우물과 샘

우물과 샘

1. 보통우물

우물은 땅에 판 구멍이 지하수면 밑에 달하게 하여 지하수를 얻는 곳이다. 지하수를 함유하는 물질을 ① 표토 또는 퇴적물과 ② 암석(기반암)으로 2대분할 수 있다. ①의 경우에는 어디를 파나 대체로 물을 얻을 수 있고 수량도 많으나 ②의 경우에는 화성암 또는 변성암인가 퇴적암인가에 따라 큰 차가 생긴다. 화성암이나 변성암인 경우에는 이에 절리가 잘 발달되어 있거나 단층이 존재하지 않는 한 물을 얻을 수 없다. 그러므로 우물을 깊게 파고도 물을 보지 못하는 일이 있다. 퇴적암 특히 공극률 지하수면이 큰 퇴적암인 경우에는 굳지 않은 퇴적물인 경우보다 깨끗한 물을 다량 얻을수 있는 일이 많다.

화산암 지대에서는 시간을 달리한 용암의 층들 사이에 화산쇄설물층이 끼어 있는 일이 있으며, 이런 층은 지하수의 유로가 되어 있는 일이 많다. 우물물의 사용량이 적으면 지하수면은 대체로 같은 높이를 유지한다. 만일 지하수의 매장량이 적으면 우물은 곧 밑이 드러날 것이다. 

 

지하의 함수층이 굳지 않은 퇴적물로 되어 있는 경우에 우물물의 사용량이 많으면 지하수면은 처음 원추형으로 낮아지나 나중에는 부근의 모든 우물의 수면을 낮추어 준다. 두 종류의 지하수면 범위는 대체로 원형으로 나타나며, 이 범위의 반경을 영향반경(影響半徑:radius of influence)이라고 한다. 영향반경은 양수량·함수층(含水層)의 성질에 따라 달라진다. 주지하수면 함수층이 굳지 않은 퇴적물로 되어 있고, 지하수면이 낮아진 후 오랫동안 다시 충진(充鎭)되지 않거나 계속 지하수를 많이 뽑아 내어 지하수면이 계속하여 낮아지면, 지하수가 들어 있던 공극은 위로부터의 하중으로 눌려 좁아지고 지표면은 밑으로 침강하게 된다. 이런 심한 예는 멕시코시티에서 볼 수 있었다. 즉 1910~1952년 사이에 지면이 약 5m 낮아졌고 1953년에는 1년간에 50cm나 낮아졌다. 한쪽으로 기울어진 사암층(투수성층)이 있고 그 상 및 하위에 셰일층(불투수성충)이 있을 때 사암층은 산에 내린 비를 머금어 물로 가득 차게 된다. 이 때 그림과 같은 구멍을 깊이 뚫어 사암층에 도달케 하면 사암층 중의 물은 솟아올라 분출하게 된다. 이렇게 분출하는 우물을 찬정 (井:artesian well)이라고 한다. 미국에는 이런 우물로 물을 얻고 있는 도시가 있다.

 

2. 샘(spring)

지하수면이 지표면과 접한 곳에서는 지하수가 새어 나온다. 이런곳을 샘이라고 한다. 샘의 성인으로는 [그림 10-8] 과 같은 지하수의 상태와 지하수의 운동을 생각할 수 있다. 이들은 모두 중력의 작용에 의한 것이므로 중력천(重力泉:gravity spring)이라고 부른다. 사암층이 단층으로 끊겨서 물이 지표로 솟아올라 분수 같은 샘을 만드는 일이 있다. 이런 샘을 용천(湧泉:artesian spring)이라고 부른다. 온천과 광천도 샘이지만 전자는 더운 물(그 지방의 평균 기온보다 높은)을, 후자는 여러 가지 광물질을 포함한 샘물을 내보내는 샘이다.