mousa mp
عضو جدید
مردم ما هر روز 1700 میلیارد لیتر آب مصرف می کنند. 97% آبهای کره زمین درون اقیانوسها است و 2% آن یخ زده است. ما آب مورد نیاز خود را از 1% باقیمانده تهیه میکنیم که از یکی از دو منبع زیر بدست می آید: سطح زمین (رودخانهها ، دریاچهها و نهرها) و یا از آبهای زیرزمینی. امروز حدود 117 میلیون نفر ، یعنی بیش از نیمی از جمعیت آمریکا متکی به آبهای زیرزمینی به عنوان منبع آب آشامیدنی هستند. جای تعجب نیست که کشف آلودگی آبهای زیرزمینی در تمام دنیا موجب بروز نگرانیهای شدیدی شده است.
آب زیرزمینی آبی است که در زیر سطح زمین ، درزهها و فضاهای حفرهای را در صخرهها و رسوبات پر میکند. اکثر آبهای زیرزمینی بطور طبیعی خالص هستند. اکثر اوقات ، آبهای زیرزمینی سالها حتی قرنها قبل از مصرف دست نخورده باقی میمانند. بیش از 90% آب آشامیدنی کل جهان از آب زیرزمینی است.
سفره آب به لایه یا منطقه قابل نفوذی در زیر سطح زمین گفته میشود که آب در آن میتواند جریان یابد. سفره آب همچنین باید قابلیت آبدهی خوبی داشتهباشد. سطح فوقانی سفره آب ، یا سطح ایستایی همواره افقی نیست و بهطور طبیعی از منطقه تغذیه آن ، یعنی محل و منطقهای که آب زیرزمینی را تامین میکند، به طرف محل تخلیه دارای شیب است. بطور کلی شکل سطح استیابی غالبا از شکل سطح زمین پیروی میکند. ولی برآمدگیهای آن هموارتر است. بنابراین ایستایی در نواحی پست در نزدیک سطح زمین و در تپهها و کوهها در عمق زیادتر قرار دارد.
بطور معمول در مناطق پرباران و در دشتها سطح ایستایی بالا و در مناطق خشک و کوهستانی پایین است. در مناطق مرطوب سطح ایستایی ممکن است تا نزدیک سطح زمین بالا بیاید. در گودیهای چنین نقاطی ، ممکن است «آبگیر» و در صورت وجود پوشش گیاهی ، «باتلاق» بوجود آید. تغییرات ارتفاع سطح ایستایی را بر حسب زمان به صورت نمودارهایی به نام هیدروگراف نشان میدهند.
سفرههای دارای بازدهی قابل توجه اغلب در رسوبات ناپیوسته شنی و ماسهای تشکیل میشوند. آبرفتها ، یعنی رسوباتی که توسط رودها در درهها و دشتها برجای گذارده میشوند، معمولا سفرههای آب زیرزمینی خوبی تشکیل میدهند. رسوبات رسی گرچه از تخلخل زیادی برخوردارند، ولی چون قابلیت نفوذ کمی دارند، با وجود حجم آب زیادی که ممکن است در خود ذخیره کردهباشند، سفره آب زیرزمینی تشکیل نمیدهند و به عنوان مواد غیر قابل نفوذ در نظر گرفته میشوند. در سنگهای متراکم نیز آب معمولا در نمونههایی ایجاد میشود که از تخلخل ثانوی قابل توجه برخوردار باشند. در این میان بهترین سفره آبها معمولا در سنگهای آهکی درز و شکافدار ایجاد میشود.
سفرههای آزاد
در سفرههای آزاد سطح ایستایی ، همان سطح فوقانی منطقه اشباع است. مقدار فشار در سطح ایستایی سفرههای آزاد برابر فشار اتمسفر است. سطح ایستایی بسته بهمقدار تغذیه یا تخلیه آن ، آزادانه نوسان میکند، زیرا لایه غیر قابل نفوذی در بالای ان قرار ندارد. حالت خاصی از سفرههای آزاد «سفرههای معلق» هستند. این سفرهها معمولا در داخل منطقه تهویه یا منطقه اشباع نشده خاک و در روی لایههای نفوذ ناپذیری که گسترش محدودی دارند، مثلا عدسیهای رسی ، تشکیل میشوند. از این سفرههای مقدار کمی آب و آن هم بطور موقت میتوان بدست آورد.
