This site is not complete. The work to converting the volumes of സര്‍വ്വവിജ്ഞാനകോശം is on progress. Please bear with us
Please contact webmastersiep@yahoo.com for any queries regarding this website.
Reading Problems? see Enabling Malayalam
ജലവിജ്ഞാനം
സര്‍വ്വവിജ്ഞാനകോശം സംരംഭത്തില്‍ നിന്ന്
ജലവിജ്ഞാനം
Hydrology
ഭൂജലത്തെക്കുറിച്ചുള്ള ശാസ്ത്രശാഖ. കരകളിലെ ജലസാധ്യതകള്‍, വിതരണം, ജലത്തിന്റെ സവിശേഷ ഗുണങ്ങള്‍, അന്തരീക്ഷവുമായി നടക്കുന്ന പ്രവര്‍ത്തനങ്ങള്‍ എന്നിവ ഈ ശാസ്ത്രശാഖയുടെ പരിധിയില്‍പ്പെടുന്നു. ഭൂമിയില്‍ ജലവുമായി ബന്ധപ്പെട്ട പ്രതിഭാസങ്ങളുടെ ഒരു പൂര്‍ണചിത്രം ലഭ്യമാക്കുകയാണ് ഈ ശാസ്ത്രശാഖയുടെ ലക്ഷ്യം.
എല്ലാ ജീവജാലങ്ങള്‍ക്കും ആവശ്യമായ വിഭവമാണ് ജലം. കാര്‍ഷിക, നാഗരിക, വ്യാവസായിക വികസനത്തിന് ജലം പര്യാപ്തമായ അളവില്‍ ലഭിക്കേണ്ടതുണ്ട്. ലേയമാലിന്യങ്ങള്‍ ജലത്തിന്റെ ഗുണനിലവാരം കുറയ്ക്കുന്നു. പ്രളയം, കാര്‍ഷിക കെടുതികള്‍ക്കും മറ്റു പല ദുരിതങ്ങള്‍ക്കും കാരണമാകുന്നു, കൃഷിയിടങ്ങളിലെ വെള്ളക്കെട്ട് മണ്ണിന്റെ ഫലഭൂയിഷ്ഠതയെ പ്രതികൂലമായി ബാധിക്കുന്നു, നീരൊഴുക്കു മൂലമുണ്ടാകുന്ന മണ്ണൊലിപ്പ് ആത്യന്തികമായി ജലസമുച്ചയങ്ങളിലും സംഭരണികളിലും തുറമുഖങ്ങളിലും അടിഞ്ഞുകൂടുന്നത് ഗുരുതരമായ പ്രശ്നങ്ങള്‍ സൃഷ്ടിക്കുന്നു. അതിനാല്‍ ജലവിഭവങ്ങള്‍ പരമാവധി ഉപയോഗക്ഷമമാക്കുന്നതിനും പ്രകൃതിക്ഷോഭങ്ങള്‍ മൂലമുണ്ടാകുന്ന കെടുതികള്‍ നിയന്ത്രിക്കുന്നതിനും മാര്‍ഗങ്ങള്‍ ആവിഷ്കരിക്കേണ്ടതുണ്ട്. ഇവിടെയാണ് ജലവിജ്ഞാനത്തിന്റെ പ്രസക്തി.
ശാസ്ത്രശാഖയുടെ വികാസം. പല പ്രാചീന നാഗരികതകളും ജലം സംഭരിക്കുന്നതിനും വിതരണം ചെയ്യുന്നതിനുമുള്ള മാര്‍ഗങ്ങള്‍ ആവിഷ്കരിച്ചിരുന്നു. വെള്ളപ്പൊക്കത്തിന്റെ ആഘാതങ്ങള്‍ പരിശോധിക്കുന്നതിനും കരയിലൂടെ ഒഴുകുന്ന ജലത്തിന്റെ തോതു നിര്‍ണയിച്ച് അതിന്റെ വ്യതിയാനങ്ങളുടെ ഫലങ്ങള്‍ നിര്‍ണയിക്കുന്നതിനുമുള്ള പദ്ധതികള്‍ മിക്ക പ്രാചീന നാഗരികതകളും ആവിഷ്കരിച്ചിരുന്നു. ഭൂജലസ്രോതസ്സുകളെയും അതിന്റെ ഒഴുക്കിനെയും സംബന്ധിച്ച ശാസ്ത്രസിദ്ധാന്തങ്ങള്‍ ഉരുത്തിരിഞ്ഞതോടെയാണ് ജലവിജ്ഞാനം വികസിച്ചത്.
