الرئيسية أبحاث مدرسية نموذج استرشادى لبحث عن المياه الجوفية يصلح لجميع الصفوف

نموذج استرشادى لبحث عن المياه الجوفية يصلح لجميع الصفوف

المياه الجوفية

المياه الجوفية Groundwater هي عبارة عن مياه موجودة في مسام الصخور الرسوبية تكونت عبر أزمنة مختلفة قد تكون حديثة أو قديمة جدا لملايين السنين. مصدر هذه المياه غالبا الأمطار أو الأنهار الدائمة أو الموسمية أو الجليد الذائب وتتسرب المياه من سطح الأرض إلى داخلها فيما يعرف بالتغذية recharge

عملية التسرب تعتمد على نوع التربة الموجودة على سطح الأرض الذي يلامس المياه السطحية (مصدر التغذية فكلما كانت التربة مفككة وذات فراغات كبيرة ومسامية ع الية ساعدت على تسرب أفضل للمياه وبالتالي الحصول على مخزون مياه جوفية جيد بمرور الزمن وتتم الاستفادة من المياه الجوفية بعدة طرق منها حفر الآبار الجوفية أو عبر الينابيع أو تغذية الأنهار.

المياه الجوفية هي كل المياه التي تقع تحت سطح الأرض وهي المسمى المقابل للمياه الواقعة على سطح الأرض وتسمى المياه السطحية، وتقع المياه الجوفية في منطقتين مختلفتين وهما المنطقة المشبعة بالماء والمنطقة غير المشبعة بالماء.

المنطقة غير المشبعة بالماء تقع مباشرة تحت سطح الأرض في معظم المناطق وتحتوي على المياه والهواء ويكون الضغط بها اقل من الضغط الجوي مما يمنع المياه بتلك المنطقة من الخروج منها إلى أي بئر محفور بها ، وهى طبقة مختلفة السمك ويقع تحتها مباشرة المنطقة المشبعة.

المنطقة المشبعة هي طبقة تحتوي على مواد حاملة للمياه وتكون كل الفراغات المتصلة ببعضها مملؤة بالماء من ويكون الضغط بها اكبر من الضغط الجوي مما يسمح للمياه بالخروج منها إلى البئر أو العيون، تغذية المنطقة المشبعة يتم عبر ترشح المياه من سطح الأرض إلي هذه الطبقة عبر مرورها بالمنطقة غير المشبعة.

أنواع المياه الجوفية

وتوجد أربعة أنواع من المياه الباطنية

(أ) مياه باطنية عذبة أو ملحة إختزنت في صخور رسوبية أثناء عمليات ترسيبها ومازالت تحتويها هذه الصخور حتى وقتنا الحالي, وتعرف بالمياه الحفرية .

(ب) مياه باطنية عذبة ترتبط بعمليات النشاط الناري أو تحرك كتل من الصهير فوق قشرة الأرض أو صوب سطحها, وما ينجم عن هذه الحركة من إنطلاق مياه ساخنة

تحتوي على بعض العناصر المعدنية ثم إختزانها في الفراغات البينية التي توجد بين جزيئات الصخر, وتعرف هذه المياه عادة بمياه الصهير أو المياه الحديثة.

(ج) مياه باطنية ملحة توجد تحت سطح الأرض في المناطق الساحلية وترجع هذه المياه أصلا " إلى مياه المحيطات والبحار التي تتسرب في صخور اليابس وتكويناته وتسمى بالمياه البحرية أو المحيطية

(د) مياه باطنية عذبة مستمدة من مياه الثلوج أو الأمطار التي تتسرب في باطن الأ رض وتسمى بالمياه الجوفية لأنها ترتبط بظواهر الطقس والجو ممثلة في ظاهرة التساقط. وبمثل هذا النوع أهم أنواع المياه الباطنية.

