شرح I المياه الجوفية lحركة المياه الجوفية - Groundwater Movement (طبقات المياه الجوفية)

المياه الجوفية: ما هي المياه الجوفية؟
ما هي المياه الجوفية؟

ربما يعتقد هؤلاء الأطفال أن هناك نوعًا من السحر يحدث هنا ... يسحبون رافعة ويخرجون من الأرض تحت أقدامهم مياه عذبة صافية وباردة . قد لا يدركون (وربما أنت) أن هناك كمية هائلة من المياه في  طبقات المياه الجوفية  تحت سطح الأرض. في الواقع ، يوجد ما يزيد عن ألف مرة من المياه في الأرض  مما هو موجود في جميع الأنهار والبحيرات في العالم.

توجد بعض المياه تحت سطح الأرض في كل مكان تقريبًا ، تحت التلال والجبال والسهول والصحاري. لا يمكن الوصول إليه دائمًا ، أو طازجًا بدرجة كافية للاستخدام بدون علاج ، وفي بعض الأحيان يصعب تحديد موقعه أو قياسه ووصفه. قد توجد هذه المياه بالقرب من سطح الأرض ، كما هو الحال في المستنقعات ، أو قد تقع عدة مئات من الأقدام تحت السطح ، كما هو الحال في بعض المناطق القاحلة في غرب الولايات المتحدة. قد يكون عمر المياه في الأعماق الضحلة بضع ساعات فقط ؛ على عمق معتدل ، قد يكون عمره 100 عام ؛ وعلى عمق كبير أو بعد تدفق مسافات طويلة من أماكن الدخول ، قد تكون المياه موجودة في باطن الأرض منذ عدة آلاف من السنين.

تعد المياه الجوفية جزءًا من  دورة المياه الطبيعية  (راجع الرسم البياني التفاعلي  لدورة المياه  ). جزء من هطول الأمطار الذي يهبط على سطح الأرض يتسرب إلى باطن الأرض. الجزء الذي يستمر نزولًا عبر التربة حتى تصل إلى مادة صخرية مشبعة هو إعادة تغذية المياه الجوفية. يتحرك الماء في نظام المياه الجوفية المشبعة ببطء وقد يصرف في نهاية المطاف في الجداول والبحيرات والمحيطات .

تتحرك المياه في نطاق التشبع وتتحرك من منسوب مائي مرتفع إلى منسوب مائي منخفض ،وهذا بالإعتماد على الميل الهيدروليكي حيث تتحرك المياه الجوفية من المناطق التي يكون فيها الضغط مرتفع الأكثر تغذية إلى المناطق التي يكون فيها الضغط مرتفع ، ويأخذ منسوب الماء الجوفي شكل موازي لسطح الأرض ماعدا الينابيع , فيكون بمحاذاة وموازات سطح الأرض .

لماذا توجد مياه جوفية؟
هناك عاملان مهمان مسؤولان عن وجود المياه الجوفية:

الجاذبية

لا شيء يثير الدهشة هنا - الجاذبية تسحب الماء وكل شيء آخر باتجاه مركز الأرض. هذا يعني أن الماء على السطح سيحاول التسرب إلى الأرض تحته.

الصخور الموجودة أسفل أقدامنا

الصخور الموجودة تحت سطح الأرض هي حجر الأساس. إذا كان كل حجر الأساس يتكون من مادة كثيفة مثل الجرانيت الصلب ، فإن الجاذبية ستواجه صعوبة في سحب الماء إلى أسفل. لكن صخر الأرض يتكون من أنواع عديدة من الصخور ، مثل الحجر الرملي والجرانيت والحجر الجيري. تحتوي صخور الأساس على كميات متفاوتة من المساحات الفارغة فيها حيث تتراكم المياه الجوفية. يمكن أيضًا أن ينكسر حجر الأساس ويتشقق ، مما يخلق مساحات يمكن أن تملأ بالماء. وبعض الصخور الأساسية ، مثل الحجر الجيري ، يذوب بالماء - مما ينتج عنه تجاويف كبيرة تمتلئ بالماء .

في كثير من الأماكن ، إذا نظرت إلى مقطع عرضي عمودي للأرض ، فسترى أن الصخور تتراكم في طبقات ، خاصة في مناطق الصخور الرسوبية. تحتوي بعض الطبقات على صخور مسامية أكثر من غيرها ، وهنا يتحرك الماء بحرية أكبر (بطريقة أفقية) عبر الأرض. في بعض الأحيان يمكن رؤية المياه تتسرب من خلال طبقات الصخور المكشوفة كما هو موضح في الصورة.

