ما المقصود بخزان المياه الجوفية
سنوضح لك من خلال هذا المقال من موسوعة معنى خزان المياه الجوفية، حيث تمثل المياه الجوفية إحدى أهم مصادر المياه الطبيعية التي تُستخدم في العديد من الأغراض، مثل الشرب والزراعة. ويتم استخراج المياه الجوفية من باطن الأرض بين طبقات الصخور والرمال، وتتشكل عند تسرب مياه الأمطار من بين الصخور والتربة، ومن ثم تتراكم بين الطبقات المسامية للصخور.
تعتبر المياه الجوفية جزءًا من مصادر المياه العذبة، حيث تغطي نسبة تصل إلى 30% من إجمالي المياه العذبة، وتشكل جزءًا هامًا من دورة المياه الطبيعية التي لا يمكن رؤيتها؛ فهي تستخرج من بين مسامات الصخور تحت الأرض، والشكل الوحيد الذي يمكن رؤية المياه الجوفية به هو في صورة الينابيع.
ما المقصود بخزان المياه الجوفية
- يشير مصطلح خزان المياه الجوفية إلى الصخور العالية المسامية أو الطبقات الجوفية المشبعة بالمياه.
- هناك أنواع متعددة من خزانات المياه الجوفية والتي تشمل ما يلي:
- الخزان الجوفي المعزول: يتميز هذا الخزان بأنه صغير المساحة، ويتم تخزين المياه التي تنزل من الأماكن العالية في الأرض أو من خزانات عميقة فيه، ويتكون هذا الخزان من طبقات متعددة الأعماق والارتفاعات تحت سطح الأرض.
- الخزان الجوفي الأثري: تتميز مياه الخزان الجوفي الأثري بأنها لا تنبعث من مصدر مائي آخر، حيث يتم تخزينها بين الصخور خلال عملية تشكل الخزان الجوفي، وهو الأقدم من نوعه بالمقارنة مع الخزانات الجوفية الأخرى.
- الخزان الجوفي المحصور: يُطلق عليه هذا الاسم لأنه يتكون من طبقات صماء من الصخور، والتي تشكل باطن الخزان، ويتم حصر المياه بين ثنيات الصخور، وهو من أكثر أنواع الخزانات شيوعًا في العالم العربي.
- الخزان الجوفي الحر: تتشكل البئر من المياه المتسربة من الأمطار ومياه الري، ويكون سطحه مترابطًا مع سطح الأرض، وفي الجزء السفلي من البئر يوجد طبقة صخرية صماء لا يمكن للماء اختراقها، وتعتبر هذه البئر أحد الأنواع الأكثر شيوعًا في الاستخدام.
استخدامات المياه الجوفية
تكمن أهمية المياه الجوفية في استخداماتها التالية:
- تستخدم المياه بشكل أساسي في زراعة المحاصيل وري المزروعات، حيث يتم الاعتماد عليها في هذا الغرض بنسبة تصل إلى 43% من إجمالي المياه المستخدمة في الزراعة.
- تستخدم في تصنيع الأغذية.
- في حالة نقص كمية الأمطار، يتم الاعتماد على المياه الجوفية.
- تستخدم للحفاظ على رطوبة الأراضي.
- تُستخدم للحفاظ على مستوى المياه في الأنهار والبحيرات المتدفقة، ويتم الاعتماد عليها بشكل رئيسي في الفترات الجافة عند نقص الأمطار.
- تساعد في توفير كمية المياه اللازمة لتغذية النباتات في حالة قلة هطول الأمطار.
- تلعب المسطحات المائية دورًا رئيسيًا في الحفاظ على حياة الحيوانات التي تعتمد على مياهها.
عوامل تشكيل المياه الجوفية
تؤثر عواملان رئيسان بشكل كبير على تشكيل المياه وهما:
نوعية الصخور
- تلعب نوعية الصخور الموجودة في باطن الأرض دورًا أساسيًا في تشكيل المياه الجوفية، حيث تتحكم نوعية الصخور في حجم الفتحات التي يتراكم فيها الماء الجوفي.
- في الصخور الرملية، تزداد مساحة الفتحات وبالتالي تزداد كمية المياه المتجمعة، وعند انكسار الصخور يزداد حجم الفتحات مما يساعد على رفع مستوى المياه.
- تتمتع المياه بقدرة أكبر على التدفق عند وجود صخور ذات درجات متفاوتة في المسامية.
- تشمل الصخور التي توجد تحت الأرض الصخور الجيرية والصخور الرملية وصخور الجرانيت.
عامل الجاذبية الأرضية
تؤثر الجاذبية الأرضية على تشكيل المياه الجوفية، حيث تدفع المياه نحو التجمع بين ثنايا الصخور.
حركة المياه الجوفية
اتجاه حركة المياه الجوفية
- تؤثر الجاذبية الأرضية بشكل حاسم على حركة المياه، إذ تتدفق بشكل عمودي نحو الأسفل، وتتحرك بشكل رأسي نحو الأعلى نتيجة الضغط الجوي.
- عندما تتحرك المياه باتجاه الأعلى، يتغير موقعها من المناطق التي يكون فيها الضغط أعلى مثل القمم الجبلية، إلى المناطق التي يكون فيها الضغط أقل مثل الوديان.