سفرههای تحت فشار
سفرههای تحت فشار یا محصور یا آرتزین در محلی تشکیل میشود که آب زیرزمینی بوسیله لایهای نسبتا نفوذناپذیر از بالا محدود شود و در نتیجه تحت فشاری بیش از اتمسفر است. علت آنکه در سفرههای تحت فشار آب از محل خود بالاتر میآید آن است که محل تغذیه سفره ، یعنی منطقهای که از طریق آن آب سفره تامین میشود، در ارتفاعی بالاتر از سطح فوقانی منطقه اشباع در محل حفر چاه قرار دارد.
در سفرههای تحت فشار بهجای سطح ایستایی سطح پیرومتریک را در نظر میگیرند و آن عبارت از سطحی فرضی است که در هر منطقه با ارتفاع فشار هیدروستاتیک آب در سفره تحت فشار مطابقت دارد. به زبان سادهتر منظور سطحی است که اگر چاهی در هر نقطه از سفره تحت فشار حفر کنیم ارتفاع صعود یا فوران آب چاه را در آن نقطه نشان میدهد.
به دلیل عدم شناخت صحیح و یا عدم درک میزان آسیب پذیری سریع آبهای زیرزمینی ، سهلانگاری های زیادی صورت گرفته است. اجازه دادهایم که بنزین و سایر مایعات مضر از مخازی زیرزمینی به درون سفرههای آبهای زیرزمینی نفوذ کند. آلایندهها ، از محلهای دفن زباله یا سیستم های فاضلاب که بطور غلطی ساخته شدهاند، به داخل آن تراوش میکنند. آبهای زیرزمینی از طریق زهاب حاصله از مزارع کشاورزی کود داده شده و مناطق صنعتی ، آلوده میشوند. صاحبان خانهها با ریختن مواد شیمیایی به داخل فاضلاب یا روی زمین ، آبهای زیرزمینی را آلوده میکنند.
هرگاه آبهای زیرزمینی از راههای طبیعی به خارج راه پیدا کنند چشمهها را تشکیل میدهند. بعضی از چشمهها برای چشمه با تمام سال و بعضیها برای مدت کوتاه و یا بطور متناوب جاری هستند.
دید کلی
مقدار آب چشمهها مخصوصا آنهایی که در تمام سال جاری میگردند در فصول سال متغیر میباشد و بستگی به آب و هوا و بخصوص شرایط زمین شناسی ناحیه دارد. غالب چشمهها دارای مواد معدنی محلول در آب بوده و این مواد محلول در آب پس از رسیدن به مظهر چشمه در کنارهای آن رسوب میکند. چشمههای آهکی ، گوگردی و غیره در اطراف چشمه رسوبی این مواد را بر جا میگذارند.
به ظهور طبیعی آب زیرزمینی در سطح زمین كه بدون واسطه یا با واسطه انجام گیرد، چشمه می گویند. به عبارت دیگر وقتی كه سطح آب زیرزمینی توسط دره یا گسل قطع گردد، آب زیر زمینی به صورت چشمه ظاهر می شود. افزون بر این ممكن است در اثر ایجاد بریدگی و یا حفر تونل چشمه ظاهر شود.
چشمه ها از این نظر حایز اهمیت هستند كه مقدار معتنابهی از آب زیرزمینی را زه كش می نمایند و بدون صرف انرژی در اختیار بشر قرار می دهند. به علاوه چون اغلب چشمه ها به طور پراكنده در دامنة ارتفاعات ظاهر می شوند، امكان استفاده از آنها برای مصارف كشاورزی بیشتر است. یكی از علل مهم پراكندگی انسانها در گذشته در سطح یك كشور وجود و پراكندگی چشمه ها بوده است. به همین دلیل است كه در كنار هر چشمه بزرگی ، در صورت مساعد بودن سایر عوامل ، یك روستا وجود دارد.
