تعتبر الآبار نوع من أنواع المياه
تعتبر استخراج مياه الآبار من الأنواع الجوفية للمياه، ويتم الحصول عليها بحفر بئر بأعماق مختلفة، حيث تتواجد المياه في الطبقات السفلية للأرض.
ما هي المياه الجوفية
المياه الجوفية هي المياه التي توجد تحت سطح الأرض، وتم إجراء حفر في أعماق الأرض حتى يتم الوصول إلى نقطة يبدأ فيها الماء بالتسرب إلى قاع الحفرة، وكلما تم ضخ الماء من الحفرة يزداد توافر المياه للاستبدال، ويستخدم العلماء طرق اكتشاف المياه الجوفية
كيف تتكون المياه الجوفية
في الأيام الممطرة، يحدث تسرب لمياه الأمطار حتى تصل إلى التربة وتترسب في الأرض، وتملأ الماء الشقوق في الصخور والمساحات المسامية بين حبيبات الرمل والحصى حتى تصبح الأرض مشبعة بالماء، مما يؤدي إلى تكوين طبقة كبيرة من الماء تحت سطح الأرض، ويتم استخراج هذا الماء من الآبار ويطلق عليه اسم مياه الآبار، وهناك كميات ضخمة من المياه في طبقات المياه الجوفية تحت سطح الأرض، وتتدفق ببطء ثم تتسرب من خلال الشقوق والمساحات المسامية في الأرض، ومن أشهر طرق استخراج هذه المياه هي استخدام الآبار التي تقوم بضخ المياه خارج الأرض
ما هي الآبار
لاستخراج المياه الجوفية من طبقات الأرض السفلية، يتم حفر حفرة في الأرض، والتي تُعرف باسم بئر عميق، يخترق طبقات الأرض المشبعة بالمياه الجوفية.
تتم حفر معظم الآبار الحديثة عن طريق حفر حفرة وتغليفها بغلاف فولاذي لمنع انهيارها. ويتم توصيل حاجز قريب من قاع البئر بالغلاف للسماح بتدفق الماء إلى البئر مع إبقاء الصخور والرواسب في الخارج
أنواع طبقات المياه الجوفية
-يمكن أن تصبح طبقات المياه الجوفية شديدة التباين في التركيب، يأتي الكثير من المياه الجوفية المستخدمة بشكل عام من طبقات المياه الجوفية في رواسب غير متماسكة مثل الرمل والحصى عندما لا يحدث لصق للحبيبات الفردية معًا لتكوين صخور صلبة، حيث تتدفق المياه الجوفية في طبقات المياه الجوفية هذه عبر المسام المترابطة بين حبيبات الرمل والحصى.
-وفي بعض المناطق تنتج المياه الجوفية من خلال شقوق مترابطة في الصخور البركانية المتصدعة مثل البازلت، وتحتوي بعض المناطق على خزانات مياه جوفية من الحجر الجيري، حيث تتدفق المياه الجوفية من خلال الشقوق التي يمكن أن تنمو بشكل كبير جدًا حيث تعمل المياه الجوفية على إذابة الحجر الجيري.
عندما يتم حفر بئر في طبقة مائية غير محصورة، يرتفع الماء في البئر إلى مستوى المنسوب الجوفي للمياه.
في حالة وجود طبقة محصورة من المياه الجوفية، تتعرض تلك المياه لضغط أعلى. عند حفر بئر في هذه الطبقة المحصورة، يحدث ارتفاع للماء من خلال سطح الطبقة المحصورة أو ما يسمى بقاعدة الطبقة غير المنفذة. وفي حالات نادرة، قد يؤدي ضغط الماء إلى دفعها خارج البئر، وهذا ما يسمى بئر ارتوازي متدف.
كيف يتم ربط المياه الجوفية بالمياه السطحية
تعد المياه الجوفية والسطحية جزءًا من دورة المياه، وهما مترابطان بالفعل، وهناك ثلاث طرق رئيسية لربطهما معًا
- حدوث تيار
يمكن لتدفق المياه الجوفية أن يتجه نحو التيار إذا كان ارتفاع مستوى المياه بالقرب من التيار أعلى من سطح الماء.