ജലചക്രത്തെ സംബന്ധിച്ച അടിസ്ഥാനപ്രമാണങ്ങള്‍ ശതകങ്ങള്‍ക്കു മുമ്പുതന്നെ മാര്‍ക്കസ് വിട്രൂവിയസ് പോളിയോ രേഖപ്പെടുത്തിയിരുന്നു. പാരിസിലെ മഴയുടെയും സെയ്ന്‍ നദിയിലെ ഒഴുക്കിന്റെയും മെഡിറ്ററേനിയന്‍ കടലില്‍ നിന്നുള്ള ബാഷ്പീകരണത്തിന്റെയും തോതു നിര്‍ണയിക്കുന്നതിനുവേണ്ടി പിയറിപെറാള്‍ (Pierre Perrault), എഡ്മി മാരറ്റ് (Edme Mariette), എഡ്മണ്‍ഡ് ഹേലി (Edmund Halley) തുടങ്ങിയവര്‍ 17-ഉം 18-ഉം ശ.-ങ്ങളില്‍ നടത്തിയ പഠനങ്ങള്‍ ജലചക്രം എന്ന ആശയത്തിന്റെ വികാസത്തിനു വഴിതെളിച്ചു.
മഴയുടെ തോതും കാലദൈര്‍ഘ്യവും; സഞ്ചയിക്കപ്പെടുന്ന മഞ്ഞിന്റെ അളവ്, അരുവികളിലെയും നദികളിലെയും നീരൊഴുക്കു ചൂഷണം ചെയ്യാന്‍ കഴിയുന്ന ജലത്തിന്റെ അളവും സ്വഭാവവും; ലേയലവണങ്ങള്‍, കിട്ടമായി അടിയുന്ന ഖരപദാര്‍ഥങ്ങള്‍, സംഭരണികളില്‍ നിന്നുള്ള ബാഷ്പീകരണ നിരക്ക് എന്നിവ നിര്‍ണയിക്കുന്നതില്‍ 20-ാം ശ.-ത്തില്‍ വളരെ വിജയിച്ചു. ഈ വിവരങ്ങളുടെ ശാസ്ത്രീയ വിശകലനമാണ് പ്രയുക്ത ജലവിജ്ഞാനം (Applied Hydrology) എന്ന ശാഖയ്ക്കു വഴിതെളിച്ചത്. ജലോപഭോഗത്തിന്റെ ആസൂത്രണത്തിന് നീരൊഴുക്ക്, അവക്ഷിപ്തങ്ങള്‍, സംഭരിക്കപ്പെടുന്ന ജലം എന്നിവ തമ്മിലുള്ള ബന്ധം സംബന്ധിച്ച് നിര്‍ണയനം സഹായകമാണ്. മഞ്ഞുരുകി ഒലിക്കുന്ന ജലം, കൊടുങ്കാറ്റുമൂലം ഉണ്ടാവാനിടയുള്ള പ്രളയം തുടങ്ങിയവ പ്രവചിക്കാന്‍ ഈ വിവരങ്ങള്‍ ഉപകരിക്കുന്നു. ദീര്‍ഘകാലം ശേഖരിക്കപ്പെടുന്ന ഇത്തരം ദത്തങ്ങളില്‍ നിന്ന് പ്രളയം, വരള്‍ച്ച തുടങ്ങിയ പ്രതിഭാസങ്ങള്‍ പ്രവചിക്കാനാവും. ഭാവിയിലെ ജലപദ്ധതികളുടെ ആസൂത്രണത്തിന് ഇത് അത്യാവശ്യമാണ്.
ജലവിജ്ഞാനവും മറ്റു ശാസ്ത്രങ്ങളും. ഭൂജലത്തെ സംബന്ധിച്ചു പൂര്‍ണമായ ചിത്രം നല്കുന്നതുകൊണ്ട് ജലവിജ്ഞാനം മറ്റു ഭൂവിജ്ഞാനങ്ങളു(earth sciences)മായി ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു. ഭൂജലവിഭവങ്ങളിലേക്ക് സീമിതമാക്കിയതിനാല്‍ സമുദ്ര-അന്തരീക്ഷ ജലപഠനങ്ങള്‍ ജലവിജ്ഞാനത്തിന്റെ പരിധിയില്‍പ്പെടുന്നില്ല. എങ്കിലും സമുദ്രശാസ്ത്രം, അന്തരീക്ഷശാസ്ത്രം (Meteorology), ജലവിജ്ഞാനം എന്നീ ശാഖകള്‍ പരസ്പരം ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു.
