UPSC MainsGEOLOGY-PAPER-I202310 Marks150 Words
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Q18.

शैलों के जलधारी गुणों का संक्षिप्त में वर्णन कीजिए ।

How to Approach

इस प्रश्न का उत्तर देने के लिए, शैलों के जलधारी गुणों (aquifer properties) को परिभाषित करना और विभिन्न प्रकार के जलधारियों, उनकी विशेषताओं, और जल के प्रवाह को प्रभावित करने वाले कारकों पर ध्यान केंद्रित करना आवश्यक है। उत्तर को स्पष्ट रूप से संरचित किया जाना चाहिए, जिसमें जलधारी गुणों की व्याख्या, उनके महत्व और भूजल संसाधनों के प्रबंधन में उनकी भूमिका शामिल हो। उदाहरणों का उपयोग करके अवधारणाओं को स्पष्ट करना महत्वपूर्ण है।

Model Answer

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Introduction

शैलें, पृथ्वी की सतह के नीचे मौजूद चट्टानी और मिट्टी की परतें होती हैं जिनमें जल संचित हो सकता है। शैलों के जलधारी गुण, उनकी जल धारण करने और जल को प्रवाहित करने की क्षमता को संदर्भित करते हैं। ये गुण भूजल संसाधनों के प्रबंधन और उपयोग के लिए महत्वपूर्ण हैं। जलधारी गुण चट्टानों की सरंध्रता (porosity) और पारगम्यता (permeability) पर निर्भर करते हैं। भूजल, भारत में सिंचाई और पेयजल का एक महत्वपूर्ण स्रोत है, और इसकी उपलब्धता शैलों के जलधारी गुणों से सीधे तौर पर जुड़ी हुई है।

शैलों के जलधारी गुण

शैलों के जलधारी गुणों को समझने के लिए, निम्नलिखित पहलुओं पर ध्यान देना आवश्यक है:

1. सरंध्रता (Porosity)

सरंध्रता चट्टान में मौजूद रिक्त स्थानों (pores) का माप है। ये रिक्त स्थान जल को धारण करने में सक्षम होते हैं। सरंध्रता को प्रतिशत के रूप में व्यक्त किया जाता है, जो चट्टान के कुल आयतन के सापेक्ष रिक्त स्थानों के आयतन का अनुपात होता है।

  • प्रकार: प्रभावी सरंध्रता (effective porosity) और कुल सरंध्रता (total porosity)। प्रभावी सरंध्रता केवल उन रिक्त स्थानों को संदर्भित करती है जो आपस में जुड़े हुए हैं और जल प्रवाह की अनुमति देते हैं।
  • प्रभावित करने वाले कारक: चट्टान के कणों का आकार, आकार, और पैकिंग।

2. पारगम्यता (Permeability)

पारगम्यता चट्टान के माध्यम से जल के प्रवाह करने की क्षमता का माप है। यह चट्टान में मौजूद रिक्त स्थानों के आकार और उनके बीच की कनेक्टिविटी पर निर्भर करता है। पारगम्यता को डार्सी (Darcy) या मिलीडार्सी (millidarcy) में मापा जाता है।

  • प्रकार: निरपेक्ष पारगम्यता (absolute permeability) और प्रभावी पारगम्यता (effective permeability)।
  • प्रभावित करने वाले कारक: चट्टान के कणों का आकार, आकार, और कनेक्टिविटी, साथ ही द्रव की चिपचिपाहट (viscosity)।

3. जलभ्रंश (Water Storage)

जलभ्रंश चट्टान की जल को धारण करने की क्षमता को दर्शाता है। यह चट्टान की सरंध्रता और विशिष्ट भार (specific storage) पर निर्भर करता है। विशिष्ट भार, चट्टान पर दबाव परिवर्तन के कारण जल के आयतन में परिवर्तन का माप है।

4. जलसंचरण (Transmissivity)

