્રિયાઓ દ્વારા જ્યારે પણ મુક્ત થઈને ભળે ત્યારે તેને ખડકસહજાત જળ (connate water) કહે છે, તેને અવશિષ્ટ જળ (fossil water) પણ કહેવાય છે. ભૂગર્ભજળનું મહત્તમ પ્રમાણ વાતાવરણમાંથી પ્રાપ્ત થતા વર્ષાજળનું હોય છે. તે સપાટી-જળ (meteoric water) કહેવાય છે.

ભૂગર્ભજળનું વિતરણ : ભૂગર્ભજળના વિતરણનો વિસ્તાર જે તે પ્રદેશના ખડકપ્રકારો, સંરચના તેમજ આબોહવા પર આધાર રાખે છે. જે પ્રદેશમાં ભૂગર્ભજળનું અધોભૌમિક વિતરણ વધુ પ્રમાણમાં થતું રહેતું હોય ત્યાં તે સરળતાથી પ્રાપ્ત થાય છે અને ત્યાંના જળપુરવઠા માટે અનુકૂળતા કરી આપે છે.

અધોભૌમિક વિતરણ (vertical distribution) : સપાટી નીચેના જળ-વિસ્તરણના ‘જમીનજળ’ (soil-water) અને ‘ભૂગર્ભજળ’ (groundwater) જેવા બે વિભાગો પાડી શકાય. જમીનજળ જમીનોમાં પકડાયેલું રહે છે, તે વનસ્પતિ-વિકાસમાં ફાળો આપે છે અને વનસ્પતિજીવનને નિભાવે છે. ભૂગર્ભજળ ખડકોની છિદ્રજગાઓમાં સંગ્રહાયેલું હોય છે. ખડકોમાંની આંતરકણજગાઓ, કોટરો, બખોલો, તડો, ફાટો, સાંધા અને દ્રવીભૂત માર્ગો જળસંગ્રહ માટેનાં છિદ્રો ગણાય.

ભૂપૃષ્ઠથી ભૂગર્ભજળ સપાટી સુધીના ઊર્ધ્વછેદમાં જે જળસંચય થયેલો હોય છે તે પૈકી ઉપરનો ભાગ હવા-ઉપલબ્ધિ(હવા-જળ-ઉપલબ્ધિ)-વિભાગ – zone of aeration – અને નીચેનો ભાગ સંતૃપ્ત વિભાગ – zone of saturation – તરીકે ઓળખાય છે. ઉપર તરફના વિભાગમાં ખડક-છિદ્રો અંશત: હવાથી અને અંશત: જળથી ભરેલાં હોય છે. આ વિભાગને અંત:સ્રાવી વિભાગ અથવા અધોગામી જળવિભાગ – vadose zone – અને જળને અંત:સ્રાવી ભૂગર્ભજળ – vadose water – કહેવાય છે.

ભૂગર્ભજળ–સપાટી : પ્રદેશભેદે અને સંજોગભેદે ભૂગર્ભજળ-સપાટીની ઊંડાઈ ચલિત રહે છે. ભેજવાળા પ્રદેશોમાં તે ભૂપૃષ્ઠથી થોડાક મીટર નીચે જ્યારે રણપ્રદેશો(શુષ્ક-અર્ધશુષ્ક પ્રદેશો)માં સેંકડો મીટર નીચે હોય છે. પંકવિસ્તારો કે સરોવરોની આજુબાજુ તે ભૂપૃષ્ઠની વધુ નજીક હોય છે. ભૂગર્ભજળસ્તરનું ઊંડાઈ-માપન નજીકના કૂવાઓ, ઝરા અને નદી પરથી જાણી શકાય છે. ભૂગર્ભજળ-સપાટી જે તે પ્રદેશના સ્થળર્દશ્ય(topography)ને સમાંતર રહેતી હોય છે. ટેકરીઓ નીચે ઘુમ્મટ-આકારે અને ખીણો નીચે ખીણ-આકારે હોય છે; આનું કારણ જળનું નીચે તરફી ધીમું પાર્શ્વસંચલન છે, તેમ છતાં દુષ્કાળ વખતે આ આકારો જળવાતા નથી. હવા-જળ-ઉપલબ્ધિ-વિભાગમાં જો અભેદ્ય સ્તર આવી જાય તો જળ-અભિસરણ (સ્રાવ) થઈ શકતું નથી, તેથી તેમાં ભૂગર્ભજળ-સપાટી ઊંચાઈએ જળવાઈ રહે છે. આવી ભૂગર્ભજળ-સપાટીને ઉચ્ચ સ્થાનીય જળસપાટી (perched water table) કહે છે.

ભૂગર્ભજળ પર કાબૂ ધરાવતાં પરિબળો : ભૂગર્ભજળનાં સંચય અને સંચલન (ગતિ, અભિસરણ) મુખ્યત્વે ખડકોની સછિદ્રતા અને ભેદ્યતા પર આધારિત હોય છે.

સછિદ્રતા (porosity) : છિદ્રધારક ખડકને સછિદ્ર ખડક કહેવાય. છિદ્ર-જગાઓનું માપ સછિદ્રતા કહેવાય. સંતૃપ્ત વિભાગમાંના ખડકોમાં રહેલાં છિદ્રોનું કદપ્રમાણ કેટલું છે તથા તેમાં ભરાયેલા પાણીનું કદપ્રમાણ કેટલું છે – આ બંને પરથી ખડકની સછિદ્રતા નક્કી થાય છે અને તે ટકાવારીમાં દર્શાવાય છે. અર્થાત્, સછિદ્રતા ભૂગર્ભજળના પ્રમાણનો નિર્દેશ કરી શકે છે.

સછિદ્રતાના મુખ્ય ચાર પ્રકારો છે : (1) ખનિજકણો વચ્ચેની જગાઓ; (2) ફાટો; (3) દ્રવીભૂત જગાઓ અને (4) કોટરો કે બખોલો (જુઓ ઉપરની આકૃતિ). સછિદ્રતાનો આધાર ખનિજકણોનાં આકાર અને કદ, કદ મુજબ તૈયાર થયેલું માળખું, તેમજ ફાટો અને દ્રાવણમાર્ગોની ઘનિષ્ઠતા કે પોલાણ પર રહેલો હોય છે. માટી અતિછિદ્રાળુ રચના ગણાય છે.

ભેદ્યતા (permeability) : જે ખડક-રચના પાણીને પસાર થવા દે તે ભેદ્ય ગણાય. ખડક-છિદ્રો જ્યારે એકબીજાંથી સંકળાયેલાં હોય ત્યારે જ તે શક્ય બને છે. ખડકરચનાનાં પાણી પસાર થવા દેવાના ગુણધર્મને ભેદ્યતા કહેવાય છે. એટલે ભેદ્યતા એ કોઈ પણ માધ્યમમાંથી જળપ્રવાહ પસાર થવાનું માપન ગણાય. ભેદ્યતાનો આધાર પ્રવાહીની તરલતા (કે સ્નિગ્ધતા), જળદાબ, છિદ્રકદ અને છિદ્રો વચ્ચેના આંતરસંકલનના પ્રમાણ પર રહેલો હોય છે. ખડકછિદ્રો અન્યોન્ય પૂરતા પ્રમાણમાં જોડાયેલાં ન હોય તો ખડક પૂર્ણપૂણે સછિદ્ર હોવા છતાં ઓછો ભેદ્ય ગણાય. કૉંગ્લોમરેટ, રેતીખડક, બેસાલ્ટ અને ચૂનાખડક વધુ ભેદ્યતાવાળા હોય છે. ચૂનાખડકમાં ફાટો મારફતે જળપ્રવેશ થતો રહે છે, ખડક ધોવાતો જાય છે, ફાટો દ્રાવણક્રિયાથી વૃદ્ધિ પામી બખોલો કે ગુફાઓમાં પરિણમતી હોય છે. ભૂગર્ભજળપ્રવાહ (સ્રાવ) ધીમો હોય છે, જેનો દર સંજોગભેદે પ્રતિદિન 1 મીટર કે પ્રતિવર્ષ 1 મીટરનો હોઈ શકે છે.