هر چشمه دارای یك حوضة آبریز و یك حوضة آبگیر زیرزمینی است. در بعضی نقاط این دو حوضه بر یكدیگر منطبق نیستند. برای تعیین حوضة آبریز سطحی ، روی نقشة توپوگرافی محل ظهور چشمه را تعیین می كنند و سپس خط الرأس حوضه را از محل ظهور ، به یكدیگر وصل می نمایند. حوضة آبگیر زیر زمینی محدوده ای است كه آب زیر زمینی از آن محدوه به سمت محل ظهور آب یا دهانة چشمه حركت می كند.
معمولا چشمهها وقتی تشکیل میشوند که رسوبات نفوذپذیر مانند قلوه سنگ ، شن و ماسه ، ماسه سنگ ، کنگلومرا و غیره روی رسوبات غیر قابل نفوذ قرار گرفته باشد و همچنین آبهای زیرزمینی از محلهایی که دارای مقاومت کمتری بوده مانند درز ، شکاف و یا گسلها خارج میشوند. و البته نوع گسل و وضع زمین شناسی در تعیین این مسیر اهمیت خیلی زیادی دارد.
اکثر چشمهها در دامنه کوهها و یا در کف درهها تشکیل میشوند. گاهی اوقات ممکن است چشمههایی که دارای فشار خیلی زیادی هستند در کف دریاها ظاهر شوند و قبل از اینکه آب این چشمهها با آب شور دریا مخلوط میشود به سطح دریا میرسد. بدین طریق یک محوطه آب شیرین در داخل آب دریا بوجود میآید. در سواحل یونان در فاصله خلیج آراگوس (Argos) چنین آب شیرین به قطر 15 متر دیده میشود.
چشمه ها را در رابطه با نحوة پیدایش در سطح زمین به انواع مختلف تقسیم می كنند كه مهمترین آنها به شرح زیر بررسی می شوند:
چشمه های كنتاكتی یا لایه ای:
این نوع چشمه ها در جایی یافت می شوند كه یك آكیفر یا لایة هادی آب ، به صورت افقی یا مایل روی لایه غیر قابل نفوذ واقع و آب در محل تماس این دو لایه در سطح زمین ظاهر شود.
چشمه های گسلی:
چنانچه یك یا چند گسل به نحوی عمل نمایند كه یك لایه هادی آب زیرزمینی در برابر یك لایة غیر قابل نفوذ واقع شود، آب در سفره بالا آمده و در محلی به نام چشمه ظاهر می شود.
چشمه های سرریزی یا لبریزی:
وقتی كه یك سفره آب از پایین و اطراف توسط لایه های غیر قابل نفوذ محدود شود، در نتیجه آب موجود در لایة هادی از اطراف (در مرز بین لایة هادی آب و لایة غیر قابل نفوذ) در سطح زمین ظاهر می شود. در چنین حالتی اغلب افقی از چشمه های كوچك و بزرگ پدیدار می شود.
چشمه های جهشی یا آرتزین:
این نوع چشمه ها ، آبهای زیرزمینی تحت فشار را در سطح زمین ظاهر می سازند. حركت جریان آب در این نوع چشمه ها از دورن سفره ای صورت میگیرد كه روی آن یك یا چند لایة غیر قابل نفوذ واقع است. حوضة آبگیر ایم چشمه ها در محلی دور دست و خارج از لایة غیر قابل نفوذ واقع می باشد.
چشمه های كارستی:
چشمه های كارستی آب زیرزمینی یك منطقه كارستی را زه كش می نمایند. زه كشی آب از راه عوارض كارستی از قبیل مجاری ، شكافهای باز ، دولین و یا غار صورت می گیرد.
چشمه های كف بستری و زیر دریایی:
علاوه بر چشمه هایی كه در سطوح خشك زمین ظاهر می شوند چشمه هایی هستند كه در كف بستر رودخانه و دریاها ظاهر می گردند. به این گونه چشمه ها ، چشمه های كف بستری و یا زیردریایی می گویند.
طبقه بندی چشمه ها از نظر رفتار هیدرولوژیكی:
چشمه ها را از نظر آبدهی به چشمه های دائمی ، فصلی و تناوبی تقسیم می نمایند:
چشمه های دائمی:
چشمه های دائمی چشمه هایی هستند كه در تمام طول سال ، حتی در دوره های خشكسالی آبدهی دارند.
