ตอนที่ 1 กำเนิดของน้ำบาดาล (Occurrence of ground water)

น้ำในโลกเรานี้  สามารถแบ่งได้เป็น 3 ประเภทใหญ่ๆด้วยกัน คือ

             1.น้ำในบรรยากาศ (Atmospheric or meteoric water) ซึ่งอาจจะอยู่ในสถานะที่เป็นของแข็ง เช่น ลูกเห็บ หิมะ หรือของเหลว เช่น ฝน น้ำค้าง หรือไอ เช่นหมอก เมฆ
2.น้ำผิวดิน (2.น้ำผิวดิน (Surface water) ซึ่งได้จากน้ำในบรรยากาศ กลั่นตัวเป็นฝน ตกลงบนพื้นโลก และถูกกักขังอยู่ตามแม่น้ำ ลำคลอง หนอง บึง สระ ทะเลสาบ ในลักษณะของน้ำจืดและตามทะเล มหาสมุทร ในลักษณะของน้ำเค็ม
3.น้ำใต้ดิน (3.น้ำใต้ดิน (Subsurface water) ได้แก่ น้ำที่ไหลซึมผ่านชั้นดินลงไปกักเก็บอยู่ใต้ดิน ซึ่งจะรวมถึงน้ำบาดาลด้วย

                น้ำทั้งสามประเภทนี้ มีความสัมพันธ์เกี่ยวโยงเป็นลูกโซ่ เพราะได้กำเนิดหมุนเวียนจากประเภทหนึ่งไปเป็นอีกประเภทหนึ่งตลอดเวลา การหมุนเวียนเหล่านี้เรียกว่า วัฎจักรของน้ำ (hydrologic cycle) ซึ่งพอจะอธิบายได้คือ น้ำฝน (precipitation) ที่ตกลงบนพื้นดิน บางส่วนจะถูกพืชดูดไว้ บางส่วนไหลล้นไปตามผิวดิน (surface run-off) ลงสู่แม่น้ำ ลำธาร หรือทะเล กลายเป็นน้ำผิวดิน  ในขณะเดียวกันบางส่วนจะไหลซึมลงไปใต้ดินกลายเป็นน้ำใต้ดิน ทั้งน้ำผิวดินและใต้ดินจะไหลไปจุดเดียวกัน คือ ทะเล จากน้ำทะเลก็จะระเหยกลายเป็นไอขึ้นในอากาศ ไอน้ำในอากาศจะได้รับเพิ่มเติมเป็นบางส่วนจากการระเหยเป็นไอของน้ำจืด จากแม่น้ำลำคลอง และการคายน้ำของพืช เมื่อไอน้ำในอากาศถึงจุดอิ่มตัว ก็จะกลั่นตัวตกลงมาเป็นฝนลงสู่พื้นโลกอีกต่อไป (รูปที่ 1)ปรากฏการณ์เช่นนี้จะเกิดขึ้นตลอดเวลาและตลอดไป และแสดงให้เห็นว่าน้ำจะไม่มีวันสูญหายไปจากโลก เครื่องกรองน้ำ