സമുദ്രശാസ്ത്രം ജലസ്രോതസ്സിന്റെ 97 ശ.മാ.ത്തോളം പഠനവിധേയമാക്കുന്നുണ്ട്. സമുദ്രോപരിതലത്തില്‍ നിന്നു ബാഷ്പീകരിച്ച് അന്തരീക്ഷത്തിലെത്തുന്ന ജലമാണ് മഴയായി ശുദ്ധജലസ്രോതസ്സാവുന്നത്. വന്‍കരകളില്‍ സമുദ്രങ്ങള്‍ ചെലുത്തുന്ന പ്രഭാവം ജലവിജ്ഞാനത്തിലും സമുദ്രവിജ്ഞാനത്തിലും പ്രസക്തമാണ്. അന്തരീക്ഷത്തിലെ ഈര്‍പ്പം മഴയും മഞ്ഞും ആയി അവക്ഷേപിക്കപ്പെടുന്നത്, ഭൂജലം ബാഷ്പീകരിച്ച് അന്തരീക്ഷത്തിലെത്തുന്നത് കൊടുങ്കാറ്റിന്റെയും വരള്‍ച്ചയുടെയും പഠനങ്ങള്‍ എന്നിവ ജലചക്രത്തിന്റെ ഘടകങ്ങളായതിനാല്‍ പരസ്പര പൂരകങ്ങളാണ്; അന്തരീക്ഷ ശാസ്ത്രത്തിന്റെയും ജലവിജ്ഞാനത്തിന്റെയും പരിധിയില്‍പ്പെട്ട വിഷയങ്ങളുമാണ്.
ഉയര്‍ന്ന പ്രദേശങ്ങളില്‍ അവക്ഷേപിക്കപ്പെടുന്ന മഞ്ഞ് കുമിഞ്ഞുകൂടിയുണ്ടാകുന്ന ഹിമപിണ്ഡങ്ങളോ ധ്രുവ ഐസുകളോ ഉരുകി ഒലിക്കുന്ന ജലം ആകെയുള്ള ജലനിക്ഷേപത്തിന്റെ 2 ശ.മാ.ത്തോളം വരും. ഹിമാലയം, ആല്‍പ്സ്, റോക്കി തുടങ്ങിയ പര്‍വതനിരകളില്‍ നിന്ന് ഉരുകിയൊലിക്കുന്ന മഞ്ഞാണ് നദികളിലെ പ്രധാന ജലസ്രോതസ്. അങ്ങനെ ഹിമാനിശാസ്ത്ര (Glaciology)ത്തിലെ വിഷയങ്ങളും ജലവിജ്ഞാനത്തിന്റെ ഭാഗമാകുന്നു.
ശാഖകള്‍. ശുദ്ധജലം മഴയായും മഞ്ഞായും മണ്ണില്‍ പതിക്കുന്നു. ആഗിരണ ശേഷിക്കനുസൃതമായി മണ്ണ് ജലം ഉള്ളിലേക്കു വലിച്ചെടുക്കുന്നു. ആഗിരണം ചെയ്യപ്പെടാത്ത ജലം നിരന്നതും താഴ്ന്നതുമായ ഭൂപ്രദേശങ്ങളിലേക്കൊഴുകി ശേഖരിക്കപ്പെടുകയോ കടലിലെത്തുകയോ ചെയ്യുന്നു. മണ്ണിലെ ഈര്‍പ്പം, ബാഷ്പീകരണം, സ്വേദനം എന്നിവ വഴി അന്തരീക്ഷത്തിലേക്കു തിരികെ എത്തുന്നു. ജലചക്രത്തിന്റെ ചില ഘടകങ്ങളായ അവക്ഷേപം ഭൂഗര്‍ഭജലശേഖരം, ബാഷ്പീകരണം, സ്വേദനം തുടങ്ങിയവ നേരിട്ട് അളക്കാനാവുകയില്ല. പല പ്രയുക്ത സിദ്ധാന്തങ്ങളുടെയും ദത്തങ്ങളുടെയും അടിസ്ഥാനത്തിലാണ് ഇവയുടെ പരിമാണാത്മക വിശദീകരണം സാധ്യമാകുന്നത്. അതിനാല്‍ ജലവിജ്ഞാനത്തിന്റെ പ്രധാനധര്‍മം വിവിധ തലങ്ങളില്‍ ജലപ്രവാഹത്തെ നിയന്ത്രിക്കുന്ന നിയമങ്ങള്‍ ആവിഷ്കരിക്കുകയും ജലത്തിന്റെ സ്വഭാവങ്ങള്‍ നിര്‍ണയിക്കുന്നതിനുള്ള സങ്കേതങ്ങള്‍ വികസിപ്പിക്കുകയുമാണ്.