چشمه های فصلی:
این گونه چشمه ها تنها در موافع پر باران سال ،بویژه از اواخر اسفند تا اواسط تابستان زاینده هستند و در بقیه فصول سال خشك می شوند.
چشمه های تناوبی:
این چشمه ها فقط به طور متناوب ،وقتی كه باران شدید نازل می شود ، به مدت كوتاهی آب دارند و در بقیه اوقات خشك هستند.
آب زیرزمینی آبی است که در زیر سطح زمین ، درزهها و فضاهای حفرهای را در صخرهها و رسوبات پر میکند. اکثر آبهای زیرزمینی بطور طبیعی خالص هستند. اکثر اوقات ، آبهای زیرزمینی سالها حتی قرنها قبل از مصرف دست نخورده باقی میمانند. بیش از 90% آب آشامیدنی کل جهان از آب زیرزمینی است.
سفره آب به لایه یا منطقه قابل نفوذی در زیر سطح زمین گفته میشود که آب در آن میتواند جریان یابد. سفره آب همچنین باید قابلیت آبدهی خوبی داشتهباشد. سطح فوقانی سفره آب ، یا سطح ایستایی همواره افقی نیست و بهطور طبیعی از منطقه تغذیه آن ، یعنی محل و منطقهای که آب زیرزمینی را تامین میکند، به طرف محل تخلیه دارای شیب است. بطور کلی شکل سطح استیابی غالبا از شکل سطح زمین پیروی میکند. ولی برآمدگیهای آن هموارتر است. بنابراین ایستایی در نواحی پست در نزدیک سطح زمین و در تپهها و کوهها در عمق زیادتر قرار دارد.
بطور معمول در مناطق پرباران و در دشتها سطح ایستایی بالا و در مناطق خشک و کوهستانی پایین است. در مناطق مرطوب سطح ایستایی ممکن است تا نزدیک سطح زمین بالا بیاید. در گودیهای چنین نقاطی ، ممکن است «آبگیر» و در صورت وجود پوشش گیاهی ، «باتلاق» بوجود آید. تغییرات ارتفاع سطح ایستایی را بر حسب زمان به صورت نمودارهایی به نام هیدروگراف نشان میدهند.
سفرههای دارای بازدهی قابل توجه اغلب در رسوبات ناپیوسته شنی و ماسهای تشکیل میشوند. آبرفتها ، یعنی رسوباتی که توسط رودها در درهها و دشتها برجای گذارده میشوند، معمولا سفرههای آب زیرزمینی خوبی تشکیل میدهند. رسوبات رسی گرچه از تخلخل زیادی برخوردارند، ولی چون قابلیت نفوذ کمی دارند، با وجود حجم آب زیادی که ممکن است در خود ذخیره کردهباشند، سفره آب زیرزمینی تشکیل نمیدهند و به عنوان مواد غیر قابل نفوذ در نظر گرفته میشوند. در سنگهای متراکم نیز آب معمولا در نمونههایی ایجاد میشود که از تخلخل ثانوی قابل توجه برخوردار باشند. در این میان بهترین سفره آبها معمولا در سنگهای آهکی درز و شکافدار ایجاد میشود.
سفرههای آزاد
در سفرههای آزاد سطح ایستایی ، همان سطح فوقانی منطقه اشباع است. مقدار فشار در سطح ایستایی سفرههای آزاد برابر فشار اتمسفر است. سطح ایستایی بسته بهمقدار تغذیه یا تخلیه آن ، آزادانه نوسان میکند، زیرا لایه غیر قابل نفوذی در بالای ان قرار ندارد. حالت خاصی از سفرههای آزاد «سفرههای معلق» هستند. این سفرهها معمولا در داخل منطقه تهویه یا منطقه اشباع نشده خاک و در روی لایههای نفوذ ناپذیری که گسترش محدودی دارند، مثلا عدسیهای رسی ، تشکیل میشوند. از این سفرههای مقدار کمی آب و آن هم بطور موقت میتوان بدست آورد.