- عندما تتدفق المياه المخزنة في الأنابيب العائدة إلى أسفل، والتي تأخذ شكل الحرف زينة، فإنها تتحرك من منسوب منخفض إلى منسوب مرتفع بسبب تأثرها بالضغط الجوي.
- وفقًا لحركة المياه الجوفية، ينقسم سطح الأرض إلى مناطق تفريغ المياه الجوفية التي تتدفق إلى الجداول والينابيع والأحواض، ومناطق تغذية المياه الجوفية التي تتلقى تدفقات المياه إلى الأحواض المائية الجوفية.
سرعة المياه الجوفية
- تتميز حركة المياه الجوفية بالبطء، نظرًا لانتقالها من الفتحات ومرورها بالعديد من الممرات التي تقلل من سرعتها.
- تعد القوى الكهربائية الساكنة من بين العوامل التي تقلل من سرعة تدفق المياه الجوفية، حيث تتعرض للتصادم مع الصخور.
- تتميز المياه الجوفية بسرعتها الأقل مقارنة بسرعة تدفق مياه الأنهار، إذ تصل سرعة تدفق مياه الأنهار إلى حوالي 30 كم/ساعة، في حين تصل سرعة تدفق المياه الجوفية إلى 0.00002 كم/ساعة.
- تصل سرعة المياه البحرية إلى 3 كيلومترات في الساعة.
خصائص المياه الجوفية
تتسم المياه الجوفية العديد من الخصائص التالية:
- تتأثر المياه الجوفية بالتغيرات الفيزيائية والكيميائية عندما تتدفق إلى مواقع التفريغ، وذلك بسبب اندماجها مع معادن الصخور والتربة.
- تحتوي المياه الجوفية، عندما تتحول إلى ينابيع، على مجموعة من الغازات الذائبة والمعادن.
- تتحول المياه الجوفية إلى مالحة وغير صالحة للشرب إذا زادت نسبة المعادن الذائبة فيها.
- من أبرز الأمثلة على المعادن التي توجد في المياه الجوفية: الصوديوم، البوتاسيوم، الكالسيوم، الكربونات.
- تكون المياه الجوفية عسرة عندما تحتوي على نسبة عالية من الكالسيوم والمغنيسيوم، وتصبح شديدة العسرة إذا كانت نسبة الأملاح فيها أكثر من 180 مليغرام / لتر.
- تعد المياه غير العسرة إذا كانت تحتوي على نسبة من الأملاح لا تزيد عن 60 ملليغرام / لتر.
أسباب تلوث المياه الجوفية
هناك العديد من الأسباب التي تؤدي إلى تلوث المياه الجوفية، وتشمل ما يلي:
أنظمة الصرف الصحي
- تتسبب أنظمة الصرف الصحي في تلوث المياه الجوفية بالبكتيريا والفيروسات والمركبات الكيميائية، ويحدث ذلك في حالة بناء الأنظمة أو صيانتها بشكل خاطئ.
- تستخدم أنظمة الصرف الصحي لجمع أنواع مختلفة من النفايات.
خزانات النفط
تستخدم خزانات النفط لتخزين الزيوت والمشتقات النفطية، وتكون معرضة للتلف والتآكل، مما يؤدي إلى تسرب المواد الكيميائية فيها والتلوث للمياه الجوفية، وذلك نظرًا لوجودها في باطن الأرض.
المواد الكيميائية والأملاح الذائبة
- قد تنتقل المواد الكيميائية إلى المياه الجوفية عندما يتساقط المطر، ويتم استخدام هذه المواد في تسميد الأرض بشكل أساسي، أو للقضاء على الآفات الزراعية الضارة.
- وبالنسبة للأملاح الذائبة، فإنها تتسرب أيضًا إلى المياه الجوفية عند ذوبان الجليد، وتستخدم بشكل رئيسي في إذابة الجليد المعوق للطرق.
ملوثات الغلاف الجوي
- تُعَدُّ ملوثات الغلاف الجوي سببًا من أسباب تلوث المياه بشكلٍ عام، وتتسرب هذه الملوثات إلى المياه الجوفية عن طريق دورة المياه الطبيعية.
النفايات غير الخاضعة للرقابة
يشير إلى أن النفايات غير المراقبة هي من بين العناصر التي تتسرب إلى باطن الأرض، وعند تسربها إلى باطن الأرض فإنها تصل إلى المياه الجوفية وتتسبب في تلوثها.
كيفية الحفاظ على المياه الجوفية
هناك العديد من الوسائل التي تساعد على حماية المياه الجوفية من التلوث، وتشمل هذه الوسائل ما يلي:
- الحد من استخدام المبيدات الحشرية.
- يجب تقليل استخدام الملح المذاب لذوبان الثلوج خلال فصل الشتاء.
- الحد من استخدام المواد الكيميائية.
- يجب تجنب إلقاء المواد الكيميائية في مجاري الصرف الصحي.
- تتم عملية تخزين الوقود في خزانات مبنية على سطح الأرض بدلاً من تخزينه في باطن الأرض.
- الاهتمام الدائم بصيانة إمدادات الصرف الصحي.
- الكشف المستمر عن آبار المياه المحيطة.
وفي نهاية هذا المقال، شرحنا معنى خزان المياه الجوفية وعوامل تشكيل المياه الجوفية وحركتها، وأيضا أسباب تلوث المياه الجوفية وكيفية الحفاظ عليها.
المراجع