ജലവിജ്ഞാനത്തെ ഉപരിതലജല (surface water)വിജ്ഞാനം, ഭൂഗര്‍ഭജല (ground water) വിജ്ഞാനം, ഹിമ(snow) ജലവിജ്ഞാനം എന്നിങ്ങനെ വിഭജിക്കാം.
ഉപരിതല-ഭൂഗര്‍ഭജലവിജ്ഞാനം. ഉപരിതല-ഭൂഗര്‍ഭജലം എന്ന വിഭജനംകൊണ്ട് ഇവ തമ്മില്‍ ഒഴുക്കിന് അതിരുകളുണ്ട് എന്ന് അര്‍ഥമില്ല. ഭൂപ്രതലജലത്തെ കേന്ദ്രീകരിച്ചു നടത്തുന്ന പഠനമാണ് ഉപരിതല ജലവിജ്ഞാനത്തിന്റെ പരിധിയില്‍ വരുന്നത്. നദികളിലെയും അരുവികളിലെയും ജലപ്രവാഹനിരക്ക്, വെള്ളപ്പൊക്ക നിയന്ത്രണവും സംരക്ഷണവും, അണക്കെട്ടുകളുടെയും ജലസംഭരണികളുടെയും ആസൂത്രണവും നിര്‍മാണവും, നഗരങ്ങളിലെ മലിനജലനിര്‍ഗമന പദ്ധതികള്‍, ജലപ്രഹാഹത്തില്‍ കൃത്രിമമായി ഉണ്ടാകുന്ന മാറ്റങ്ങള്‍ എന്നിവയാണ് ഉപരിതല ജലവിജ്ഞാനത്തില്‍ പ്രധാനമായും പഠനവിധേയമാക്കുന്നത്.
മണ്ണിനടിയിലെ സുഷിരങ്ങളുള്ള പ്രദേശങ്ങളും വെള്ളം ഉള്‍ക്കൊള്ളാനുതകുന്ന വിള്ളലുകളുള്ള പാറക്കെട്ടുകളും ആണ് ഭൂഗര്‍ഭജലസ്രോതസ്സുകളായി വര്‍ത്തിക്കുന്നത്. ഭൂപ്രതലത്തില്‍ നിന്നു ജലം ഒഴുകുന്നതിനാല്‍ ഇവ വീണ്ടും നിറയ്ക്കപ്പെടുന്നു. ഭൂഗര്‍ഭജലം സൗകര്യപ്രദമായി ലഭ്യമാക്കുന്ന ജലഭൃതങ്ങളാണ് കിണറുകള്‍. അരുവികളി (streams)ലൂടെയും ഉറവ (spring)കളിലൂടെയും ഭൂഗര്‍ഭജലം ഉപരിതലത്തില്‍ എത്തുന്നു. ഭൂഗര്‍ഭജലത്തിന്റെ രാസഭൗതികഗുണങ്ങള്‍, ഒഴുക്കിന്റെ സ്വഭാവം, പാറകളുടെ സവിശേഷതകള്‍, പുറത്തേക്കു വലിച്ചെടുക്കാവുന്ന ജലത്തിന്റെ സ്വഭാവവും പരിമാണവും എന്നിവ പഠനവിധേയമാക്കുന്നുണ്ട്. കിണറുകളില്‍ നിന്നും അരുവികള്‍, ഉറവകള്‍ എന്നിവയില്‍ നിന്നും ശേഖരിക്കുന്ന ദത്തങ്ങളുടെ വിശകലനം, ജലസ്തരങ്ങളിലെ ജലത്തിന്റെ സാന്നിധ്യവും ചലനവും സംബന്ധിച്ച സിദ്ധാന്തങ്ങളുടെ ആവിഷ്കരണവും പ്രമാണവത്കരണവും എന്നിവയാണ് ഭൂഗര്‍ഭജലവിജ്ഞാനത്തിന്റെ ലക്ഷ്യം.
