น้ำที่ซึมลงไปใต้ดินส่วนหนึ่งจะซึมอยู่ตามช่องว่างระหว่างเม็ดดิน เรียกว่า น้ำในดิน (soil water) ในฤดูแล้งน้ำในดินอาจถูกแดดเผาให้ระเหยแห้งไปได้ น้ำที่เหลือจากน้ำในดินจะไหลซึมลงต่อไป สุดท้ายจะไปถูกกักเก็บไว้ตามช่องว่าง ตามรูพรุนหรือตามรอยแตกในหินหรือชั้นหิน จนกระทั่งหินดังกล่าวอิ่มตัวด้วยน้ำ น้ำที่ถูกกักเก็บไว้ดังกล่าวเรียกว่า น้ำบาดาล (ground water) ระดับบนสุดของน้ำบาดาลจะเป็นระดับน้ำใต้ดิน (water table) ซึ่งจะเป็นพื้นผิวหรือแนวระดับน้ำใต้ผิวดินที่อยู่ระหว่างเขตอิ่มน้ำกับเขตอิ่มอากาศ ณ ระดับน้ำใต้ดินนี้แรงดันน้ำในชั้นหินจะเท่ากับแรงดันของบรรยากาศ และในตำแหน่งที่ลึกลงไปจากระดับน้ำใต้ดิน แรงดันของน้ำจะเพิ่มมากขึ้นเนื่องจากน้ำหนักของน้ำที่กดทับอยู่ ระดับน้ำใต้ดินจะเปลี่ยนแปลงขึ้นลงไปตามฤดูกาล โดยในฤดูแล้งระดับน้ำใต้ดินจะอยู่ลึกกว่าระดับปกติ ระดับน้ำใต้ดินส่วนใหญ่จะเอียงเทไปตามลักษณะภูมิประเทศหรือวางตัวสอดคล้องกับระดับหรือรูปร่างของภูมิประเทศ และจะไปบรรจบกับระดับน้ำในแม่น้ำหรือทะเลสาบ
น้ำบาดาลในกรุงเทพมหานครและรอบข้าง
กรุงเทพมหานครตั้งอยู่ในบริเวณที่ราบลุ่มแม่น้ำเจ้าพระยาตอนใต้ ลึกลงไปในพื้นดินของเมืองกรุงเทพจะมีแหล่งเม็ดกรวดและทราย ซึ่งจะมีขนาดใหญ่และกลมมน จึงสามารถกักเก็บน้ำบาดาลไว้ได้มากเราเรียกชั้นเม็ดกรวดทรายว่า ชั้นน้ำบาดาล ชั้นน้ำบาดาลนี้ จะวางตัวสลับอยู่กับชั้นของดินเหนียว จึงทำให้มีชั้นน้ำบาดาลหลายชั้น แต่ละชั้นแยกจากกัน เพราะมีชั้นดินเหนียวคั่นอยู่ ชั้นน้ำดังกล่าวแผ่ขยายไปทางทิศเหนือ ถึงจังหวัดชัยนาท และกระจายไปทางทิศตะวันตกและตะวันออกของกรุงเทพ จรดขอบแอ่งเจ้าพระยา แผ่ไปทางใต้จรดอ่าวไทย ดังนั้นกรุงเทพของเราจึงมีแหล่งน้ำบาดาลขนาดใหญ่และมีปริมาณมากที่สุด ผลการเจาะสำรวจปิโตรเลียมพบว่าบริเวณท้องที่อำเภอภาษีเจริญมีชั้นกรวดทรายสลับชั้นดินเหนียวหนาถึง 1,830 เมตร คือเกือบ 2 เมตร และชั้นน้ำบาดาลจากผิวดินลึกลงไป 600 เมตร แบ่งได้ 8 ชั้น ส่วนที่ลึกลงไปกว่านั้นก็ยังมีชั้นบาดาลอยู่อีก แต่ยังไม่มีการใช้ ชั้นน้ำ 8 ชั้นดังกล่าวมีดังนี้