જળધારક રચના-પ્રકારો : ભૂસ્તરીય ખડકરચનાઓનું તેમની જળધારકક્ષમતા મુજબ વર્ગીકરણ કરવામાં આવેલું છે, જોકે ખડકોની કણરચના પ્રમાણે તેમાં ભિન્નતા જોવા મળતી હોય છે.

(1) જળસંચય-સ્તર (aquifers) : સારા પ્રમાણમાં જળધારક ક્ષમતાવાળા સ્તરોને જળસંચય-સ્તર કહેવાય છે. તે છિદ્રાળુ અને ભેદ્ય (પારગમ્ય) હોય છે તેમજ ઓછા ઘનિષ્ઠ હોય છે; દા. ત., રેતીખડક.

(2) અંશત: અપારગમ્ય સ્તર (aquicludes) : આ પ્રકારના ખડકસ્તરો છિદ્રાળુ હોય, પણ ભેદ્ય હોતા નથી. તેથી છિદ્રો જળસંચય કરી શકે છે, પરંતુ છિદ્રો અન્યોન્ય જોડાયેલાં ન હોવાથી જળ ઊપજ આપતાં નથી, દા. ત., શેલખડક.

(3) અંશત: અવરોધી જલધારક સ્તર (aquitards) : જળધારક અને જળવિહીન વચ્ચેના ગાળાની ક્ષમતાવાળા ખડકસ્તરોને અંશત: અવરોધી જળધારક સ્તર કહેવાય. તેમને અર્ધસંચિત જળધારક સ્તર(semiaquifers)ની કક્ષામાં પણ મૂકી શકાય; દા. ત., મૃણ્મય રેતીખડક.

(4) જળરોધી સ્તર (aquifuses) : જળવિહીન ખડકરચનાઓને આ પ્રકારમાં મુકાય, કારણ કે તે અછિદ્રાળુ તેમજ અભેદ્ય હોય છે; દા. ત., ગ્રૅનાઇટ.

જળસંચિત રચનાપ્રકારો (types of aquifers) : જળસંચય સ્તરોના ત્રણ પ્રકારો છે : 1. બે બાજુથી બંધિયાર ન હોય તેવા જળસંચયસ્તરો, 2. ઉચ્ચ સ્થાનીય જળસંચય-સ્તરો અને 3. બંધિયાર જળસંચયસ્તરો. આ પ્રકારો ભૂગર્ભીય જળસંચયમાં અભેદ્ય સ્તરની હાજરી તેમજ સ્થિતિને આધારે પાડેલા છે અને તે મુજબ તેમની પરખ કરી શકાય છે.

(1) બિન-બંધિયાર જળસંચય-સ્તરો (unconfined aquifers) : સંતૃપ્ત વિભાગની ઉપલી સપાટી જ્યાં ભૂગર્ભજળસપાટી તરીકે આવેલી હોય તેને બિન-બંધિયાર જળસંચય-સ્તર કહે છે. તેને મુકત, વિવૃત, કે પાતાળકૂવાયોગ્ય સ્થિતિવિહીન જળસંચય-સ્તર પણ કહેવાય છે. તે બે બાજુ અભેદ્ય સ્તરથી બંધિયાર ન હોઈ તેમાં પાતાળકૂવા માટેનો સ્થિતિસંજોગ ઉદભવી શકતો નથી. તેમાં થતી રહેતી જળઆવક-જાવક, નજીકના કૂવાઓની જળજાવક તેમજ ભેદ્યતા મુજબ તેનું જળસપાટી-સ્તર પરિવર્તી રહે છે. આ પ્રકારના જળસંચય-સ્તરમાંનો જળજથ્થો ઓછોવત્તો રહેતો હોવાથી ભૂગર્ભજળ-સપાટી પણ ચલિત રહે છે.

(2) ઉચ્ચસ્થાનીય જળસંચય-સ્તરો (perched acquifers) : બિનબંધિયાર જળસંચય-સ્તરનો એક વિશિષ્ટ પ્રકાર. જ્યારે કોઈ એક સંતૃપ્ત જળસંચય-સ્તરમાં અંતર્ગોળાકાર અભેદ્ય વીક્ષાકાર સ્તરપટ આવી ગયેલો હોય, ત્યારે તેની ઉપર નાના કદનો અલગ જળસંચય-સ્તરવિભાગ બની રહે છે. (જુઓ નીચેની આકૃતિ.) તે મુખ્ય જળસંચય-સ્તર તેમજ હવા-જળ ઉપલબ્ધિવિભાગથી અલગ તરી આવે છે. આવા જળસંચય-સ્તર વિભાગોને ઉચ્ચસ્થાનીય જળસંચય-સ્તર તરીકે ઓળખાવાય છે.

(3) બંધિયાર જળસંચય-સ્તરો (confined aquifers) : ભેદ્ય સ્તર જ્યારે ઉપર અને નીચે બંને તરફ અભેદ્ય સ્તરોથી બંધાયેલો હોય ત્યારે મધ્ય સ્તર સંતૃપ્ત જળસંચય-સ્તર બની શકે છે. ભૂપૃષ્ઠ તરફના તેના વિવૃત ભાગ મારફતે તેને જળ-પુરવઠો મળતો રહે છે અને જળદાબ-સ્થિતિ જળવાઈ રહે છે. આવા જળસંચય-સ્તરો ઝરા, કૂવા તેમજ પાતાળકૂવા માટે ઉપયોગમાં લેવાય છે.

ભૂગર્ભજળની ગતિશીલતા (movement of groundwater) : સપાટી પરથી થતો અધોભૌમ જળસ્રાવ જમીનો દ્વારા પૃષ્ઠતાણના ગુણધર્મને કારણે શોષાય છે. વધારાનું જળ ગુરુત્વાકર્ષણને કારણે, વચ્ચે અછિદ્રાળુ સ્તર ન આવી જાય તો, નીચે તરફ સ્રાવ પામે છે. સતત થતા રહેતા સ્રાવથી છિદ્રોમાં જળસંચય થતો જાય છે. આ રીતે અધોભૌમિક સંતૃપ્ત વિભાગ બને છે. પાણી સીધી ગતિથી નીચે તરફ જતું હોતું નથી, પરંતુ આડુંઅવળું ફંટાઈને જાય છે. (આકૃતિ 3) પ્રવાહીની સમતલ સપાટી જાળવી રાખવાના અને જળદાબના મૂળભૂત ગુણધર્મને કારણે આમ બનતું હોય છે. આ કારણે તે ઊંચે રહેલી ભૂગર્ભજળ-સપાટીથી નીચે રહેલી ભૂગર્ભજળ-સપાટી તરફ તેમજ ઊંચા જળદાબ-વિભાગમાંથી નીચા જળદાબ-વિભાગ તરફ અનુકૂળ વળાંકવાળા પથ ગ્રહણ કરે છે.