- التدفق المفقود
يمكن أن يفقد التيار المياه إلى المياه الجوفية إذا كان منسوب المياه الجوفية أقل من ارتفاع سطح تيار المياه، أما في حالة المناطق التي بها اختلافات كبيرة في منسوب المياه الجوفية خلال العام، كما يمكن أن يتلقى جزء مجرى المياه من المياه الجوفية لجزء من العام ويفقد المياه إلى المياه الجوفية في أوقات أخرى من العام.
- فقدان التيار المنفصل عن مصدر المياه الجوفية
في هذا الموقع، يكون منسوب المياه أقل بكثير من التيار، مما يجعل التيار يفتقد إلى المياه المفقودة في المنطقة غير المشبعة، ولا يؤثر ارتفاع مستوى المياه الجوفية بشكل مباشر على التدفق في التيار.
تؤدي حركة المياه بين أنظمة المياه الجوفية والسطحية إلى اختلاط خصائصها المائية، ويمكن أيضًا نقل كميات كبيرة من العناصر الغذائية أو غيرها من المواد الكيميائية الذائبة في المياه السطحية إلى المياه الجوفية المرتبطة بها،أو العكس يحدث، وذلك نظرًا لتداخل هذه الأنظمة المائية.
العوامل المؤثرة في جودة المياه الجوفية
- مادة الخزان الجوفي
تؤدي المياه الجوفية إلى حدوث إذابة للأملاح والمواد الأخرى في التربة والصخور، وتتأثر بشكل كبير بمادة الخزان الجوفي، فعلى سبيل المثال، يمكن أن تحتوي مياه الجوفية في طبقة المياه الجوفية من الحجر الجيري على تركيزات عالية من كربونات الكالسيوم الذائبة، وفي حالة المياه الجوفية في طبقة المياه الجوفية البركانية، يحتوي عليها مجموعة متنوعة من الأملاح الذائبة من الصخور البركانية.
- الأنشطة البشرية
تتأثر المياه الجوفية، مثل جميع أنواع المياه، بالأنشطة البشرية في المناطق المحيطة بها. على سبيل المثال، يمكن للمياه التي تتسرب عبر التربة في المناطق الزراعية أن تحتوي على المواد الكيماوية مثل الأسمدة وخاصة سماد النترات والمبيدات، وتنقلها إلى طبقة المياه الجوفية الأساسية.
يمكن أن تنتقل بعض مسببات الأمراض إلى المياه الجوفية من خلال أنظمة الصرف الصحي، حيث تحتوي على بعض الكائنات الحية الدقيقة الضارة مثل البكتيريا والفيروسات، التي يمكن أن تنتقل عبر التربة إلى المياه الجوفية
يمكن أن يؤدي التخلص غير الصحيح من النفايات أو تسرب الأنابيب وخزانات التخزين إلى تلوث مياه الآبار الجوفية في المناطق الحضرية والصناعية.
أهمية المياه الجوفية
- تُستخدم المياه الجوفية كمصدر للشرب للعديد من سكان العالم، وتُستخدم أيضًا في الزراعة وري المحاصيل، فضلاً عن مشاركتها في العديد من العمليات الصناعية الهامة.
- تُعَدُّ المَيَاهُ الجَوَّفِيَّة مصدرًا هامًّا للمَيَاه، إذ تمَّ توفير المَيَاه للآبار والينابيع من خلالها، وتُعَدُّ مصدرًا هامًّا لنظم المَيَاه العامَّة والآبار.
- كما أنها تقدم دعم قوي لكل من الأنهار والبحيرات والأراضي الرطبة، خاصة خلال الأشهر الجافة عندما لا يحدث تساقط للأمطار بالقدر الكافي، ويمكن أن يكون تدفق المياه الجوفية إلى الأنهار كتسرب عبر قاع النهر والمعروف باسم التدفق الأساسي ، ضروريًا لصحة الحياة البرية والنباتات التي تعيش في الماء.
- تعتبر المياه الجوفية ضرورية للنباتات والحيوانات التي تعيش في الماء، حيث يحدث التدفق الأساسي الذي يدعم حياتها عندما تتدفق إلى غير القنوات والأنهار.
- يعتمد البعض على هذا النوع من المياه في العديد من مجالات الحياة مثل الري والصناعة وتربية الماشية، وبشكل خاص في المناطق الجافة التي لا تتساقط فيها الأمطار لفترات طويلة.
تعتبر الآبار نوع من أنواع المياه
تعتبر استخراج مياه الآبار من الأنواع الجوفية للمياه، ويتم الحصول عليها بحفر بئر بأعماق مختلفة، حيث تتواجد المياه في الطبقات السفلية للأرض.
ما هي المياه الجوفية
المياه الجوفية هي المياه التي توجد تحت سطح الأرض، وتم إجراء حفر في أعماق الأرض حتى يتم الوصول إلى نقطة يبدأ فيها الماء بالتسرب إلى قاع الحفرة، وكلما تم ضخ الماء من الحفرة يزداد توافر المياه للاستبدال، ويستخدم العلماء طرق اكتشاف المياه الجوفية
كيف تتكون المياه الجوفية
في الأيام الممطرة، يحدث تسرب لمياه الأمطار حتى تصل إلى التربة وتترسب في الأرض، وتملأ الماء الشقوق في الصخور والمساحات المسامية بين حبيبات الرمل والحصى حتى تصبح الأرض مشبعة بالماء، مما يؤدي إلى تكوين طبقة كبيرة من الماء تحت سطح الأرض، ويتم استخراج هذا الماء من الآبار ويطلق عليه اسم مياه الآبار، وهناك كميات ضخمة من المياه في طبقات المياه الجوفية تحت سطح الأرض، وتتدفق ببطء ثم تتسرب من خلال الشقوق والمساحات المسامية في الأرض، ومن أشهر طرق استخراج هذه المياه هي استخدام الآبار التي تقوم بضخ المياه خارج الأرض
ما هي الآبار
لاستخراج المياه الجوفية من طبقات الأرض السفلية، يتم حفر حفرة في الأرض، والتي تُعرف باسم بئر عميق، يخترق طبقات الأرض المشبعة بالمياه الجوفية.
تتم حفر معظم الآبار الحديثة عن طريق حفر حفرة وتغليفها بغلاف فولاذي لمنع انهيارها. ويتم توصيل حاجز قريب من قاع البئر بالغلاف للسماح بتدفق الماء إلى البئر مع إبقاء الصخور والرواسب في الخارج
أنواع طبقات المياه الجوفية
-يمكن أن تصبح طبقات المياه الجوفية شديدة التباين في التركيب، يأتي الكثير من المياه الجوفية المستخدمة بشكل عام من طبقات المياه الجوفية في رواسب غير متماسكة مثل الرمل والحصى عندما لا يحدث لصق للحبيبات الفردية معًا لتكوين صخور صلبة، حيث تتدفق المياه الجوفية في طبقات المياه الجوفية هذه عبر المسام المترابطة بين حبيبات الرمل والحصى.
-وفي بعض المناطق تنتج المياه الجوفية من خلال شقوق مترابطة في الصخور البركانية المتصدعة مثل البازلت، وتحتوي بعض المناطق على خزانات مياه جوفية من الحجر الجيري، حيث تتدفق المياه الجوفية من خلال الشقوق التي يمكن أن تنمو بشكل كبير جدًا حيث تعمل المياه الجوفية على إذابة الحجر الجيري.
عندما يتم حفر بئر في طبقة مائية غير محصورة، يرتفع الماء في البئر إلى مستوى المنسوب الجوفي للمياه.
في حالة وجود طبقة محصورة من المياه الجوفية، تتعرض تلك المياه لضغط أعلى. عند حفر بئر في هذه الطبقة المحصورة، يحدث ارتفاع للماء من خلال سطح الطبقة المحصورة أو ما يسمى بقاعدة الطبقة غير المنفذة. وفي حالات نادرة، قد يؤدي ضغط الماء إلى دفعها خارج البئر، وهذا ما يسمى بئر ارتوازي متدف.
كيف يتم ربط المياه الجوفية بالمياه السطحية
تعد المياه الجوفية والسطحية جزءًا من دورة المياه، وهما مترابطان بالفعل، وهناك ثلاث طرق رئيسية لربطهما معًا
- حدوث تيار
يمكن لتدفق المياه الجوفية أن يتجه نحو التيار إذا كان ارتفاع مستوى المياه بالقرب من التيار أعلى من سطح الماء.
- التدفق المفقود
يمكن أن يفقد التيار المياه إلى المياه الجوفية إذا كان منسوب المياه الجوفية أقل من ارتفاع سطح تيار المياه، أما في حالة المناطق التي بها اختلافات كبيرة في منسوب المياه الجوفية خلال العام، كما يمكن أن يتلقى جزء مجرى المياه من المياه الجوفية لجزء من العام ويفقد المياه إلى المياه الجوفية في أوقات أخرى من العام.
- فقدان التيار المنفصل عن مصدر المياه الجوفية
في هذا الموقع، يكون منسوب المياه أقل بكثير من التيار، مما يجعل التيار يفتقد إلى المياه المفقودة في المنطقة غير المشبعة، ولا يؤثر ارتفاع مستوى المياه الجوفية بشكل مباشر على التدفق في التيار.
تؤدي حركة المياه بين أنظمة المياه الجوفية والسطحية إلى اختلاط خصائصها المائية، ويمكن أيضًا نقل كميات كبيرة من العناصر الغذائية أو غيرها من المواد الكيميائية الذائبة في المياه السطحية إلى المياه الجوفية المرتبطة بها،أو العكس يحدث، وذلك نظرًا لتداخل هذه الأنظمة المائية.
العوامل المؤثرة في جودة المياه الجوفية
- مادة الخزان الجوفي
تؤدي المياه الجوفية إلى حدوث إذابة للأملاح والمواد الأخرى في التربة والصخور، وتتأثر بشكل كبير بمادة الخزان الجوفي، فعلى سبيل المثال، يمكن أن تحتوي مياه الجوفية في طبقة المياه الجوفية من الحجر الجيري على تركيزات عالية من كربونات الكالسيوم الذائبة، وفي حالة المياه الجوفية في طبقة المياه الجوفية البركانية، يحتوي عليها مجموعة متنوعة من الأملاح الذائبة من الصخور البركانية.
- الأنشطة البشرية
تتأثر المياه الجوفية، مثل جميع أنواع المياه، بالأنشطة البشرية في المناطق المحيطة بها. على سبيل المثال، يمكن للمياه التي تتسرب عبر التربة في المناطق الزراعية أن تحتوي على المواد الكيماوية مثل الأسمدة وخاصة سماد النترات والمبيدات، وتنقلها إلى طبقة المياه الجوفية الأساسية.
يمكن أن تنتقل بعض مسببات الأمراض إلى المياه الجوفية من خلال أنظمة الصرف الصحي، حيث تحتوي على بعض الكائنات الحية الدقيقة الضارة مثل البكتيريا والفيروسات، التي يمكن أن تنتقل عبر التربة إلى المياه الجوفية
يمكن أن يؤدي التخلص غير الصحيح من النفايات أو تسرب الأنابيب وخزانات التخزين إلى تلوث مياه الآبار الجوفية في المناطق الحضرية والصناعية.
أهمية المياه الجوفية
- تُستخدم المياه الجوفية كمصدر للشرب للعديد من سكان العالم، وتُستخدم أيضًا في الزراعة وري المحاصيل، فضلاً عن مشاركتها في العديد من العمليات الصناعية الهامة.
- تُعَدُّ المَيَاهُ الجَوَّفِيَّة مصدرًا هامًّا للمَيَاه، إذ تمَّ توفير المَيَاه للآبار والينابيع من خلالها، وتُعَدُّ مصدرًا هامًّا لنظم المَيَاه العامَّة والآبار.
- كما أنها تقدم دعم قوي لكل من الأنهار والبحيرات والأراضي الرطبة، خاصة خلال الأشهر الجافة عندما لا يحدث تساقط للأمطار بالقدر الكافي، ويمكن أن يكون تدفق المياه الجوفية إلى الأنهار كتسرب عبر قاع النهر والمعروف باسم التدفق الأساسي ، ضروريًا لصحة الحياة البرية والنباتات التي تعيش في الماء.
- تعتبر المياه الجوفية ضرورية للنباتات والحيوانات التي تعيش في الماء، حيث يحدث التدفق الأساسي الذي يدعم حياتها عندما تتدفق إلى غير القنوات والأنهار.
- يعتمد البعض على هذا النوع من المياه في العديد من مجالات الحياة مثل الري والصناعة وتربية الماشية، وبشكل خاص في المناطق الجافة التي لا تتساقط فيها الأمطار لفترات طويلة.