ชั้นที่ 1 ชั้นน้ำกรุงเทพฯ ความลึก 50 เมตร เป็นชั้นน้ำบนสุดและส่วนบนของชั้นน้ำปกคลุมด้วยดินเหนียว ชั้นน้ำกรุงเทพฯมีปริมาณน้ำมาก แต่คุณภาพไม่เหมาะสม กับการบริโภคเพราะเป็นน้ำเค็ม ยกเว้นด้านใต้และตะวันตกเฉียงใต้ของกรุงเทพที่เป็นน้ำกร่อยพอจะใช้ได้แทรกอยู่ในระดับ 50-60 เมตร
ชั้นที่ 2 ชั้นน้ำพระปะแดง ความลึก 100 เมตร เป็นชั้นน้ำที่อยู่ถัดจากชั้นน้ำกรุงเทพฯ ปริมาณน้ำในชั้นน้ำนี้มีมากเหมือนกัน แต่คุณภาพจะเป็นน้ำกร่อย หรือไม่ก็ค่อนข้างเค็มเป็นส่วนใหญ่ จะมีที่เป็นน้ำจืดก็คือบริเวณอำเภอพระปะแดง อำเภอเมืองสมุทรปราการ และฝั่งธนบุรีตอนใต้ ซึ่งปัจจุบันเปลี่ยนไปเป็นน้ำกร่อย และบางแห่งเปลี่ยนไปเป็นน้ำเค็มไปแล้ว เนื่องจากมีการสูบน้ำขึ้นมาใช้เป็นจำนวนมาก
ชั้นที่ 3 ชั้นน้ำนครหลวง ความลึก 150 เมตร เป็นชั้นน้ำที่อยู่ถัดจากชั้นน้ำพระปะแดงลงไป ประกอบด้วยกรวดทรายที่แผ่ขยายไปถึง จังหวัด ชัยนาท และไปทางตะวันออกและตะวันตก เป็นชั้นน้ำที่มีการสูบน้ำมาใช้กันมากที่สุด เนื่องจากเป็นน้ำดีทั้งปริมาณและคุณภาพ ยกเว้นบริเวณฝั่งธน และตอนใต้ของกรุงเทพฯ ที่เป็นน้ำกร่อยถึงเค็ม บ่อที่เจาะลึกถึงชั้นน้ำนครหลวงสามารถสูบน้ำได้อัตรา 100-300 ลูกบาศก์เมตรต่อชั่วโมง
ชั้นที่ 4 ชั้นน้ำนนทบุรี ความลึก 200 เมตร ชั้นน้ำนี้วางตัวขนานกับชั้นน้ำนครหลวง มีคุณสมบัติทางอุทกธรณีวิทยา คล้ายคลึงกับสภาพน้ำบาดาลในชั้นน้ำนครหลวง ปริมาณน้ำสามารถสูบได้ถึง 150-300 ลูกบาศก์เมตรต่อชั่งโมง ซึ่งในชั้นเดิมทีก่อนปี 2518 ไม่ค่อยได้มีการเจาะลึกลงมาสถึงเพราะอยู่ลึกมากทำให้ค่าใช้จ่ายสูง แต่เมื่อชั้นน้ำนครหลวงเริ่มเกิดวิกฤตการณ์น้ำบาดาลขึ้น คุณภาพที่ดีเริ่มเปลี่ยนไป ในปัจจุบันบ่อน้ำบาดาลขนาดใหญ่ๆ ของการประปานครหลวง และโรงงานอุตสาหกรรมขนาดใหญ่ ได้เจาะลึกถึงชั้นน้ำนนทบุรีแล้ว จึงทำให้เกิดวิกฤตการณ์น้ำบาดาลในบางบริเวณขึ้นแล้วขณะนี้
ชั้นที่ 5 ชั้นน้ำสามโคก ความลึก 300 เมตร ชั้นน้ำนี้วางตัวอยู่ใต้ชี้นนนทบุรี บ่อน้ำบาดาลส่วนใหญ่ที่เจาะอยู่ในชั้นนี้จะอยู่บริเวณเหนือ จ.นนทบุรี จนถึงตัว จ.ปทุมธานี คุณภาพน้ำไกล้เคียงกับชั้นน้ำนนทบุรี แต่มีปริมาณน้ำน้อยกว่า