ભૂગર્ભજળ–જાવક (groundwater discharge) : ભૂગર્ભજળ-જાવક કુદરતી કે કૃત્રિમ બે રીતે થઈ શકે. કુદરતી રીતે થતા જાવકપ્રકારમાં જ્યારે ભૂગર્ભજળ-સપાટી ઊંડી ખીણ જેવા ભૂમિભાગને છેદે ત્યારે પાણી બહાર નીકળી આવી શકે છે. ઝરા, સરોવરો અને નદીઓ જેવાં સ્થળો પર જળજાવક શક્ય બની રહે છે. આ ઉપરાંત કૂવાની ઊંડાઈ ભૂગર્ભજળ-સપાટીની લગોલગ આવી જાય ત્યારે કૂવામાં પાણીની આવક થાય છે.

ઝરા (springs) : ઝરા એ ભૂગર્ભજળનો કુદરતી રીતે થતો સ્રાવ છે. જ્યાં ભૂગર્ભજળ-સપાટી ભૂમિ પર ખુલ્લી બની રહે (અર્થાત્, ભૂગર્ભજળ-સપાટી અને ભૂમિ લગોલગ આવે) ત્યાં આ ક્રિયા થતી હોય છે. કેટલીક ખીણોના ઢોળાવ પર આ સંજોગ શક્ય બનતો હોય છે. ગુફાયુક્ત ચૂનાખડકો કે છિદ્રાળુ બેસાલ્ટ જેવા થર જો ખીણોથી ભેદાયેલા હોય તો ત્યાં ભૂગર્ભજળ નીકળી આવે છે. સ્તરભંગ-સપાટી પર સામસામે ભેદ્ય-અભેદ્ય સ્તરો ગોઠવાયેલા હોય તોપણ આ સ્થિતિ ઉદભવે છે, જેમાં ભેદ્ય સ્તરમાંથી ખુલ્લી સ્તરભંગ-સપાટી પર જળનિકાલ સ્રાવરૂપે થાય છે અને ઝરો બને છે. ઝરાઓ નદીઓ અને સરોવરોને જળપુરવઠો પૂરો પાડતા હોય છે. મોટાભાગની કાયમી નદીઓને પણ ભૂગર્ભજળ મળતું રહેતું હોય છે.

કૂવા (wells) : ભૂગર્ભજળપ્રાપ્તિ અર્થે સામાન્ય કૂવા ખોદવામાં આવે છે. કૂવામાં ભરાયેલા જળની સપાટી ભૂગર્ભજળ-સપાટીને સમતલ રહેતી હોય છે. જ્યારે કૂવામાંથી પાણી લોકો દ્વારા કે પંપ દ્વારા ખેંચવાનું શરૂ થાય ત્યારે કૂવાની અંદરની આજુબાજુ ચારે તરફ ભૂગર્ભજળ-સપાટી શંકુ સ્વરૂપે નીચે ઊતરતી જાય છે, તેને જળશંકુ-ગર્ત(cone of depression) કહે છે. ભૂગર્ભજળનો આ આકાર તેના ધીમા પાર્શ્વ જળ ખેંચાણથી ઉદભવતો હોય છે (જુઓ આકૃતિ). પાણી ખેંચ્યા કરવાને કારણે ક્યારેક કૂવાઓ શુષ્ક બની જતા હોય છે; આથી ભૂગર્ભજળ-સપાટી ઘણા મીટર નીચે ઊતરી જાય છે, જેને લીધે આજુબાજુના વિસ્તારના કૂવાઓ તેમજ વનસ્પતિને અસર પહોંચે છે.

પાતાળકૂવા-પરિસ્થિતિ (artesian systems) : જળસંચય-સ્તર જ્યાં બંધિયાર બનેલો હોય ત્યાં જ પાતાળકૂવા માટે અનુકૂળ પરિસ્થિતિ સર્જાય છે. પાતાળકૂવા અંગેની અનુકૂળ પરિસ્થિતિના વિકાસ માટે જરૂરી ભૂસ્તરીય સંજોગો આ પ્રમાણે હોય છે : (1) જળસંચય-સ્તર બંધિયાર હોવો જોઈએ, અર્થાત્ રેતીખડક જેવો પારગમ્ય સ્તર, તેની ઉપર-નીચે તરફ શેલ જેવા અપારગમ્ય સ્તરથી બંધાયેલો હોય તે જરૂરી છે. કુદરતી રીતે રેતીખડક-શેલસ્તરો વારાફરતી ગોઠવાયેલા મળતા હોય છે. (2) સ્તરાનુક્રમ-સપાટી પર વિવૃતિ પામેલો હોવો જોઈએ, જેથી વર્ષાજળ – સપાટીજળ છિદ્રાળુ-પારગમ્ય સ્તરમાં ઊતરી શકે. નમેલો સ્તરાનુક્રમ આવી જરૂરિયાત પૂરી પાડી શકે. (3) જળસંચય-સ્તરને જળપુરવઠો મળી રહે એટલો પર્યાપ્ત વરસાદ ત્યાં પડતો હોવો જોઈએ. આ પ્રકારની પરિસ્થિતિ જ્યાં મળી શકે ત્યાં પાતાળકૂવા માટેની અનુકૂળતા ઊભી થાય છે (જુઓ આકૃતિ 7.) પરિણામે વાતાવરણના દબાણ કરતાં વધુ જળદાબવાળો જળસંતૃપ્ત સંચયસ્તર બની રહે છે; ભૂગર્ભજળ-સપાટી અહીં વધુ ઊંચાઈના સ્તરે આવી રહે છે. આ પ્રકારના સંજોગો હોય ત્યાં જો શાર કરવામાં આવે તો આપમેળે પાણી ઊંચે ચઢતું રહે છે. આ પ્રકારના કૂવાને પાતાળકૂવો કહે છે.

પાતાળકૂવાઓમાં ઊંચાઈની જે હદ સુધી પાણી ચડીને સ્થાયી રહી શકે તે જળસ્તર-સપાટીને દાબસપાટી (piezometric level) કહેવાય છે. આ એક એવી કાલ્પનિક સપાટી છે, જે જળસંચયસ્તરની દાબસપાટીને સમકક્ષ હોય છે. આવા સંજોગો હેઠળના કોઈ ભૂમિભાગમાં ભૂમિસપાટી દાબસપાટી કરતાં નીચી હોય તો પાણી આપોઆપ કૂવાના મુખથી નીકળીને પ્રવાહને ચાલુ રાખે છે. બંધિયાર જળસંચય-સ્તરને આ કારણે જળદાબ-સંચયસ્તર પણ કહે છે. બંધિયાર જળસંચય-સ્તરના પાતાળકૂવાની જળસપાટીના ફેરફારો વખતોવખતના જળદાબની વધઘટનો નિર્દેશ કરે છે.

રણપ્રદેશોના રણદ્વીપો મોટેભાગે તો આ પ્રકારના પાતાળકૂવાઓની પરિસ્થિતિના અસ્તિત્વથી નભે છે. જ્યાં જ્યાં બંધિયાર જળસંચય-સ્તર ભૂમિસપાટીને છેદે છે ત્યાં રણદ્વીપો વિકસે છે.

ગરમ પાણીના ઝરા અને ફુવારા (thermal springs and geysers) : ગરમ પાણીનો કુદરતી રીતે થતો સપાટીસ્રાવ ગરમ પાણીના ઝરા તરીકે ઓળખાય છે. પાણીને ગરમ થવા માટેની જરૂરી ઉષ્મા-ઊર્જા જે તે વખતના મૅગ્મામાંથી બનેલા પરંતુ હજી ઠંડા ન પડેલા ખડકોમાંથી અને ભૂઉષ્માદરમાંથી મળી રહેતી હોવી જોઈએ, એટલે એવા ભાગોની આજુબાજુ સ્રાવ પામતું રહેતું જળ ગરમ થતું હોય છે. આ કારણે જ્યાં જ્વાળામુખી-ક્રિયાઓ થતી રહેતી હોય એવા પ્રદેશોમાં આવા ઝરા મળે છે. દુનિયાના મોટાભાગના ઝરા (ફુવારા પણ) યુ.એસ.ના યલો સ્ટોન નૅશનલપાર્ક, આઇસલૅન્ડ અને ન્યૂઝીલૅન્ડમાં આવેલા છે.