فمياه الأمطار إذن تمثل المصدر الرئيسي لأهم أنواع المياه الباطنية, ويتوقف تسرب هذه المياه إلى باطن الأرض على نوع الصخور, وما إذا كانت هذه الصخور من النوع المتماسك أو النوع غير المتماسك, فمياه الأمطار عندما تسقط فوق منقطة تتألف من رمال سائبة سرعان ما تتسرب عقب سقوطها في تكوينات الرمال التي تكاد تختفي منها المجاري السطحية للمياه, كما أنه إذا ما سقطت مياه الأمطار على منطقة تتألف من صخور رملية أو طباشيرية فلابد أن يتسرب جزء كبير منها خلال هذه الصخور المتماسكة على وجود الشقوق والمفاصل فيها إذ تتسرب مياه الأمطار في جوف الأ رض إذا ما هطلت فوق منطقة تتألف من صخور جيرية كثيرة الشقوق والمفاصل.

ويمكن القول بصورة عامة بأن مياه الأمطار عندما تتساقط على منقطة متدرجة النحدار تقع في عروض معتدلة وتنقسم إلى ثلاثة أقسام شبه متساوية: قسم يجري على سطح الأرض في صورة أنهار ومجار مائية وقسم ثان يتسرب إلى باطن الأرض, وقسم ثالث يعود إلى الجو ثانية على شكل بخار قبل ملامسته لسطح الأرض.

الصخور والمياه الجوفية

وتنقسم الصخور على أساس علاقتها بحركة المياه الباطنية إلى نوعين رئيسيين: 1- صخور منفذة للمياه تسمح بأن تغور مياه الأمطار في باطن الأرض عن طريق الفراغات البينية التي توجد بين جزيئات الصخر أو خلال الشقوق والمفاصل و

الفجوات التي توجد به.

-2- صخور غير منفذة للمياه, ولا تسمح بتسرب مياه الأمطار ونفاذها إلى باطن الأ رض, إما لأنها غير مسامية, أو لعدم وجود الشقوق والمفاصل بها أو لتعرض المياه التي توجد في الفراغات الواقعة بين جزيئاتها للتجمد كما هي الحال في الأقاليم

القطبية مما لا يسمح بنفاذ الماء وتسربه.

فكأن خاصية إنفاذ المياه تتوقف على شروط عديدة غير شرط مسامية الصخر (التي يقصد بها كبر الفراغات البينية التي توجد بين جزيئاته. أو غلظ وخشونة المواد التي يتألف منها الصخر وقلة إلتحامها ( ومن هذه الشروط وجود الشقوق والمفاصل و الفجوات بصورة ملحوظة بالصخور المنفذة كما يجب ألا تتجمد المياه التي تملأ الفراعات البينية التي توجد بين جزيئات الصخر, لأن هذا التجمد لابد أن يجعلها غير منفذة للمياه حتى ولو تميزت هذه الصخور بمساميتها وكثرة تشققها, فكا، هنالك فرقا كبيرا بين مسامية الصخر ودرجة إنفاذه للمياه, فصخر الجرانيت مثلاً صخر غير مسامي ولكن مياه الأمطار تتسرب وتغور فيه بسهولة وذلك لكثرة شقوقه ومفاصله. كما أن بعض أنواع من الصخور الطينية التي تتألف من جزيئات دقيقة ناعمة تفصلها عن بعضها البعض فراغات بينية صغيرة ودقيقة يمكن أن تدرج في قائمة الصخور المسامية إلا أن كثرة المسام لا تسمح بنفاذ المياه وتسربها وخصوصاً إذا ما إمتلات الفراغات البينية بالمياه فكأن الصلصال يستطيع أن يحتفظ بالمياه ولكنه نادرا ما يسمح بنفاذها خلاله.