حاول قدر الإمكان ، فالجاذبية لا تسحب الماء إلى مركز الأرض. توجد طبقات صخرية عميقة في الأساس الصخري مصنوعة من مادة كثيفة ، مثل الجرانيت ، أو مادة يصعب اختراقها بالماء ، مثل الطين. قد تكون هذه الطبقات تحت الطبقات الصخرية المسامية ، وبالتالي ، تعمل كطبقة محصورة لتأخير الحركة العمودية للمياه. نظرًا لأنه من الصعب على المياه أن تتعمق أكثر ، فإنها تميل إلى التجمع في الطبقات المسامية وتتدفق في اتجاه أفقي أكثر عبر الخزان الجوفي نحو جسم مائي مكشوف ، مثل النهر .

تخيل الأمر بهذه الطريقة: احصل على إسفنجتين وضع أحدهما فوق الآخر. صب الماء (هطول الأمطار) في الأعلى وسوف يتسرب من خلال الإسفنج العلوي لأسفل إلى أسفل الإسفنج. إذا توقفت عن إضافة الماء ، فإن الإسفنجة العلوية تجف ، وعندما يتساقط الماء من الإسفنجة السفلية ، تجف أيضًا. الآن ، ضع قطعة من غلاف بلاستيكي بين الإسفنج ، مكونًا "الطبقة المقيدة" (مما يجعل الإسفنجة السفلية طبقة صخرية غير منفذة تكون كثيفة جدًا للسماح بتدفق الماء خلالها). الآن عندما تصب الماء على الإسفنجة العلوية ، سيتسرب الماء لأسفل حتى يصل إلى الغلاف البلاستيكي. ستصبح الإسفنجة العلوية مشبعة ، وعندما يلامس الماء الغلاف البلاستيكي ، لن تتمكن من التسرب إلى الإسفنجة الثانية. بدلاً من ذلك ، سيبدأ التدفق جانبياً ويخرج عند حواف الإسفنج (التدفق الأفقي للمياه الجوفية ). يحدث هذا في الأرض طوال الوقت - وهو جزء مهم من دورة المياه.

العوامل التي تؤثر على حركة المياه الجوفية سواء بالزيادة أو النقصان :

1-     العمق
الماء موجود في باطن الأرض ويبعد عن باطن الأرض بأعماق مختلفة فهناك آبار عميقة وهناك آبار ضحلة
أيهم أكثر حركة المياه الجوفية العميقة أم المياه الجوفية الضحلة بالتأكيد تقل حركة المياه الجوفية في المياه العميقة لأن المياه الجوفية عندما تتحرك تفقد كمية كبيرة من طاقتها الحركية ، بسبب إحتكاكها المتواصل بحبيبات الصخور وماتعمله من عمليات إذابة وتحلل وترسيب خلال عمليات الجريان .

العلاقة بين حركة المياه الجوفية والعمق علاقة عكسية حيث بزيادة العمق تقل حركة المياه الجوفية وبنقصان العمق تزداد حركة المياه الجوفية .

والمياه الجوفية كلما زادت حركتها تزداد عملية الإحتكاك ، وزيادة الإحتكاك تعمل على إذابة الصخور مما يغير من ملوحة المياه ومواصفاتها .

2-     النفاذية :

العلاقة بين حركة المياه الجوفية والنفاذية علاقة طردية ، حيث كلما زادت النفاذية تزداد حركة المياه الجوفية ، حيث حركة المياه الجوفية في الصخور الرملية أسرع منها في الصخور الطينية لأن الرمل أكثر نفاذية من الطين ، والصخور الحصوية تكون أكثر منها في الصخور الرملية .

حيث زيادة حجم الحبيبات يؤدي لزيادة النفاذية وبالتالي زيادة حركة المياه الجوفية .

3-     من العوامل التي تؤثر على حركة المياه الجوفية سقوط الأمطار وتزداد حركة المياه الجوفية خلال فصل الشتاء

4-     حركة المياه الجوفية مهم جدا في حياتنا حيث من خلالها نحصل على أي المناطق التي تكون كمية المياه الجوفية فيها أكثر ، وبالتالي نحصل على مياه نقية وصافية .

5-     ومهم من الناحية الزراعية في كثير من المنخفضات في فصل الصيف قد تكون تبخرت بعض المياه السطحية لكن حركة المياه الجوفية خلالها يؤدي لإبقائها دائمة الخضرة .

لمتابعة مقطع الفيديو :

مواضيع لمتابعتها : 

حفرت بئر ماء جوفي ووجدت هذه المشكلة ، حديد في المياه الجوفية ؟؟ فما هو الحل underground water well and found this problem, iron in the groundwater

أنواع آبار المياه الجوفية - أساليب حفر الآبار الأكثر شيوعاWater Well Drilling - How to Drill a Well - well drilling

 شرح I المياه الجوفية l ماذا تعرف عنها - ( underground water)

 المياه الجوفية - حفرت بئر مياه جوفيه وكانت المفاجاه - وكيف تعالج مياه الآبار الجوفية - Groundwater