ગરમ પાણીના ઝરાની ઉપત્તિ માટેના સંજોગો આ પ્રમાણે હોવા જોઈએ : (1) ભૂગર્ભજળનો પર્યાપ્ત જળપુરવઠો, (2) ભૂપૃષ્ઠ પર ખુલ્લી બનેલી ફાટો અને (3) ઉષ્મા-ઊર્જાનો સ્રોત. નીચે ઊતરતું પાણી ઊંડાઈ મુજબ વધતી જતી ગરમીથી ગરમ થતું જતું હોય છે. જ્યાં ભૂમિસપાટી ભૂગર્ભજળ-સપાટીને છેદે ત્યાં તે ગરમ પાણીના ઝરારૂપે બહાર નીકળી આવે છે.

ગરમ પાણીમાં દ્રવ્યોને ઓગાળવાની ક્ષમતા વધુ હોવાથી ઘણાં ખનિજ દ્રવ્યો તેમાં ભળેલાં હોઈ શકે છે, આ કારણે તેમનું ઔષધીય મૂલ્ય વધી જાય છે. કેટલાક ઝરાજળમાં ગંધક હોવાથી તે તીવ્ર ગંધવાળું બની રહે છે.

ફુવારા : ગરમ પાણીના ફુવારા એ વાસ્તવમાં તો ગરમ પાણીના ઝરાનો જ એક વિશિષ્ટ પ્રકાર છે, તેમાંથી વારાફરતી ગરમ પાણી અને બાષ્પ પ્રસ્ફુટિત થયા કરતી હોય છે. આ માટેનું મુખ્ય પરિબળ તાપમાન અને દાબનો આંતરસંબંધ છે. કોઈ પણ પ્રવાહી જો દાબ હેઠળ હોય અને તેનું પ્રમાણ વધતું જતું હોય તો તેનું ઉત્કલનબિંદુ ઊંચે જતું હોય છે.

ભૂગર્ભજળનો સ્રાવ નીચેના ગરમ ખડકોમાં રહેલી ફાટો અને ખાલી જગાઓની જટિલ આંતરગૂંથણીમાં થયા કરતો હોય અને તે પૈકી કોઈ એક માર્ગ સપાટી સુધી પહોંચતો હોય તો ફુવારાની ઉત્પત્તિનો સંજોગ ઉદભવી શકે છે. નીચે ઊતરતું જતું પાણી ગરમ થતું જતું હોય છે. નીચે તરફ દાબનું પ્રમાણ વધુ હોય છે. નીચેના પાણીનું તાપમાન 100^o સે.થી વધુ થઈ જાય તોપણ દાબને કારણે ઊકળતું નથી, જ્યારે ઉપર તરફનું પાણી ઝડપથી ઊકળે છે અને વિસ્તરે છે; પરિણામે અમુક પ્રમાણમાં બહાર ઊછળે છે. આથી દબાણ થોડું ઘટી જતાં નીચેનું પાણી બાષ્પમાં ફેરવાઈ જાય છે, તેથી દબાણ ફરીથી વધી જાય છે, પાણી ફરીથી બહાર નીકળી આવે છે. આ ઘટના વારંવાર થતી રહે છે, આ કારણે તે સામયિક ગણાય છે. ક્યારેક તે 30થી 60 મીટરની ઊંચાઈ સુધી પણ ફુવારારૂપે ઊડે છે. યુ.એસ.નો

જાણીતો ‘ઓલ્ડ ફેઇથફુલ ગીઝર’ પ્રત્યેક કલાકે પ્રસ્ફુટિત થતો રહે છે અને દરેક વખત કુલ 45,000 લીટર પાણી અને બાષ્પ નીકળતાં રહે છે.

ભૂસ્તરીય પરિબળો, લક્ષણો અને અસરો : અન્ય ભૂસ્તરીય પરિબળોની જેમ જ ભૂગર્ભજળ પણ ઘસારો, વહનક્રિયા અને નિક્ષેપક્રિયાની ક્ષમતા ધરાવે છે.

ઘસારો : ભૂગર્ભજળ દ્રવ્યોને ઓગાળીને ઘસારાના પરિબળ તરીકે કાર્ય કરે છે. ધીમી ગતિથી ઊતરતું અંત:સ્રાવી જળ પ્રક્રિયાઓ કરતું આગળ વધે છે. આ ક્રિયામાં વધુ અસર પામતાં દ્રવ્યોમાં/ખડકોમાં ક્ષારો, ચિરોડી અને ચૂનાખડકોનો સમાવેશ થાય છે. ચૂનાખડકોની ફાટો અને સાંધાઓ મારફતે ઊતરતું પાણી રાસાયણિક ખવાણ કરતું રહીને ફાટોને વધુ પહોળી બનાવે છે. આંધ્રપ્રદેશમાં અને હિમાલયમાં આ પ્રકારે ઘણી ગુફાઓ તૈયાર થયેલી છે. યુ.એસ.(ન્યૂ મેક્સિકો, કાર્લ્સબાડ)માં જોવા મળતી 240 કિમી. લંબાઈ (189 ચો.કિમી) ની ગુફા આનો વિશિષ્ટ પુરાવો પૂરો પાડે છે. તે ધીમી દ્રાવણક્રિયાનું પરિણામ છે. CO₂ધારક જળ આ ક્રિયાને વેગ આપે છે, પરંતુ કાર્બોનેટનું દ્રાવણ વધતું જાય તો આ દર ઘટે છે. ચૂનાખડક સ્વયં કૅલ્શિયમ કાર્બોનેટ છે, જેના પર CO₂ ધારક જળ નીચે મુજબ પ્રક્રિયા કરે છે :

CaCO₃ + H₂O + CO₂ → Ca (HCO₃)₂

ઘસારાજન્ય લક્ષણો : ભૂગર્ભજળ સાથે સંકળાયેલાં લગભગ બધાં જ ઘસારાજન્ય લક્ષણો ચૂનાખડકોના પ્રદેશોમાં સંકેન્દ્રિત થયેલાં જોવા મળે છે. ઘસારાને પરિણામે છીછરાં ગર્ત અને છીછરા ટેકરાઓનાં સ્થળર્દશ્ય ઉદભવે છે. ઇટાલીના ‘કાર્સ્ટ’ વિસ્તાર પરથી આ લક્ષણને ‘કાર્સ્ટ સ્થળર્દશ્ય’ નામ અપાયું છે. તેનો અર્થ ‘ઉજ્જડ પથરાળ ભૂમિ’ જેવો પણ થાય છે. અનેક પ્રકારનાં સ્વરૂપોનો તેમાં સમાવેશ થતો હોય છે. એક જ વિસ્તારમાં એક કે એકથી વધુ પ્રકારનાં લક્ષણો ચૂનાખડકના પ્રદેશમાં જોવા મળતાં હોય છે. કાર્સ્ટ સ્થળર્દશ્યનું એક વિશિષ્ટ લક્ષણ એ છે કે ત્યાંની ભૂમિસપાટી પર ઝરણાં કે નદીઓનો સદંતર અભાવ હોય છે.