وتعرف الطبقة التي تنفذ خلالها المياه والتي تستطيع إختزان هذه المياه إذا كانت ترتكز فوق طبقة أخرى غير منفذة لها بخزان الماء الجوفي . فلابد إذن لكي تتحول أي طبقة منفذة للمياه إلى خزان للمياه الجوفية فلابد من أن تمتد أسفلها طبقة أخرى صماء أو غير منفذة للمياه إلى خزان للمياه الجوفية أو غير منفذة للماء تحول دون تسرب مياهها إلى باطن الأرض. ومع أننا كثيراً ما نلاحظ أن بعض الماء الذي تحتويه الطبقة الصخرية المنفذة للمياه, يعود إلى سطح الأرض مرة ثانية بواسطة القوة الشعرية وخصوصا في الأقاليم الجافة, أو بما تمتصه جذور النبات, إلا أن جزءاً عظيماً من مياه هذه الطبقة يبقى فيها ويتغلغل في باطنها ويقوم بدور هام في

تشكيل قشرة الأرض.

مستويات تواجد المياه الجوفية

وتوجد المياه الجوفية - في معظم الأحوال - تحت سطح الأرض على منسوب معين هو الذي يعرف بمستوى الماء الباطني . ويختلف هذا المنسوب عمقا من مكان إلى آخر, فيكون قريبا من سطح الأرض في المناطق الرطبة الغزيرة الأمطار والقريبة من البحار والأنهار ويكون بعيداً عن سطح الأرض في المناطق الجافة. ويكاد يتمشى مستوى المياه الباطنية إلى حد كبير مع شكل التضاريس التي يتألف منها سطح الأ

الشمال. أما الأحواض الأربعة ألخرى فأقل مساحة وأهمية وتوجد جمعيعها بالقرب من السواحل الغربية والجنوبية للقارة وتتمثل هذه الأحواض في

(أ) حوض يوكلا الذي يمتد على طول الجزء الأوسط من ساحل اقارة الجنوبي المطل على الخليج الإسترالي العظيم.

(ب) الحوض الصحراوي في شمال القارة ويطل على بحر تيمور. (ج) الحوض الشمالي الغربي ويمتد على طول القسم الشمالي من الساحل الغربي للقارة.

(د) حوض السهل الساحلي ويمتد على طول القسم الجنوبي من الساحل الغربي, وهو الذي يمد مدينتي بيرث, وفريمانتل بنسبة كبيرة مما تستهلكه من مياه.

ولا يوجد في الإقليم المصري من الآبار ما ينطبق عليه الوصف العلمي الصحيح للآبار الإرتوازية بل كل ما في وادي النيل والدلتا من الآبار هي الآبار الإعتيادية التي تتستمد مياهها من طبقات رملية حصوية ترتكز فوقها الرواسب الطينية الفيضية. ويخترق مجرى النيل طبقات الرمل والحصى هذه مما يؤدي إلى تسرب مياهه إليها تسرباً جانبيا فتتشبع بالمياه, ولهذا يجد النهر في المياه التي تحتويها هذه التكوينات الرملية الحصوية مورداً آخر يغذيه في أوقات التحاريق التي ينخفض فيها منسوب مياهه. وبهذه الطريقة يعود إلى النهر قدر كبير من المياه التي تسربت جانبيا في

الطبقات الرملية التي يتعمق مجراه خلالها.

أما منخفضات الصحراء الغربية كالخارجة والداخلة والبحرية والفرافرة فيرجع خصبها في وسط هذه الصحراء الجدباء إلى وجود عيون متفجرة وآبار أقرب ماتكون إلى الآبار الإرتوازية الصحيحة وتستمد هذه الآبار معظم مياهها من طبقة الخرسان النوبي المتشبعة بالمياه وتبدأ هذه الطبقة فوق سطح الأرض على سفوح جبال عنيدي ودارفور في غرب السودان وعندما تهطل الأمطار على هذه المرتفعات تمتصها الصخور الرملية التي تختفي تحت طبقات أحدث كلما إتجهنا شمالا وتنحدر المياه مع ميل هذه الصخور وإنحدارها صوب الشمال لتظهر على شكل آبار وينابيع في منخفضات الصحراء الغربية وتختلف وتتفاوت مناسيب المياه الجوفية في منخفضات الصحراء الغربية إذ بينما نجد مستوى الماء الباطني في الواحات الخارجة على عمق يتراوح بين 650 700 متر تقريباً نجده في الواحات الداخلة على عمق

يتراوح بين 300 400 متر تقريباً.