ชั้นที่ 6 ชั้นน้ำพญาไท ความลึก 350 เมตร ชั้นน้ำพญาไทนี้มีลักษณะทางอุทกธรณีวิทยา และสภาพน้ำบาดาลเหมือนกับชั้นน้ำสามโคก โดยมีแหล่งน้ำจืดเฉพาะด้านเหนือ ตะวันออก และตะวันตกเฉียงใต้ของกรุงเทพมหานคร ส่วนทางใต้และเขตธนบุรีจะเป็น น้ำเค็ม
ชั้นที่ 7 ชั้นน้ำธนบุรี ความลึก 450 เมตร ชั้นน้ำธนบุรีนี้จะอยู่ใต้ชั้นน้ำพญาไท น้ำบาดาลในชั้นนี้ส่วนใหญ่จะเป็นน้ำจืดและค่อนข้างจืด ยกเว้นบริเวณฝั่งตะวันตกเฉียงใต้ของธนบุรี จะเป็นน้ำกร่อยจึงเค็ม
ชั้นที่ 8 ชั้นน้ำปากน้ำ ความลึก 500 เมตร เป็นชั้นน้ำบาดาลที่ลึกที่สุดที่ให้น้ำจืดทุกบริเวณ ในปัจจุบันได้มีโรงงานอุตสาหกรรมขนาดใหญ่ เจาะบ่อและสูบน้ำจากชั้นน้ำนี้ โดยเฉพาะในบริเวณที่ชั้นน้ำระดับตื้นกว่าเป็นน้ำเค็ม เช่น บริเวณอำเภอพระปะแดง จ.สมุทรปราการ บ่อสามารถสูบได้มากกว่า 45 ลูกบาศก์เมตรต่อชั่งโมง และชั้นน้ำนี้ให้ความร้อนอุณหภูมิสูงถึง 48 องศาเซลเซียส เพราะฉะนั้นน้ำที่สูบขึ้นมาจะเป็นน้ำร้อน
แผ่นดินทรุด (land subsudence)
สาเหตุสำคัญที่ทำให้แผ่นดินทรุด คือ ข้างบนและข้างล่างของชั้นหินเปิดซึ่งมีน้ำบาดาลกักเก็บอยู่นั้น มีชั้นดินยุบตัวเนื่องจาก น้ำในดินถูกความเค้นกดอัดทะลักออกไป ตัวอย่างเช่น ชั้นดินเหนียวเนื้อนิ่มเมื่อมีการสูบน้ำบาดาลมาใช้นาน ๆ ระดับน้ำบาดาลลดลงเป็นเวลานาน ชั้นดินเหนียวมีการหดตัวของประมาณดิน เนื่องจากไม่มีความดันของน้ำช่วยต้านความดันจากการกดอัด จากการวิจัยค้นคว้าเกี่ยวกับการทรุดตัวของแผ่นดินมากมายหลายทฤษฎีมาเป็นเวลานาน พอสรุปได้ว่าอัตราการทรุดตัวของแผ่นดินที่เกิดจากการกระทำของมนุษย์นั้นมีมากกว่าการทรุดตัวตามธรรมชาติถึง 10-100 เท่า และพบว่าการทรุดตัวของแผ่นดินมีความสัมพันธ์โดยตรงกับการสูบน้ำบาดาลขึ้นมาใช้
ล่าสุดกรมทรัพยากรธรณี ได้ประกาศเขตวิกฤตน้ำบาดาลโดนแบ่งเป็น 3 อันดับ ได้แก่
เขตวิกฤตอันดับ 1 บริเวณที่มีการทรุดตัวของแผ่นดินมากกว่าปีละ 3 เซนติเมตร และระดับน้ำบาดาลลดลงมากกว่าปีละ 3 เมตร
เขตวิกฤตอันดับ 2 บริเวณที่มีการทรุดตัวของแผ่นดินระหว่าง 1-3 เซนติเมตรต่อปี และระดับน้ำบาดาลลดลงระหว่าง 2-3 เมตรต่อปี
เขตวิกฤตอันดับ 3 บริเวณที่มีการทรุดตัวของแผ่นดินน้อยกว่า 1 เซนติเมตรต่อปี และระดับน้ำบาดาลลดน้อยลงกว่า 2 เมตร ต่อปี