سفرههای تحت فشار
سفرههای تحت فشار یا محصور یا آرتزین در محلی تشکیل میشود که آب زیرزمینی بوسیله لایهای نسبتا نفوذناپذیر از بالا محدود شود و در نتیجه تحت فشاری بیش از اتمسفر است. علت آنکه در سفرههای تحت فشار آب از محل خود بالاتر میآید آن است که محل تغذیه سفره ، یعنی منطقهای که از طریق آن آب سفره تامین میشود، در ارتفاعی بالاتر از سطح فوقانی منطقه اشباع در محل حفر چاه قرار دارد.
در سفرههای تحت فشار بهجای سطح ایستایی سطح پیرومتریک را در نظر میگیرند و آن عبارت از سطحی فرضی است که در هر منطقه با ارتفاع فشار هیدروستاتیک آب در سفره تحت فشار مطابقت دارد. به زبان سادهتر منظور سطحی است که اگر چاهی در هر نقطه از سفره تحت فشار حفر کنیم ارتفاع صعود یا فوران آب چاه را در آن نقطه نشان میدهد.
به دلیل عدم شناخت صحیح و یا عدم درک میزان آسیب پذیری سریع آبهای زیرزمینی ، سهلانگاری های زیادی صورت گرفته است. اجازه دادهایم که بنزین و سایر مایعات مضر از مخازی زیرزمینی به درون سفرههای آبهای زیرزمینی نفوذ کند. آلایندهها ، از محلهای دفن زباله یا سیستم های فاضلاب که بطور غلطی ساخته شدهاند، به داخل آن تراوش میکنند. آبهای زیرزمینی از طریق زهاب حاصله از مزارع کشاورزی کود داده شده و مناطق صنعتی ، آلوده میشوند. صاحبان خانهها با ریختن مواد شیمیایی به داخل فاضلاب یا روی زمین ، آبهای زیرزمینی را آلوده میکنند.
هرگاه آبهای زیرزمینی از راههای طبیعی به خارج راه پیدا کنند چشمهها را تشکیل میدهند. بعضی از چشمهها برای چشمه با تمام سال و بعضیها برای مدت کوتاه و یا بطور متناوب جاری هستند.
دید کلی
مقدار آب چشمهها مخصوصا آنهایی که در تمام سال جاری میگردند در فصول سال متغیر میباشد و بستگی به آب و هوا و بخصوص شرایط زمین شناسی ناحیه دارد. غالب چشمهها دارای مواد معدنی محلول در آب بوده و این مواد محلول در آب پس از رسیدن به مظهر چشمه در کنارهای آن رسوب میکند. چشمههای آهکی ، گوگردی و غیره در اطراف چشمه رسوبی این مواد را بر جا میگذارند.
به ظهور طبیعی آب زیرزمینی در سطح زمین كه بدون واسطه یا با واسطه انجام گیرد، چشمه می گویند. به عبارت دیگر وقتی كه سطح آب زیرزمینی توسط دره یا گسل قطع گردد، آب زیر زمینی به صورت چشمه ظاهر می شود. افزون بر این ممكن است در اثر ایجاد بریدگی و یا حفر تونل چشمه ظاهر شود.
چشمه ها از این نظر حایز اهمیت هستند كه مقدار معتنابهی از آب زیرزمینی را زه كش می نمایند و بدون صرف انرژی در اختیار بشر قرار می دهند. به علاوه چون اغلب چشمه ها به طور پراكنده در دامنة ارتفاعات ظاهر می شوند، امكان استفاده از آنها برای مصارف كشاورزی بیشتر است. یكی از علل مهم پراكندگی انسانها در گذشته در سطح یك كشور وجود و پراكندگی چشمه ها بوده است. به همین دلیل است كه در كنار هر چشمه بزرگی ، در صورت مساعد بودن سایر عوامل ، یك روستا وجود دارد.
هر چشمه دارای یك حوضة آبریز و یك حوضة آبگیر زیرزمینی است. در بعضی نقاط این دو حوضه بر یكدیگر منطبق نیستند. برای تعیین حوضة آبریز سطحی ، روی نقشة توپوگرافی محل ظهور چشمه را تعیین می كنند و سپس خط الرأس حوضه را از محل ظهور ، به یكدیگر وصل می نمایند. حوضة آبگیر زیر زمینی محدوده ای است كه آب زیر زمینی از آن محدوه به سمت محل ظهور آب یا دهانة چشمه حركت می كند.