કાર્સ્ટ સ્થળર્દશ્ય રચાવા માટે આ સંજોગો અનિવાર્ય બની રહે છે : (1) આવશ્યકપણે ચૂનાખડક જેવો દ્રવણશીલ ખડક. (2) ચૂનાખડક-સ્તર પાતળો અને વધુ સાંધાઓવાળો હોવો જોઈએ. (3) ઊંચાણવાળા ભૂમિભાગની નજીક ખીણ હોવી જોઈએ. (4) પ્રાદેશિક વર્ષાપ્રમાણ પૂરતા પ્રમાણમાં હોવું જોઈએ.

દુનિયાના મોટાભાગનાં કાર્સ્ટ સ્થળર્દશ્યો ચૂનાખડક વિસ્તારોમાં વિકસેલાં છે. દ્રાવણ-પ્રક્રિયાને કારણે સાંધાઓ જેવા નબળા ખડકવિભાગો પર તે વધુ સંકેન્દ્રિત થાય છે. છિદ્રાળુ માધ્યમમાં જેમ જળસ્રાવ થતો જાય છે તેમ ઘસારો વૃદ્ધિ પામે છે. પર્યાપ્ત વર્ષાપ્રમાણ દ્રાવણક્રિયામાં વેગ પૂરે છે. ભૂગર્ભજળની દ્રાવણપ્રક્રિયાને પરિણામે વિવિધ પ્રકારનાં કાર્સ્ટ સ્થળર્દશ્યો ઉદભવે છે, જે પૈકી કેટલાંક રચનાત્મક તો કેટલાંક નાનીમોટી બખોલો, ગુફાઓ કે પોલાણો સ્વરૂપનાં હોય છે. ટેરારોઝા, ચૂનાખડક પર થતી સમતલ સપાટ ફરસબંધી, કુદરતી કમાન-રચનાઓ, અશ્ય બનેલાં ઝરણાંઓ અન્યત્ર પુનર્જીવિત થવાં વગેરે રચનાત્મક લક્ષણો (positive features) છે. ડૂબક બખોલનાં અનેકવિધ સ્વરૂપો, ખડકોમાં દ્રવીભૂત થઈ ગયેલી ખાલી જગાઓ, બુગદાં, શુષ્ક ખીણ-વિભાગો, ગુફાઓ, એકતરફી ખીણો, ઓછીવત્તી ઊંડાઈના ગર્ત, રેખીય ગર્ત વગેરે પોલાણ-પ્રકારનાં લક્ષણો (negative features) છે. કાર્સ્ટ સ્થળર્દશ્ય-રચના ભૂગર્ભજળની દ્રાવણપ્રક્રિયા પર આધારિત હોઈ નીચેનાં પરિબળો તે માટે જવાબદાર ગણાય છે : ભૂગર્ભજળની ગુણવત્તા, જળપ્રમાણ, પ્રવાહદર, કાર્બન ડાયૉક્સાઇડ, ખનિજીય માત્રા, ખડક-લક્ષણો, ખડક-સંરચનાઓ, સ્તરવિદ્યાત્મક પરિસ્થિતિ, આબોહવા અને ભૂમિપ્રદેશનું ઊંચાણ-નીચાણ – આ પરિબળોને આધારે સામાન્ય રીતે પ્રમાણભૂત વાસ્તવિક કાર્સ્ટ સ્થળર્દશ્ય ઇટાલીના પ્રદેશમાં, યુગોસ્લાવિયામાં; અયનવૃત્તીય કાર્સ્ટ સ્થળર્દશ્ય દક્ષિણ ચીનમાં; નદીજન્ય કાર્સ્ટ સ્થળર્દશ્ય પશ્ચિમ અને મધ્ય યુરોપમાં તેમજ યુ.એસ.માં તથા હિમજન્ય કાર્સ્ટ સ્થળર્દશ્ય આયર્લૅન્ડમાં વિશિષ્ટરૂપે જોવા મળે છે.

વહનક્રિયા : જે દ્રવ્યો દ્રવણશીલ હોય તે ભૂગર્ભજળમાં ઓગળીને દ્રાવણસ્વરૂપે સ્થાનાંતર પામે છે. આ ક્રિયા ત્રણ રીતે થાય છે : (1) સ્રાવ, (2) ભૂગર્ભીય જળપરિવાહ અને (3) ભૂગર્ભજળસપાટીથી નીચે તરફ થતો દ્રવ્યસ્રાવ.

નિક્ષેપક્રિયા : ભૂગર્ભજળ તેમાં રહેલો CO2 બાષ્પીભવન દ્વારા ગુમાવે ત્યારે નિક્ષેપક્રિયા થાય છે. આ રીતે દ્રવ્ય ઓગાળવાની તેની ક્ષમતા ઘટે છે; પરંતુ ઓગળેલું ખનિજદ્રવ્ય ફરીને જમાવટ પામે છે. કૅલ્સાઇટ, લોહ, સિલિકા વગેરે દ્રવ્યો ખડકોની આંતરકણજગાઓમાં જમા થતાં જાય છે, આ સાથે સંશ્લેષિત દ્રવ્યનું વિસ્થાપન પણ થતું હોય છે. આ પ્રકારનાં નિક્ષેપજન્ય લક્ષણો સાંધાઓમાં, બખોલોમાં અને ગુફાઓમાં જોવા મળે છે. બાષ્પીભવનની મદદથી કેટલીક નિક્ષેપક્રિયા ભૂગર્ભજળ-સપાટીથી ઉપરના અંત:સ્રાવ-વિભાગમાં પણ થતી હોય છે. જ્યાં બાષ્પીભવનનું પ્રમાણ ઓછું રહેતું હોય એવી ભેજવાળી ગુફાઓમાં CaCO₃ની નિક્ષેપક્રિયા થતી હોય છે.

CaCO₃ સ્વરૂપે થતી નિક્ષેપક્રિયા ટ્રાવરટાઇનનાં સ્વરૂપો તૈયાર કરે છે. તે સ્થાનભેદે અને સંજોગભેદે રાસાયણિક, જૈવરાસાયણિક કે ચૂનાખડક લીલપ્રક્રિયાથી તૈયાર થાય છે. ગુફાઓમાં તેમજ ઝરાઓની આજુબાજુમાં તેનાં અસંખ્ય સ્વરૂપો જોવા મળતાં હોય છે. ગુફાઓની છતની તડોમાંથી સ્રાવ દ્વારા થતી ટપક-પદ્ધતિથી વિવિધ પાષાણ-સ્વરૂપો (drip stones) રચાય છે; જેમાં મુખ્યત્વે પ્રથમ જામેલા એક ટપકાની આજુબાજુ વલયસ્વરૂપે ચૂનાદ્રવ્ય જમાવટ પામતું જાય છે અને તેનો ક્રમશ: અધોવિકાસ થતો જાય છે. ક્યારેક વહેતા રહેતા ભૂગર્ભજળમાંથી જમાવટ પામીને પ્રવાહ-પાષાણ (flow stone) પણ થતા હોય છે. ગુફાઓના તળ પર ભૂગર્ભજળના ભરાવાથી પણ ક્યારેક ટ્રાવરટાઇનનાં અગાશી સમકક્ષ સ્વરૂપો રચાતાં હોય છે. આ બધાં કરતાં વધુ લાક્ષણિક સ્વરૂપો અધોગામી અને ઊર્ધ્વગામી સ્તંભોની રચનાઓ છે, જે ગુફાઓની છતમાંથી નીચે તરફ ઝૂલતાં અને તળથી ઉપર તરફ વિસ્તરતાં સ્વરૂપો છે. જ્યારે આ બંને સ્વરૂપો ભેગાં થાય છે ત્યારે તેમને ‘સ્તંભ’ કહેવાય છે.