ปริมาณการสูบใช้น้ำบาดาลที่ยอมรับได้นั้น เคยมีการศึกษาไว้ว่าน่าจะอยู่ที่วันละ 1.6 ล้าน ลบ.ม. แต่ในทางปฏิบัติก็คงต้องขึ้นอยู่กับสภาพพื้นที่เป็นสำคัญ
ในปัจจุบันพื้นที่กรุงเทพฯ ชั้นในยังมีการทรุดตัวอย่างต่อเนื่องประมาณปีละ 1-2 เซนติเมตร ส่วนในพื้นที่รอบนอก กรุงเทพฯมีการทรุดตัวเฉลี่ยปีละ 3 เซนติเมตร จากการทรุดตัวของแผ่นดินนี้ มีผลทำให้เกิดน้ำท่วมขัง ท่อระบายน้ำและท่อประปาชำรุดเสียหาย ตึกทรุด สะพานทรุด พื้นถนนและทางเดินร้าว รวมทั้งน้ำทะเล แพร่กระจายเข้ามาในชั้นบาดาล แล้วที่แย่ไปกว่านั้นก็คือ โบราณสถานที่สำคัญอาจได้รับความเสียหาย ซึ่งถือว่าความสูญเสียนี้ จะไม่สามารถสร้างขึ้นมาทดแทนได้ หากเราใช้น้ำบาดาลในปริมาณ 1.25 ล้านลบ.ม. ต่อวันจะเป็นระดับสมดุลและไม่ส่งผลต่อแผ่นดินทรุด แต่ทุกวันนี้ในกรุงเทพ และปริมณฑลมีการใช้น้ำบาดาลถึงวัน ละ 2.5 ล้านลบ.ม. แบ่งเป็นการใช้เพื่ออุปโภคบริโภค 5 แสน ลบ.ม./วัน ใช้ในภาคอุตสาหกรรม 1.5 ล้าน ลบ.ม./วัน ใช้ในภาคเกษตรและอื่นๆอีก 5 แสน ลบ.ม./วัน
แนวทางในการแก้ปัญหาแผ่นดินทรุดที่เคยถูกนำไปใช้ในเขตกรุงเทพมหานคร
1. คิดเงินค่าน้ำบาดาลจาก ลบ.ม. ละ3.50 บาท เป็น 8.50 ภายในเวลา 2 เดือน ในเขตกรุงเทพและปริมณฑล การเปลี่ยนอัตราค่าบริการการสูบน้ำบาดาล สามารถแก้ไขเรื่องการสูบมากเกินไปได้ แต่ไม่ช่วยให้แผ่นดินฟูขึ้นเหมือนเก่า เนื่องจากดินเหนียวมันไม่พองกลับมาเมื่อสูญเสียน้ำออกจากช่องว่างในอนุภาคไป
2. คิดจะอัดน้ำท่วมลงไปในชั้นน้ำบาดาล แต่ก็ถูกค้านมาก เพราะน้ำท่วมสกปรก แถมอัดลงไปแล้วอุดตัน เนื่องจากเหล็กในน้ำบาดาลเป็น Fe2+ จะทำปฏิกิริยาเคมีกับ O2 ในน้ำผิวดินที่อัดลงไป กลายเป็นสนิมเหล็ก อัดต่อไม่ได้ แถมมีงบประมาณสูงจนถูกค้าน
3. ให้หน่วยงานที่ใช้มาก เช่น การประปานครหลวง ไปใช้แหล่งน้ำดิบจากน้ำผิวดิน
4. ดูแลพื้นที่ใช้น้ำต้นน้ำบาดาลบริเวณอยุธยา อ่างทอง สิงห์บุรี เพื่อไม่ให้มีการสูบน้ำบาดาลไปมาก เพราะบริเวณนี้เป็นที่มาของน้ำที่ไหลเข้าไปเติมในน้ำบาดาล
--------------------------------------------------------------------
*เนื้อหาบางส่วนนำมาจาก http://www.pwa.co.th/document/deepwell.html