العيون الحارة

المعتاد بين قد تبلغ المياه المتسربة في باطن الأرض عمقا كبيرا في بعض الأحيان فتكتسب حرارة عظيمة. وليس أدل على إرتفاع درجة حرارة المياه الجوفية كلما إزداد عمقها من أن درجة حرارة المياه المستمدة من آبار الواحات المصرية تتراوح في بين 24 درجة مئوية, و 40 درجة مئوية, هذا على الغرم من أن منسوب المياه الباطنية في هذه الواحات ليس بالغ العمق ومعنى هذا أنه كلما إزداد عمق المياه الجوفية إرتفعت درجة حرارتها. وإذا ما وجدت في التكوينات الصخرية العليا التي تمتد فوق سطح الأرض مباشرة بعض الإنكسارات والشقوق أو إعتراض الطبقة العميقة الحاوية للمياه الجوفية قاطع صخري فلابد أن تخرج المياه إلى سطح الأ رض في صورة عيون شديدة الحرارة هي التي ترعف بالعيون الحارة. ومثل هذه العيون معروف بالإقليم المصري وخصوصا على شواطئ خليج السويس ومن أمثلتها عيون حمام فرعون على الساحل الشرقي لخليج السويس (في شبه جزيرة سيناء) التي تبلغ درجة حرارة المياه المتدفقة منها حوالي 70 مئوية ولابد بطبيعة الحال من أن تؤثر مثل هذه المياه في صخور قشرة الأرض, ويرجع هذا أولا وقبل كل شئ إلى أن هذه المياه بحكم ما تكتسبه من الغازات وخصوصا ثاني أكسيد الكربون لها مقدرة كبيرة على إذابة بعض المواد المعدينة فإذا تخللت صخورا جيرية مثلا إستطاعت أن تذيب منها مقداراً كبيراً من كربونات الكالسيوم حتى إذا تدفقت بعد ذلك على سطح الأرض في شكل عيون كانت هذه العيون جيرية وتترسب من مياهها بعض المواد الجيرية أو الترافرتين التي تتراكم حول فوهة العين أحسن

أو بالقرب منها.

وإذا تخللت المياه الساخنة طبقات تحتوي على مركبات الحديد أو الكبريت تكونت عيون حديدية أو كبريتية. ومن الطبيعي أن تكون مياه العيون الحارة معدنية (أي تحوي الكثير من العناصر المعدنية المذابة أكثر من غيرها, ويرجع هذا إلى أن الماء الساخن أكثر قدرة من المياه على إذابة المواد المعدنية التي تتألف منها الصخور. ولهذا نجد أن أغلب العيون الحارة, إما عيون كبريتية (كعيون حلوان وحمام فرعون, أو سيلكية, أو جيرية, أو بها أملاح الكلور أو الماغنسيوم).

ومما لاشك فيه أن الصخور الجيرية تتأثر بالمياه الباطنية تأثراً بالغاً يفوق تأثر بقية ا لأنواع الصخرية الأخرى. ومن أحسن المناطق التي درست تكويناتها الجيرية دراسة دقيقة إقليم كارست بجمهورية سلوفينيا, وهو إقليم واسع يمتد على شكل نطاق

كبير يسير موازيا للبحر الأدرياتي ويضم معظم جهات ساحل دالماشيا, كما يمتد هذا الإقليم نحو الشمال ليضم المناطق الشمالية الشرقية من إيطاليا. وتتميز هذا الإقليم بمجموعة من الظاهرات الجيومروفية الفريدة في نوعها تكاد ترتبط كلها بما ينجم عن عمليات الإذابة بفعل المياه الباطنية. ولكلمة "كارست دلالة خاصة إذ أصبحت تطلق على كل الظاهرات الجيومورفية المماثلة التي توجد في مناطق التكوينات الجيرية أية جهة من جهات العالم. في

***********************

الوسوم: أبحاث مدرسية

وصف المدون

إعلان

عاجل