지하수 이해하기 어떻게 찾을 수 있습니까?

물이 모든 생명체에 필수적이기 때문에 역사적으로 사람들은 이용 가능한 담수 근처에 정착했습니다. Anders Vest Christiansen 교수가 인간의 정착 생활을 위해 지하수가 수행한 역할과 오늘날 지하수 자원을 찾고 관리하는 데 사용되는 도구와 기술에 대해 설명합니다.

역사적으로, 인간은 담수 자원이 가까운 곳에 정착했습니다.

물은 생존에 필수적이기 때문입니다.

덴마크는 물론이고 북아프리카와 중동의주요 강가에 자리잡은 초기 문명도 마찬가지입니다.

물에 곧바로 접근할 수 없는 곳에 사는 사람들은물을 얻기 위한 방법을 일찍이 고안했습니다.

대표적인 예가 로마제국입니다.

이들은 먼 산악 지대에서 로마로 물을 운반하는정교한 수로 체계를 만들었습니다.

사람들은 적절한 곳에 웅덩이를 파는 것만으로얕은 지하수를 이용할 수 있다는 것도 깨달았습니다.

웅덩이를 벽돌이나 바위로 보강하면 지속적인 수원을 얻게 됩니다.

오늘날에도 세계 곳곳에서 많은 이들이얕은 우물에 식수를 의존하고 있습니다.

오늘날, 추출을 위한 지하수를 찾을 때우리는 동시에 여러 가지 질문에 대한 해답을 얻어야 합니다.

첫째, 물을 함유하고 있는 층을 찾아내야 합니다.

우리는 이를 대수층이라고 부릅니다.

물을 함유하고 있는 모래층은 우수한 대수층입니다.점토성 또는 기타 작은 물질에도 물이 함유되어 있을 수도 있지만이를 가져올 수가 없습니다. 

이것을 반대수층이라고 부릅니다.

둘째, 대수층을 물로 재충전하는 지표면 지대그리고 재충전이 이루어지는 속도도 파악해야 합니다.

이 재충전 지대는 대수층 자체와 멀리 떨어져 있을 수 있지만향후 우물을 어느 정도 비율로 사용해야 지속적으로 사용할 수 있는지를파악하는 데 중요한 정보입니다.

마지막으로, 수질을 파악해야 합니다.

많은 지역에서, 특히 해안과 가까운 곳에서 지하수를 발견했을 때물에 염분이 함유되어 있을 수 있습니다.

그럴 경우에는 식수나 관개수로는 전혀 쓸모가 없습니다.

대수층이 있다고 판단되는 곳에구멍을 뚫음으로써 지하수를 탐색할 수 있습니다.

이것은 수년간 일반적인 관행이었지만 다수의 시추공만 뚫고물을 찾는 데 실패하는 경우도 많습니다.

지구물리학적 방법도 지표면 밑에 숨겨져 있는지층을 스캔하기 위한 도구로 널리 사용되어 왔습니다.

지하층 이미지를 제공함으로써 다음에 물을 찾기 위한 구멍을 뚫을 때이상적인 목표의 정확한 위치를 찾아낼 수 있습니다.

지구물리학적 도구는 여러 가지 형태로 제공되지만지하수 탐사에는 전자기 방법이 가장 흔히 사용됩니다.

전자기 방법은 두 가지를 활용합니다.

첫째, 가변 자기장은 가변 전기장을 생성하고그 반대도 마찬가지입니다.

둘째, 지구가 전류를 전도할 수 있다는 사실입니다.

즉, 지표면에서 가변 자기장을 생성하면지하층이 가변 전기장으로 이에 반응합니다.

이 가변 전기장은 다시 자체적인 가변 자기장을 갖게 되고이를 지표면에서 유도 코일로 탐지할 수 있습니다.

이러한 전자기 측정 도구 중 하나가 tTEM 시스템입니다.

이 시스템은 세 부분으로 구성됩니다. 앞쪽에는 장치를 당기는 ATV가 있고,가운데에는 송신기 코일이 있습니다.

이것은 기본적으로 가변 자기장을 설정하는 와이어 조각입니다.

뒤쪽에는 지표면 밑으로부터의 반응을 탐지하는 수신기 코일이 있습니다.

수신기 코일에서 탐지된 자기 반응의 모양과 크기를지하층의 전기적 특성 모델로 변환할 수 있습니다.

마지막 단계는 지하층의 전기적 특성을무언가 의미있는 것으로 변환하는 것입니다.

이것이 가능한 이유는 전기적 특성이 지하층의암석 유형이나 퇴적물 유형에 따라 달라지기 때문입니다.

마른 모래, 젖은 모래 그리고 약간의 점토로 구성된 간단한지하층 모델을 가정해 보겠습니다.

마른 모래가 전류를 전도할 때 저항이 가장클 것입니다.

젖은 모래는 전도성이 더 높고, 점토는 전류 전도가 가장 뛰어날 것입니다.

이를 통해 전자기 신호를보다 유의미한 지하층 모델로 해석하고다른 숨겨진 층을 찾아낼 수 있습니다.

매핑은 지상에서 직접 수행하거나대형 전도 코일을 슬링로드로 사용하는 헬리콥터를 통해 수행할 수도 있습니다.

이렇게 하면 넓은 지역을 빠르게 매핑함으로써지하의 숨겨진 지층에 대한 이미지를 제공할 수 있습니다.

지하 담수를 찾는 것은 모든 문명에서 중차대한 일이었습니다.

오늘날에는 기술 개발과 발전된 지구물리학적 도구 덕분에지하층을 스캔하여 숨겨진 지층을 쉽게 찾아낼 수 있습니다.

이것은 다음에 지하수를 추출할 지점을 정확하게파악하는 데 도움이 될 수 있습니다.

학습 개요

학습 과정
학습 과정: 5
통과 시간
통과 시간: 25 분
난이도
난이도: 기본