معمولا چشمهها وقتی تشکیل میشوند که رسوبات نفوذپذیر مانند قلوه سنگ ، شن و ماسه ، ماسه سنگ ، کنگلومرا و غیره روی رسوبات غیر قابل نفوذ قرار گرفته باشد و همچنین آبهای زیرزمینی از محلهایی که دارای مقاومت کمتری بوده مانند درز ، شکاف و یا گسلها خارج میشوند. و البته نوع گسل و وضع زمین شناسی در تعیین این مسیر اهمیت خیلی زیادی دارد.
اکثر چشمهها در دامنه کوهها و یا در کف درهها تشکیل میشوند. گاهی اوقات ممکن است چشمههایی که دارای فشار خیلی زیادی هستند در کف دریاها ظاهر شوند و قبل از اینکه آب این چشمهها با آب شور دریا مخلوط میشود به سطح دریا میرسد. بدین طریق یک محوطه آب شیرین در داخل آب دریا بوجود میآید. در سواحل یونان در فاصله خلیج آراگوس (Argos) چنین آب شیرین به قطر 15 متر دیده میشود.
چشمه ها را در رابطه با نحوة پیدایش در سطح زمین به انواع مختلف تقسیم می كنند كه مهمترین آنها به شرح زیر بررسی می شوند:
چشمه های كنتاكتی یا لایه ای:
این نوع چشمه ها در جایی یافت می شوند كه یك آكیفر یا لایة هادی آب ، به صورت افقی یا مایل روی لایه غیر قابل نفوذ واقع و آب در محل تماس این دو لایه در سطح زمین ظاهر شود.
چشمه های گسلی:
چنانچه یك یا چند گسل به نحوی عمل نمایند كه یك لایه هادی آب زیرزمینی در برابر یك لایة غیر قابل نفوذ واقع شود، آب در سفره بالا آمده و در محلی به نام چشمه ظاهر می شود.
چشمه های سرریزی یا لبریزی:
وقتی كه یك سفره آب از پایین و اطراف توسط لایه های غیر قابل نفوذ محدود شود، در نتیجه آب موجود در لایة هادی از اطراف (در مرز بین لایة هادی آب و لایة غیر قابل نفوذ) در سطح زمین ظاهر می شود. در چنین حالتی اغلب افقی از چشمه های كوچك و بزرگ پدیدار می شود.
چشمه های جهشی یا آرتزین:
این نوع چشمه ها ، آبهای زیرزمینی تحت فشار را در سطح زمین ظاهر می سازند. حركت جریان آب در این نوع چشمه ها از دورن سفره ای صورت میگیرد كه روی آن یك یا چند لایة غیر قابل نفوذ واقع است. حوضة آبگیر ایم چشمه ها در محلی دور دست و خارج از لایة غیر قابل نفوذ واقع می باشد.
چشمه های كارستی:
چشمه های كارستی آب زیرزمینی یك منطقه كارستی را زه كش می نمایند. زه كشی آب از راه عوارض كارستی از قبیل مجاری ، شكافهای باز ، دولین و یا غار صورت می گیرد.
چشمه های كف بستری و زیر دریایی:
علاوه بر چشمه هایی كه در سطوح خشك زمین ظاهر می شوند چشمه هایی هستند كه در كف بستر رودخانه و دریاها ظاهر می گردند. به این گونه چشمه ها ، چشمه های كف بستری و یا زیردریایی می گویند.
طبقه بندی چشمه ها از نظر رفتار هیدرولوژیكی:
چشمه ها را از نظر آبدهی به چشمه های دائمی ، فصلی و تناوبی تقسیم می نمایند:
چشمه های دائمی:
چشمه های دائمی چشمه هایی هستند كه در تمام طول سال ، حتی در دوره های خشكسالی آبدهی دارند.
چشمه های فصلی:
این گونه چشمه ها تنها در موافع پر باران سال ،بویژه از اواخر اسفند تا اواسط تابستان زاینده هستند و در بقیه فصول سال خشك می شوند.
چشمه های تناوبی:
این چشمه ها فقط به طور متناوب ،وقتی كه باران شدید نازل می شود ، به مدت كوتاهی آب دارند و در بقیه اوقات خشك هستند.
آخرین ویرایش توسط مدیر: