تويت
ما هو مصدر المياه الجوفية؟ للمياه الجوفية أصل في دورة المياه، وتُحفظ في طبقة صخرية خازنة للماء تحت سطح الأرض. يتم اختراق هذه الطبقات الخازنة بواسطة الآبار للحصول على مصدر للمياه النقية.
تتدفق المياه المتساقطة على شكل هطولات مطرية على سطح الأرض. تتسرب هذه المياه إلى عمق الأرض وتُحبس في مسامات فارغة في التربة وفي كسور ضمن التشكلات الصخرية.
يتطلب الوصول إلى المياه الجوفية عمليات حفر في الأرض وفي الطبقات الصخرية الخازنة للماء. الطبقة الصخرية الخازنة للماء هي طبقة في بنية الأرض قادرة على احتواء كمية قابلة للاستخدام من الماء. تعتمد كمية المياه التي تحتفظ بها الطبقة على مسامية ونفوذية المادة المكونة لتلك الطبقة. قد يتخيل الناس أحيانًا المياه الجوفية وكأنها برك أو أنهار من الماء المتدفق تحت سطح الأرض. ولكن تتشكل المياه الجوفية داخل المسام الصغيرة بين التربة وجزيئات الرواسب.
تتدفق المياه الجوفية ولكن بمعدلات تدفق بطيئة جدًا. يتراوح معدل تدفق المياه الجوفية بين مترين في اليوم إلى مترين في العام. يعتمد معدل تدفق المياه الجوفية على نفوذية المادة التي يتدفق ضمنها. تتدفق المياه الجوفية من منطقة الترسب التي تسمى نقطة إعادة الملء إلى منطقة التفريغ.
المسامية هي مقياس للمسامات أو الفراغات بين جزيئات الطين أو حبات الرمل أو قطع الحصى، في الطبقة. يتم التعبير عنها بحجم الفراغ مقسمًا على الحجم الكلي وتكتب كنسبة مئوية بين 0-100%. تشير النفوذية إلى قدرة الماء على الحركة بين تلك المسام الفارغة.
كما تلاحظ في الجدول أعلاه، يتمتع الطين بمسامية عالية ونفوذية ضعيفة.
أما الحصى فلها نفوذية عالية ومسامية ضعيفة. تتدفق المياه الجوفية عبر الفراغات في الرواسب والصخور. تسمح الطبقات ذات النفوذية العالية بحركة أكثر حرية للمياه بين فراغات المسام.
تختزن طبقات الحصى كمية أكبر من المياه بسبب نفوذيتها العالية، لذلك فهي تعد مصادر أفضل للمياه الجوفية من الطين.
تشكل الطبقات في الصخور السفلية مصادر مقبولة للمياه الجوفية إذا احتوت على تصدعات كافية وكانت تلك التصدعات متصلة ببعضها ما يسمح بتزويد البئر بكمية كافية من الماء.
الطبقة الحاجزة هي طبقة من الرواسب أو الصخور التي تتمتع بنفوذية ضعيفة. لا تسمح تلك الطبقة بمرور الماء بسهولة عبرها لذلك فهي تحمي الماء تحتها من التلوث.
يتميز الماء الموجود تحت الطبقة الحاجزة بنقائه وذلك بسبب وجود الطبقة فوقه ما يحميه من التلوث. تدعى الطبقة الصخرية الخازنة للماء عند وجود الطبقة الحاجزة فوقها وتحتها بالطبقة الخازنة المحصورة. يتعرض الماء الموجود في الطبقة الخازنة المحصورة للضغط. عندما تحفر تلك الطبقة بواسطة بئر، يرتفع الماء فوق سطح الطبقة وقد يرتفع أحيانًا فوق سطح الأرض. هذه هي طريقة تشكل البئر الارتوازي.
الطبقة الصخرية الخازنة غير المحصورة هي الطبقة التي لا تملك طبقة حاجزة فوقها. تدعى قمة نقطة الإشباع في الطبقة الخازنة بمنسوب المياه الجوفية. تكون المسام تحت ذلك المنسوب مملوءة بالماء. عندما تُحفَر بواسطة بئر فإن مستوى الماء في البئر سيصبح مساويًا لمستوى الماء في الطبقة بما أن الطبقات غير المحصورة لا تتعرض للضغط الذي تتعرض له تلك المحصورة.
تتواجد الطبقات المحصورة بالقرب من سطح الأرض ومن السهل أن تمتلئ مجددًا. توجد فوق تلك الطبقات طبقات أخرى مسامية من الرواسب وقد تتلوث مياهها بسهولة.
الطبقة الخازنة الجاثمة هي طبقة صغيرة غير محصورة تتميز بوجود طبقة محصورة تحتها. قد نجد طبقة خازنة كبيرة تحت الطبقة غير النفوذة المتوضعة تحت الطبقة الجاثمة. لا تعد الطبقات الجاثمة مصادر جيدة للمياه الجوفية لأنها لا تحوي كميات كبيرة من الماء وهي تتعرض للجفاف بسهولة أو قد تجف كليًا في موسم الجفاف.
يتعلق العمق الذي يجب أن نصل إليه بالحفر على نوع الطبقة الصخرية الخازنة وعوامل أخرى. سنجد الماء عندما يصل عمق الحفرة إلى مستوى تساوي الكمون.
سطح مستوى تساوي الكمون هو المستوى الذي ترتفع فيه المياه الجوفية في البئر. في الطبقة غير المحصورة، سيكون سطح تساوي الكمون بنفس منسوب المياه الجوفية. في الطبقة المحصورة يكون مستوى تساوي الكمون أعلى من مستوى الماء في الطبقة الخازنة بما أن الماء يتعرض للضغط. وبذلك سيرتفع مستوى الماء في البئر أيضا.
لمستوى الماء الثابت تعريفان، أحدهما للطبقة المحصورة والآخر لغير المحصورة. في الطبقات غير المحصورة هو مستوى الماء في البئر عند عدم حدوث عمليات ضخ. وفي الطبقات المحصورة هو المستوى الذي ترتفع عنده المياه في البئر لتخترق الطبقة المحصورة التي لا تُحفَر.
يميل منسوب المياه في الطبقات المحصورة للارتفاع أثناء مواسم الأمطار وينخفض في المواسم الجافة. يتراوح هذا التأرجح الموسمي في مستوى الماء بين أقل من متر حتى 5 أو 6 أمتار، وذلك بحسب كمية هطول الأمطار وعدد الأشجار التي تسحب من الطبقة الخازنة. تتميز الطبقات الخازنة الضحلة غير المحصورة بمعدلات تأرجح أكبر من الطبقات الخازنة الأكثر عمقًا.
تتدفق المياه المتساقطة على شكل هطولات مطرية على سطح الأرض. تتسرب هذه المياه إلى عمق الأرض وتُحبس في مسامات فارغة في التربة وفي كسور ضمن التشكلات الصخرية.
يتطلب الوصول إلى المياه الجوفية عمليات حفر في الأرض وفي الطبقات الصخرية الخازنة للماء. الطبقة الصخرية الخازنة للماء هي طبقة في بنية الأرض قادرة على احتواء كمية قابلة للاستخدام من الماء. تعتمد كمية المياه التي تحتفظ بها الطبقة على مسامية ونفوذية المادة المكونة لتلك الطبقة. قد يتخيل الناس أحيانًا المياه الجوفية وكأنها برك أو أنهار من الماء المتدفق تحت سطح الأرض. ولكن تتشكل المياه الجوفية داخل المسام الصغيرة بين التربة وجزيئات الرواسب.
تتدفق المياه الجوفية ولكن بمعدلات تدفق بطيئة جدًا. يتراوح معدل تدفق المياه الجوفية بين مترين في اليوم إلى مترين في العام. يعتمد معدل تدفق المياه الجوفية على نفوذية المادة التي يتدفق ضمنها. تتدفق المياه الجوفية من منطقة الترسب التي تسمى نقطة إعادة الملء إلى منطقة التفريغ.
المسامية هي مقياس للمسامات أو الفراغات بين جزيئات الطين أو حبات الرمل أو قطع الحصى، في الطبقة. يتم التعبير عنها بحجم الفراغ مقسمًا على الحجم الكلي وتكتب كنسبة مئوية بين 0-100%. تشير النفوذية إلى قدرة الماء على الحركة بين تلك المسام الفارغة.
كما تلاحظ في الجدول أعلاه، يتمتع الطين بمسامية عالية ونفوذية ضعيفة.
أما الحصى فلها نفوذية عالية ومسامية ضعيفة. تتدفق المياه الجوفية عبر الفراغات في الرواسب والصخور. تسمح الطبقات ذات النفوذية العالية بحركة أكثر حرية للمياه بين فراغات المسام.