ഹിമജലവിജ്ഞാനം. ശൈത്യകാലത്ത് ജലം സംഭരിക്കുകയും വേനലില്‍ ഭൂവുപരിതലത്തിന് ലഭ്യമാക്കുകയും ചെയ്യുന്ന പ്രകൃതിയിലെ സംഭരണികളാണ് മഞ്ഞുമലകള്‍. മഞ്ഞ് കുമിഞ്ഞുകൂടുന്ന സാഹചര്യങ്ങള്‍, സുഷിരങ്ങളുള്ള മാധ്യമമെന്ന നിലയ്ക്ക് ഹിമതലങ്ങളുടെ പ്രത്യേകതകള്‍, സൂര്യരശ്മികളേറ്റ് മഞ്ഞു സാവധാനം ഉരുകുമ്പോള്‍ അന്തരീക്ഷവുമായി നടക്കുന്ന ജലവിനിമയങ്ങള്‍ എന്നിവയാണ് ഹിമജലവിജ്ഞാനത്തിലെ പഠനവിഷയങ്ങള്‍. മഞ്ഞുരുകല്‍ നിരക്ക് പ്രവചിക്കാനുതകുന്ന ഗണിതീയ മാതൃകകള്‍ ആവിഷ്കരിച്ചിട്ടുണ്ട്. ഉരുകല്‍ ജലത്തിന്റെ തോതിനനുസൃതമായി ജലസംഭരണികളിലെ ജലത്തിന്റെ ഉപഭോഗം നിയന്ത്രിക്കുകവഴി ജലവിഭവങ്ങള്‍ കാര്യക്ഷമമായി ഉപയോഗിക്കുവാനുള്ള പദ്ധതികള്‍ ആസൂത്രണം ചെയ്യാനാകും. സസ്യങ്ങള്‍ കൊണ്ട് ആവരണം ചെയ്തും സൂര്യരശ്മികള്‍ പതിക്കുന്ന കോണത്തില്‍ മാറ്റം വരുത്തിയും സൗരോര്‍ജ പ്രതിഫലന നിരക്കില്‍ വ്യത്യാസം വരുത്തിയും മറ്റും ഹിമതലങ്ങള്‍ സംരക്ഷിക്കാനാവും.
ഇന്ത്യയിലെ ജലവിജ്ഞാന വകുപ്പുകള്‍. കേന്ദ്രജലവിഭവമന്ത്രാലയത്തിന്റെ കീഴിലുള്ള കേന്ദ്രജലവിഭവകമ്മിഷനും കേന്ദ്രഭൂജലബോര്‍ഡുമാണ് ഇന്ത്യയിലെ ജലവിജ്ഞാന വകുപ്പുകള്‍. ഉപരിതല ജലവിവരങ്ങള്‍ ശേഖരിച്ച് വിശകലം ചെയ്യുകയാണ് കേന്ദ്രജലവിഭവ കമ്മിഷന്റെ പ്രവൃത്തി. നദികളുടെ പ്രവാഹവേഗവും പ്രവാഹജലത്തിന്റെ അളവും നിര്‍ണയിക്കുകയാണ് കമ്മിഷന്റെ ചുമതല. കമ്മിഷന്റെ കീഴില്‍ എല്ലാ സംസ്ഥാനങ്ങളിലും നദീപ്രവാഹ മാപനകേന്ദ്രങ്ങള്‍ (stream gauging stations) പ്രവര്‍ത്തിക്കുന്നുണ്ട്. ഭൂജലസംബന്ധിയായ വിഷയങ്ങള്‍ കേന്ദ്രഭൂജല ബോര്‍ഡിന്റെ അധികാരപരിധിയില്‍പ്പെടുന്നു. രാജ്യമൊട്ടാകെ ജലവിജ്ഞാന സര്‍വേകള്‍ നടത്തുന്നതും പര്യവേക്ഷണാര്‍ഥം വിവിധതരം കുഴല്‍ക്കിണറുകള്‍ കുഴിച്ച് ഭൗമാന്തര്‍ഭാഗത്തെ ശിലാവിന്യാസങ്ങളെയും ഭൂജലസ്തരങ്ങളെയും ഭൂജലഗുണമേന്മയെയും പറ്റി പഠനങ്ങള്‍ നടത്തുന്നതും ഭൂജലപ്രദൂഷണം ഉള്ളയിടങ്ങളില്‍ പ്രത്യേകപഠനങ്ങള്‍ നടത്തുന്നതും കേന്ദ്രഭൂജല ബോര്‍ഡാണ്.