जलसंचरण, जलधारी की जल को प्रवाहित करने की क्षमता का माप है। यह पारगम्यता और जलधारी की मोटाई का गुणनफल होता है। जलसंचरण का उपयोग जलधारी से जल निकालने की दर का अनुमान लगाने के लिए किया जाता है।

5. जलधारी के प्रकार

जलधारी का प्रकार विशेषताएं उदाहरण
अवरुद्ध जलधारी (Confined Aquifer) दो अभेद्य परतों (impermeable layers) के बीच स्थित, उच्च दबाव में जल। चट्टानी जलधारियाँ
अनावृत जलधारी (Unconfined Aquifer) सीधे सतह के नीचे स्थित, वायुमंडलीय दबाव में जल। रेतीली मिट्टी की जलधारियाँ
अर्ध-अवरुद्ध जलधारी (Semi-Confined Aquifer) आंशिक रूप से अभेद्य परत के नीचे स्थित। क्ले-रेतीली परतें

6. जल के प्रवाह को प्रभावित करने वाले कारक

  • भूगर्भिक संरचना: चट्टानों की परतें, भ्रंश (faults), और वलन (folds) जल के प्रवाह को प्रभावित करते हैं।
  • मानवीय गतिविधियाँ: अत्यधिक जल निकासी, प्रदूषण, और भूमि उपयोग में परिवर्तन जलधारी गुणों को प्रभावित कर सकते हैं।
  • जलवायु परिवर्तन: वर्षा पैटर्न में परिवर्तन और तापमान में वृद्धि भूजल संसाधनों को प्रभावित कर सकते हैं।

Conclusion

शैलों के जलधारी गुण भूजल संसाधनों के प्रबंधन के लिए महत्वपूर्ण हैं। सरंध्रता, पारगम्यता, जलभ्रंश, और जलसंचरण जैसे गुणों को समझकर, हम भूजल की उपलब्धता और गुणवत्ता का बेहतर आकलन कर सकते हैं। सतत जल प्रबंधन प्रथाओं को अपनाकर, हम इन महत्वपूर्ण संसाधनों को भविष्य की पीढ़ियों के लिए सुरक्षित रख सकते हैं। जल संरक्षण और कृत्रिम पुनर्भरण (artificial recharge) जैसी तकनीकों को बढ़ावा देना आवश्यक है।

Answer Length

This is a comprehensive model answer for learning purposes and may exceed the word limit. In the exam, always adhere to the prescribed word count.

Additional Resources

Key Definitions

सरंध्रता (Porosity)
चट्टान या मिट्टी में मौजूद रिक्त स्थानों का प्रतिशत, जो जल को धारण करने की क्षमता को दर्शाता है।
पारगम्यता (Permeability)
चट्टान या मिट्टी के माध्यम से तरल पदार्थ (जैसे जल) के प्रवाह करने की क्षमता।

Key Statistics

भारत में लगभग 40% ग्रामीण घरों को पेयजल के लिए भूजल पर निर्भर रहना पड़ता है।

Source: जल शक्ति मंत्रालय, भारत सरकार (2023)

भारत में सिंचाई के लिए उपयोग किए जाने वाले कुल जल का लगभग 60% भूजल है।

Source: केंद्रीय जल आयोग (CWC), 2022

Examples

गंगा-यमुना बेसिन

गंगा-यमुना बेसिन में अत्यधिक भूजल दोहन के कारण जल स्तर में गिरावट आई है, जिससे जल संकट की स्थिति उत्पन्न हो गई है।

राजस्थान में जल संचयन

राजस्थान में पारंपरिक जल संचयन तकनीकों (जैसे कि टांके और जोहड़) का उपयोग करके भूजल स्तर को बढ़ाने का प्रयास किया जा रहा है।

Topics Covered

भूगर्भशास्त्रजल विज्ञानशैल पारगम्यता, भूजल, जल चक्र