ભૂગર્ભજળ–જાણકારીની સંશોધન–પદ્ધતિઓ : પ્રાગ્-ઐતિહાસિક કાળથી ભૂગર્ભજળની જાણકારી માટે, ખાસ કરીને ભારતનાં ગામડાંઓમાં, કેટલીક પરંપરાગત પદ્ધતિઓ અખત્યાર કરવામાં આવી રહી છે. આવા જાણકારોમાં અજબગજબની શક્તિ હોવાનું માનવામાં આવે છે, તેમાં તેમને સફળતા પણ સાંપડે છે. તેનું વૈજ્ઞાનિક રહસ્ય હજી સુધી સમજી શકાયું નથી. આ પદ્ધતિ ‘ડાઉઝિંગ’ (dowsing) તરીકે જાણીતી છે.

ભૂગર્ભજળ-સંશોધન માટે અત્યારે અપનાવવામાં આવતી ભૂભૌતિક પદ્ધતિઓ પૈકી વિદ્યુત-નિરીક્ષણ અને ભૂકંપીય નિરીક્ષણ-પદ્ધતિઓ (electrical prospecting and seismic prospecting metheds) ઉપયોગમાં લેવાય છે.

ભૂગર્ભજળ–આરક્ષણ (groundwater conservation) : ભૂગર્ભજળનું આરક્ષણ એટલે ભૂમિની અંદરના જળને ઓછામાં ઓછું બહાર કાઢવું, જેથી તેની સંપત્તિ અને કુદરતી જળસંતુલન જળવાઈ રહે. જેટલા પ્રમાણમાં ભૂગર્ભજળ ઉપલબ્ધ કરવામાં આવે એટલું પ્રમાણ ફરીથી સ્રાવ પામીને ઊતરે એવા ઉપાયો ગોઠવવા, જ્યાં જ્યાં જળસંચય સ્તરો વિવૃત થયેલા હોય ત્યાં તેમાંથી જળ ઊતરી શકે એવી વ્યવસ્થા યોજવી. નદીઓની આડે બંધસ્થાનો બનાવીને કૃત્રિમ જળાશયો બનાવવાની યોજનાઓ આ હેતુ માટે હાથ પર લેવાય છે.

ભૂગર્ભજળ–પ્રદૂષણ (groundwater pollution) : અનેક પ્રકારના રોગ ફેલાવવામાં જળપ્રદૂષણ આગળ પડતો ભાગ ભજવે છે. ઘરવપરાશનો કચરો, ઔદ્યોગિક કચરો તથા ગટરોના પાણીનો નિકાલ પાણીને પ્રદૂષિત કરે છે. ભૂગર્ભમાં સ્રાવ પામતું પાણી ભૂગર્ભજળને જઈને મળે ત્યાં સુધીમાં તો કુદરતી રીતે જ આપમેળે શુદ્ધ થઈ જતું હોય છે, જોકે આ ક્રિયાનો આધાર ખડકપ્રકાર, ભૂગર્ભજળ સપાટીની ઊંડાઈ અને ભૂગર્ભજળને ખેંચીને બહાર કાઢવાના દર પર રહેલો હોય છે. સમુદ્રકિનારાના વિસ્તારોમાં ભૂગર્ભજળની વધુ પડતી પંપક્રિયાથી સમુદ્રજળ સ્વચ્છ જળમાં સ્રાવ પામી ભળતું રહે છે.

ભૂઉષ્માજન્ય ઊર્જા : ભૂગર્ભજળજનિત ગરમ પાણી અને બાષ્પભૂઉષ્માજન્ય ઊર્જા માટેના સ્રોત ગણાય. ભૂગર્ભજળ-સંચય સ્તર મૅગ્માસંચયની નજીક આવેલો હોય અને તેની ઉપર અપારગમ્ય સ્તર હોય એવા વિસ્તારોમાં આ પરિસ્થિતિનું નિર્માણ થતું હોય છે; ત્યાં ફરતું રહેતું પાણી ગરમ થતું હોય છે. ત્યાંથી શારકામ દ્વારા બાષ્પ મેળવવામાં આવે છે. ઘરવપરાશ તેમજ વીજઉત્પાદન માટે આ ઊર્જા ઉપયોગમાં લઈ શકાય છે. ન્યૂઝીલૅન્ડ, આઇસલૅન્ડ, યુ.એસ., રશિયા અને જાપાન જેવા દેશોમાં તે ઉપયોગમાં લેવાય છે.

ખડકો અને ભૂગર્ભજળ : એક કે બીજી રીતે, પ્રત્યક્ષ કે પરોક્ષ રીતે ભૂગર્ભજળ ખડકો સાથે ઘનિષ્ઠ રીતે ઓતપ્રોત થયેલું છે. જળમાં દ્રવ્યને ઓગાળવાની અને અવક્ષેપન કરવાની – બંને પ્રકારની ક્ષમતા રહેલી છે. ભૂમિમાંથી ખડકોનું ધોવાણ થાય છે (દા. ત., ચૂનાખડક), તેનું વહન થાય છે અને તે દરિયાઈ સંજોગો હેઠળ જમાવટ પામે છે.

ભારતનો જળઅંદાજ : ભારત સરકારના સેન્ટર ફૉર સાયન્સ ઍન્ડ એન્વાયરમેન્ટ, ન્યૂ દિલ્હી દ્વારા પ્રકાશિત ‘ભારતીય પર્યાવરણ સ્થિતિ’- (The State of India’s Environment)માં ભારતના જળઅંદાજનો અહેવાલ રજૂ કરાયેલો છે. સમગ્ર ભારતીય વિસ્તારનું વાર્ષિક સરેરાશ વર્ષાપ્રમાણ 1,170 મિમી. ગણાય છે. વધુમાં વધુ વરસાદ ચેરાપુંજીમાં 11,400 મિમી. અને ઓછામાં ઓછો જેસલમેરમાં 210 મિમી. નોંધાયેલો છે. વાર્ષિક જળસંપત્તિની પ્રાપ્તિ અને વિતરણનો 1974ની સ્થિતિ સાથે 2025ની સ્થિતિ દર્શાવતો પ્રવાહ-આલેખ (flow chart) તૈયાર કરવામાં આવેલો છે. કુલ પડતા 400 mhm (mhm = મિલિયન હેક્ટર મીટર) વરસાદ પૈકી 75 % વરસાદ ચોમાસાના ચાર મહિનાઓમાં પડી જાય છે, બાકીનો 25 % બાકીના આઠ મહિનાઓમાં પડે છે. કુલ પડતા 400 mhm વરસાદ પૈકી 70 mhmનું બાષ્પીભવન થાય છે, 115 mhm વહી જાય છે અને 215 mhmનો અંત:સ્રાવ થાય છે. માત્ર 15 mhm વપરાશમાં લેવાય છે. રાજસ્થાન અને તમિળનાડુ દુષ્કાળગ્રસ્ત રાજ્યો ગણાય છે. પૂરની સ્થિતિ વિનાશ વેરે છે. ગંગાના થાળામાં વારંવાર પૂરની સ્થિતિ સર્જાતી રહે છે. જો ઉત્તર ભારતની કાયમી નદીઓને દક્ષિણ ભારતની નદીઓ સાથે જોડવામાં આવે તો પૂરથી થતા જીવન અને માલમિલકતના વિનાશમાંથી તથા પૂર રાહતખર્ચમાંથી ઊગરી શકાય. તદુપરાંત પડતર રહેતા વિશાળ ભૂમિ-વિસ્તારને પણ ખેતીલાયક બનાવી શકાય.