การแบ่งชนิดของน้ำใต้ดิน

                ในทางธรณีวิทยา สามารถแบ่งน้ำใต้ดิน(Subsurface water) ออกเป็นหลายลักษณะด้วยกัน ขึ้นอยู่กับตำแหน่งและความลึกที่น้ำนั้นถูกกักเก็บอยู่  โดยทั่วๆไปแล้ว  ดินและหินจะประกอบด้วยช่องว่าง (voids or interstices) ซึ่งน้ำสามารถแทรกเข้าไปอยู่หรือถูกกักเก็บไว้ตลอดจนมีการเคลื่อนไหวไปมาได้ น้ำที่แทรกอยู่ในช่องว่างของหินและดินจะเรียกรวมๆกันว่าน้ำใต้ดิน  นอกจากนี้แล้ว ในทางธรณีวิทยายังแบ่งชั้นของดินและหินที่อยู่ใต้ผิวดินลงไปเป็น 2 ส่วน (zone) ใหญ่ๆ ด้วยกัน กล่าวคือ บริเวณที่เป็นส่วนสัมผัสอากาศ (zone of aeration) และบริเวณส่วนที่อิ่มตัวด้วยน้ำ (zone of saturation) (ดูรูปที่ 2) ในบริเวณของส่วนสัมผัสอากาศช่องว่างบางส่วนจะมีน้ำกักเก็บอยู่ และบางส่วนจะมีอากาศแทรกอยู่ น้ำใต้ดินส่วนนี้จะถูกเรียกว่า Vadose or Suspended water ซึ่งสามารถแบ่งย่อยออกเป็น 3 ชนิด ขึ้นอยู่กับลักษณะที่มันถูกกักเก็บอยู่ คือ
              1.soil water  เป็นน้ำที่กักเก็บอยู่ในส่วนบนสุดของส่วนสัมผัสอากาศ เป็นน้ำที่ใช้สำหรับการเกษตรกรรม และยังชีพของพืช และต้นไม้ต่างๆ
              2. gravitational water เป็นน้ำส่วนที่อยู่ลึกถัดลงไป รากไม้หยั่งไม่ถึง
              3.Capillary  water เป็นส่วนที่อยู่ติดกับส่วนอิ่มตัวด้วยน้ำ น้ำส่วนนี้จะถูกยึดไว้ในช่องว่างของชั้นหินและดิน โดยแรงดึงระหว่างช่องว่าง หรือสภาพคะปิลล่ารี (Capillary) เครื่องกรองน้ำ

 ในขณะเดียวกัน  ในส่วนที่อิ่มตัวด้วยน้ำ ช่องว่างทุกช่องที่มีอยู่ จะมีน้ำแทรกกักเก็บอยู่ทั่วหมด ไม่มีอากาศหลงเหลืออยู่ น้ำใต้ดินส่วนนี้จะเป็นส่วนที่เรียกว่า น้ำบาดาล (ground water) ที่ระดับผิวบนของส่วนที่อิ่มตัวด้วยน้ำหรือส่วนของน้ำบาดาล จะเรียกว่า ระดับน้ำบาดาล (water table) ซึ่งส่ามารถสังเกตและหาได้จากระดับน้ำนิ่งในบ่อขุดหรือบ่อเจาะไปถึงชั้นน้ำบาดาล โดยปกติแล้ว ส่วนล่างของส่วนอิ่มตัวด้วยน้ำจะเป็นชั้นหินเนื้อแน่น  (impermeable rocks) ซึ่งไม่ยอมให้น้ำไหลซึมลงไปข้างล่างได้อีกต่อไป

                นอกจากชนิดต่างๆของน้ำใต้ดินที่กล่าวมาแล้วข้างต้น อาจจะมีน้ำใต้ดินอีก 2 ลักษณะ ซึ่งถูกกักเก็บอยู่ในช่องว่างของชั้นหินต่างๆ แต่ว่าน้ำนี้จะมีลักษณะพิเศษแตกต่างออกไป กล่าวคือ จะไม่มีการหมุนเวียนตามกฏวัฏจักรของน้ำได้แก่

             1.Magmatic (Juvenile)water น้ำพวกนี้มีต้นกำเนิดมาจากภายในโลก หรือจากการเย็นตัวของหินเหลวร้อนภายในโลก (magma) โดยปกติแล้วน้ำพวกนี้จะไม่ค่อยมีการเคลื่อนที่เพราะอยู่ที่ระดับความลึกมาก ช่องว่างที่มีอยู่ไม่ต่อเนื่องกัน
             2.Conate water (น้ำตกค้าง) เป็นน้ำที่ตกค้างอยู่ในช่องว่างของหินตกตะกอน ตั้งแต่ครั้งหินตกตะกอนนั้นๆ โดยปกติมักจะเป็นพวกที่มีเกลือแร่ละลายอยู่สูง จนกลายเป็นน้ำแร่ (mineralized water) เครื่องกรองน้ำ NSF