تختزن طبقات الحصى كمية أكبر من المياه بسبب نفوذيتها العالية، لذلك فهي تعد مصادر أفضل للمياه الجوفية من الطين.
تشكل الطبقات في الصخور السفلية مصادر مقبولة للمياه الجوفية إذا احتوت على تصدعات كافية وكانت تلك التصدعات متصلة ببعضها ما يسمح بتزويد البئر بكمية كافية من الماء.
الطبقة الحاجزة هي طبقة من الرواسب أو الصخور التي تتمتع بنفوذية ضعيفة. لا تسمح تلك الطبقة بمرور الماء بسهولة عبرها لذلك فهي تحمي الماء تحتها من التلوث.
يتميز الماء الموجود تحت الطبقة الحاجزة بنقائه وذلك بسبب وجود الطبقة فوقه ما يحميه من التلوث. تدعى الطبقة الصخرية الخازنة للماء عند وجود الطبقة الحاجزة فوقها وتحتها بالطبقة الخازنة المحصورة. يتعرض الماء الموجود في الطبقة الخازنة المحصورة للضغط. عندما تحفر تلك الطبقة بواسطة بئر، يرتفع الماء فوق سطح الطبقة وقد يرتفع أحيانًا فوق سطح الأرض. هذه هي طريقة تشكل البئر الارتوازي.
الطبقة الصخرية الخازنة غير المحصورة هي الطبقة التي لا تملك طبقة حاجزة فوقها. تدعى قمة نقطة الإشباع في الطبقة الخازنة بمنسوب المياه الجوفية. تكون المسام تحت ذلك المنسوب مملوءة بالماء. عندما تُحفَر بواسطة بئر فإن مستوى الماء في البئر سيصبح مساويًا لمستوى الماء في الطبقة بما أن الطبقات غير المحصورة لا تتعرض للضغط الذي تتعرض له تلك المحصورة.
تتواجد الطبقات المحصورة بالقرب من سطح الأرض ومن السهل أن تمتلئ مجددًا. توجد فوق تلك الطبقات طبقات أخرى مسامية من الرواسب وقد تتلوث مياهها بسهولة.
الطبقة الخازنة الجاثمة هي طبقة صغيرة غير محصورة تتميز بوجود طبقة محصورة تحتها. قد نجد طبقة خازنة كبيرة تحت الطبقة غير النفوذة المتوضعة تحت الطبقة الجاثمة. لا تعد الطبقات الجاثمة مصادر جيدة للمياه الجوفية لأنها لا تحوي كميات كبيرة من الماء وهي تتعرض للجفاف بسهولة أو قد تجف كليًا في موسم الجفاف.
يتعلق العمق الذي يجب أن نصل إليه بالحفر على نوع الطبقة الصخرية الخازنة وعوامل أخرى. سنجد الماء عندما يصل عمق الحفرة إلى مستوى تساوي الكمون.
سطح مستوى تساوي الكمون هو المستوى الذي ترتفع فيه المياه الجوفية في البئر. في الطبقة غير المحصورة، سيكون سطح تساوي الكمون بنفس منسوب المياه الجوفية. في الطبقة المحصورة يكون مستوى تساوي الكمون أعلى من مستوى الماء في الطبقة الخازنة بما أن الماء يتعرض للضغط. وبذلك سيرتفع مستوى الماء في البئر أيضا.
لمستوى الماء الثابت تعريفان، أحدهما للطبقة المحصورة والآخر لغير المحصورة. في الطبقات غير المحصورة هو مستوى الماء في البئر عند عدم حدوث عمليات ضخ. وفي الطبقات المحصورة هو المستوى الذي ترتفع عنده المياه في البئر لتخترق الطبقة المحصورة التي لا تُحفَر.
يميل منسوب المياه في الطبقات المحصورة للارتفاع أثناء مواسم الأمطار وينخفض في المواسم الجافة. يتراوح هذا التأرجح الموسمي في مستوى الماء بين أقل من متر حتى 5 أو 6 أمتار، وذلك بحسب كمية هطول الأمطار وعدد الأشجار التي تسحب من الطبقة الخازنة. تتميز الطبقات الخازنة الضحلة غير المحصورة بمعدلات تأرجح أكبر من الطبقات الخازنة الأكثر عمقًا.