1974માં કરેલા અંદાજ મુજબ, 67 mhm જળનું ભૂગર્ભજળમાં ઉમેરણ (recharge) થાય છે. વપરાશમાં લેવાતા કુલ 38 mhm પૈકી 13 mhm ભૂગર્ભજળનો ઉપયોગ થાય છે. પ્રવર્તમાન પરિસ્થિતિ મુજબ ટ્યૂબવેલ દ્વારા ખેંચાતું ભૂગર્ભજળ ઉમેરણ-દર કરતાં વધી જાય છે, પરિણામ એ આવે છે કે 23,000 જેટલાં ગામડાં (1983 મુજબ) જળવિહીન બની રહે છે. વળી દરિયાકિનારાઓના ભાગોમાં ખારું પાણી પ્રવેશે છે. આ માટે સંચય-તળાવો ઊભાં કરવાનું સૂચવાયું છે. અંત:સ્રાવ કરી શકતાં તળાવો બનાવાય તોપણ તે ભૂગર્ભજળ-ઉમેરણમાં મદદરૂપ બની શકે.

ભારતના ભૂગર્ભજળ–વિસ્તારો : ભારતમાં નીચે મુજબના ચાર મુખ્ય ભૂગર્ભજળ-વિસ્તારો છે : (1) કાંપનિર્મિત મેદાની વિસ્તારો : સિંધુ-ગંગા-બ્રહ્મપુત્રનું મેદાન; દામોદર, મહા, ગોદાવરી, કૃષ્ણા, કાવેરી, નર્મદા, તાપી, મહી, સાબરમતી વગેરે નદીઓના ખીણપ્રદેશોમાં કાંપજન્ય જમાવટથી તૈયાર થયેલા છિદ્રાળુ, બિનસંશ્લેષિત, જાડાઈવાળા જથ્થા. આ વિસ્તારો દેશનો આશરે નવ લાખ ચોકિમી.નો ભૂગર્ભીય જળસમૃદ્ધ ભંડાર આવરી લે છે અને જળસંચય-સ્તરો રચે છે. ગંગાના થાળામાં જળસંચય-સ્તરોની જાડાઈ 20થી 330 મીટર વચ્ચે બદલાતી રહે છે. (2) ખંડીય કિનારી પર રહેલા જળકૃત ખડકપટ્ટા : અરબી સમુદ્ર અને બંગાળના ઉપસાગરના કિનારા નજીક જામેલા જળકૃત ખડકપટ્ટામાં જળસંચય-સ્તરો રહેલા છે. સૌરાષ્ટ્રથી કેરળ થઈને ઓરિસા સુધીની કંઠારપટ્ટીમાં મધ્યજીવયુગથી ચતુર્થ જીવયુગ વયના છિદ્રાળુ જળકૃત ખડકોમાં જળસંચય-સ્તરો ધરાવતાં નાનાં નાનાં પાતળાં આચ્છાદનો છૂટક છૂટક વિતરણ પામેલાં છે. તે સળંગ ન હોવા છતાં બધાં મળીને લગભગ 55 હજાર ચોકિમી. જેટલો વિસ્તાર આવરી લે છે; દા. ત., ગુજરાતમાં જુરાસિક વયનો ઉમિયા રેતીખડક, મધ્યભારત તરફ વિસ્તરેલો મેસોઝોઇક વયનો ગોંડવાના રેતીખડક, તમિળનાડુમાં ક્રિટેશિયસ વયનો કડલોર રેતીખડક. અહીંથી કૂવાઓ મારફતે ભૂગર્ભજળની સંતોષકારક ઊપજ મેળવવામાં આવે છે. (3) ફાટવાળા અને ખવાણક્રિયાની અસરવાળા સખત ખડકો : આ પ્રકારના ખડકો દક્ષિણ, મધ્ય અને પૂર્વ ભારતનો આશરે 17 લાખ ચોકિમી. વિસ્તાર આવરી લે છે. ખવાણક્રિયાની અસરવાળા અહીંના ખડકોમાં જળસંચય-સ્તરો રહેલા છે, જે 2થી 10 મીટર જેટલી છીછરી ઊંડાઈવાળી ભૂગર્ભજળ-સપાટી ધરાવે છે, ખડકો વધુ છિદ્રાળુ અને નોંધપાત્ર ભેદ્યતાવાળા બની રહેલા છે. ડેક્કન ટ્રૅપ વિસ્તારમાં રહેલા લાવાના ખડકો વધુ પડતા સાંધાવાળા, તડો, ફાટો અને પોલાણોની આંતરગૂંથણીવાળા તેમજ તે છિદ્રાળુ અને ભેદ્ય, જળકૃત ખડકો અને ભસ્મ-સ્તરોથી બનેલા આંતરસ્તરોવાળા છે. તેમાં રહેલા જળસંચય-સ્તરો 15થી 20 મીટરની જુદી જુદી ઊંડાઈએ રહેલા છે. (4) હિમાલયનો વિસ્તાર : શિવાલિક હારમાળાની દક્ષિણતરફી બાહ્ય કિનારી પર નદીજન્ય તેમજ ઢાળનિક્ષેપજન્ય કાંપ-ગ્રૅવલનાં આવરણો રચાયેલાં છે. હિમાલયનો આ તળેટી-પટ્ટો ‘ભાબર’ નામથી જાણીતો છે. ત્યાં પર્વતોમાંથી નીકળીને મેદાનમાં પ્રવેશતા અગાઉ નદીઓનાં જળ શોષાઈ અર્દશ્ય બની રહે છે અને 90થી 150 મીટરની ઊંડાઈ સુધી જળસંચય-સ્તરરૂપે જળવાઈ રહે છે. અહીંનું સ્થળર્દશ્ય ઊંચાણ-નીચાણવાળું હોવાથી ભૂગર્ભજળ સપાટી ખૂબ જ પરિવર્તી રહે છે. જળશોષિત વિભાગ પૂરો થતાં ભાબરની દક્ષિણ કિનારી પર સંખ્યાબંધ કાયમી જળધારક ઝરણાં (ઝરા) ફૂટી નીકળે છે, આથી અમુક પહોળાઈવાળો આ આખોય ભાગ ખૂબ જ ભીનો, પાણીથી તરબરતર રહે છે, આ વિભાગ ‘તરાઈ’ નામથી ઓળખાય છે. અહીં 300 મીટરની ઊંડાઈ સુધીના ઊર્ધ્વ છેદમાં ત્રણથી ચાર જળસંચય-સ્તરો રહેલા છે, જે પાતાળકૂવાની પરિસ્થિતિનું નિર્માણ કરે છે. શિવાલિક પટ્ટામાં આવેલો દહેરાદૂન વિભાગ રચનાત્મક ર્દષ્ટિએ અધોવાંકમય ખીણ છે, તે કાંપગ્રૅવલથી ભરાઈ ગયેલી છે. તેમાં જળસંચય-સ્તરો તૈયાર થયેલા છે. અહીં ભૂગર્ભજળ-સપાટી સામાન્યત: 2થી 14 મીટરની ઊંડાઈ સુધીની છે, તેમ છતાં 75 મીટરની ઊંડાઈવાળો જળસંચય-સ્તર પણ મળે છે. એ જ રીતે કાશ્મીરની આખીય ખીણ (ટીથિસ મહાસાગરનું અવશિષ્ટ થાળું) સરોવરજન્ય નિક્ષેપોથી ભરાયેલી છે; તે ‘કારેવા રચના’ના નામથી ઓળખાય છે. અહીં 150 મીટરની ઊંડાઈ સુધી બનાવેલા કૂવા પ્રતિ મિનિટે 5,000 લિટર જળ આપે છે.

ભારતની ભૂગર્ભજળ–સંપત્તિ : 300 મીટર ઊંડાઈ સુધીની ભારતની કુલ ભૂગર્ભજળ-સંપત્તિ 3,700 અબજ ઘનમીટર જેટલી હોવાનો અંદાજ મૂકવામાં આવેલો છે. આ પૈકીનો મોટાભાગનો જળસંચય સિંધુ-ગંગા-બ્રહ્મપુત્રનાં મેદાનો અને કિનારાના જળકૃત પટ્ટા પૂરતો સીમિત છે. આ સંચિત જળમાંથી વાર્ષિક 100 અબજ ઘનમીટર જેટલું જળ વપરાય છે, પરંતુ 423 અબજ ઘનમીટર જળ દર વર્ષે ઉમેરાતું રહે છે, તેથી આ વિભાગોમાં પૂરતો જળજથ્થો સંચયરૂપે જળવાઈ રહે છે.

ઉપર જણાવેલા બે વિસ્તારો સિવાયના બાકીના પ્રદેશોમાંથી વપરાશ માટે ભૂગર્ભજળ વધુ પડતું ખેંચી લેવાય છે. ભૂગર્ભજળ સપાટી આ કારણે નીચી ઊતરતી જાય છે, પરિણામે વર્ષોવર્ષ જળસંપત્તિ ઓછી થતી જાય છે. વધુ પડતા જળખેંચાણથી કૂવાઓ, ઝરાઓ અને નદીઓની અધોભૌમ જળસપાટી વધુ ઊંડે ઊતરતી જાય છે. આ સમસ્યા ઉત્તર ગુજરાત અને પશ્ચિમ રાજસ્થાનના ઘણા ભાગોમાં ઉદભવતી જાય છે. આ ઉપરાંત દરિયાકિનારા નજીકના કેટલાક ભાગોમાં જળખેંચાણને કારણે દરિયાઈ જળ, જળત્રુટિવાળા બનેલા વિભાગોમાં ધસી આવે છે, પરિણામે ત્યાંના જળસંચય-સ્તરો ખારાશવાળા બની રહે છે, જે ભવિષ્ય માટે બિનઉપયોગી સાબિત થતા જાય છે. આવી પરિસ્થિતિનું નિર્માણ સૌરાષ્ટ્ર, કચ્છ અને વિશાખાપટ્ટનમ્ તેમજ કિનારાઓ નજીકના અન્ય વિસ્તારોમાં થયેલું આજે જોવા મળે છે. આવા વિસ્તારોમાં નદીઓ હોય અને ચોમાસાની ઋતુમાં વરસાદ પડતો હોય તો તેમાંથી થતી જળઆવકમાંથી નદીપટમાં કૂવાઓ ખોદીને તેમજ આજુબાજુમાં જળાશયો બનાવીને જળઉમેરણ કરવાથી આ સમસ્યાનો આંશિક ઉકેલ લાવી શકાય.

ગુજરાતની ભૂગર્ભજળ-સ્થિતિ : ગુજરાતમાં ભૂગર્ભજળની ગુણવત્તા અને ઉપલબ્ધિ બદલાતી રહે છે. તે મુખ્યત્વે વરસાદ, ભૂપૃષ્ઠની આકારિકી અને જળસંચયનાં ભૂસ્તરીય લક્ષણો પર આધાર રાખે છે. ભૂગર્ભજળ જે તે સ્થળના નીચે પ્રમાણેના ભૂપૃષ્ઠ-માળખા મુજબ મળે છે : (i) મુખ્ય તળભૂમિના પહાડી પ્રદેશો, (ii) કાંપનાં મેદાનો અને (iii) સૌરાષ્ટ્ર અને કચ્છના ઊંચાણવાળા પ્રદેશો.

તળભૂમિ પર ઈશાન, પૂર્વ અને દક્ષિણે આવેલા પહાડી પ્રદેશોમાં ભૂગર્ભજળ-સંચયનું પ્રમાણ એકસરખું જળવાતું નથી. અહીં ભૂગર્ભજળ ખડક-ખવાણ-વિભાગો, સાંધા-સપાટીઓ, તડો અને ફાટો જેવાં પરિણામી સછિદ્રતાનાં લક્ષણોમાં એકત્રિત થાય છે. અહીંના ખડકાળ વિભાગોમાં ભૂગર્ભજળ-સપાટી જે તે વિસ્તારની ભૂમિ-સપાટીથી 4થી 10 મીટરની ઊંડાઈ પર રહે છે. વળી જળસંચયજથ્થો મોટેભાગે આજુબાજુ સંચરણ-પ્રસરણ થવા માટે મુક્ત હોય છે.

કાંપનાં મેદાનો ભૂગર્ભજળ-સંચય માટે જરૂરી સંજોગો ધરાવે છે; એટલું જ નહિ, મોટાભાગની જળપ્રાપ્તિની પ્રવૃત્તિ પણ અહીં જ થાય છે. કાંપનાં મેદાનો અને આજુબાજુ પથરાયેલા ઊંચાણવાળા પહાડી પ્રદેશો વચ્ચે જ્યાં જ્યાં સંપર્ક-સપાટીઓ છે ત્યાંથી મેદાનોને જળઆવરો વારંવાર મળતો રહે છે; જેથી મેદાનોની ભૂગર્ભજળ-સંચયની સ્થિતિ સંતોષકારક રીતે જળવાઈ રહે છે. કાંપની મહત્તમ જાડાઈ 500 મીટર જેટલી હોવા છતાં પીવાયોગ્ય તેમજ સિંચાઈ માટેનું જળ તો માત્ર 5થી 35 મીટરની ઊંડાઈએથી જ મળી રહે છે; વધુ ઊંડાઈએથી મળતું પાણી ખારાશવાળું હોય છે. તેમ છતાં ઉત્તર ગુજરાતના અમુક ભાગો પાતાળકૂવાના સંજોગો ધરાવે છે. તેમાં બૉરિંગ કરીને 300 મીટર કે વધુ ઊંડાઈએથી પાણી મેળવવામાં આવે છે. ઊંડાઈના આ સ્તરથી નીચે તરફ તો તે ખારું હોય છે અને લોક-વપરાશ કે ખેતી માટે તે ઉપયોગી નીવડતું નથી.

સૌરાષ્ટ્ર અને કચ્છના ઊંચાણવાળા ખડકાળ પ્રદેશો ભૂગર્ભજળ માટે લગભગ કાંપના પ્રદેશોને સમકક્ષ સંજોગો ધરાવે છે, તેમ છતાં આ પ્રદેશોમાં રેતીખડકના અને કાંપ-આવરણના વિસ્તારો મધ્યમ પ્રમાણમાં જળ-ઊપજ આપે છે. અહીંના બેસાલ્ટ ખડકો, તેમની ભેદ્યતા ઓછી હોવા છતાં, તે ફાટવાળા, કોટરયુક્ત અને ખવાણ પામેલા હોવાથી સારી જળ-ઊપજ આપે છે. વળી વારાફરતી ગોઠવાયેલા લાવાપ્રવાહોની વચ્ચેના ખવાણ-વિભાગો પણ જળસંચય-સ્થાનો તરીકે વર્તે છે. અહીં ભૂગર્ભજળ-સપાટી 10થી 25 મીટરની ઊંડાઈ વચ્ચે બદલાતી રહે છે.

ગુજરાતના કંઠાર-ભાગોમાં અને કચ્છના રણમાં ભૂગર્ભજળ ખારું મળે છે, તેથી બધા જ હેતુઓ માટે આ પાણી અનુકૂળ પડતું નથી.

ગિરીશભાઈ પંડ્યા