المياه الجوفية في الدورة الهيدرولوجية (مع رسم بياني)

اقرأ هذه المقالة للتعرف على المياه الجوفية في الدورة الهيدرولوجية.

المياه الجوفية هي أحد مكونات الدورة الهيدرولوجية الكاملة للأرض. لجميع الأغراض العملية تنشأ المياه الجوفية من مصدر المياه السطحية. تتسرب المياه إلى الأرض بعملية إعادة التغذية الطبيعية. هطول الأمطار والمياه من تدفق التيار ، والخزانات والبحيرات هي مصادر التسلل. كما يساهم الري السطحي في إعادة التغذية الاصطناعية.

هذا الماء المتسلل ثم ينتقل إلى الأرض تحت قوة الجاذبية. عندما يتم الوصول إلى منطقة تشبع ، يبدأ تدفق الماء بشكل جانبي. يتم التحكم في اتجاه التدفق من خلال شروط الحدود الهيدروليكية.

يمثل تصريف المياه الجوفية عودة المياه فوق سطح الأرض في الغالب في المسطحات المائية ، في شكل ينابيع ورش في مجاري المياه. التبخر والنتح هما من طرق التفريغ الأخرى. التفريغ الصناعي هو في شكل ضخ المياه الجوفية. الدورة الهيدرولوجية المبينة في الشكل 16.2 تجعل مساهمة المياه الجوفية واضحة.

أساسا كل المياه الجوفية في الحركة. تحرك المياه الجوفية استجابة لتدرج هيدروليكي بنفس طريقة تدفق المياه في قناة مفتوحة أو أنبوب. ومع ذلك ، فإن تدفق المياه الجوفية مقيد بشكل محسوس بسبب الاحتكاك مع الوسط المسامي الذي يتدفق خلاله. هذا يؤدي إلى سرعات منخفضة وخسارة عالية في الرأس. قد تختلف السرعات من بضعة سنتيمترات في السنة إلى بضعة أمتار في اليوم.

كما يتبين من الشكل 16.2 ، تعد طبقات التربة الفرعية المنفصلة بمثابة قناة لنقل المياه. كما يعمل كمخزون للمياه الجوفية عن طريق تخزين المياه لفترات زمنية مختلفة. وهكذا اكتملت الدورة الهيدرولوجية. عندما يجمع ما يكفي من بخار الماء في الغلاف الجوي ، تتكرر الدورة مرة أخرى.

يمكن تمثيل مكونات المياه الجوفية في الدورة الهيدرولوجية لأي منطقة بمعادلة:

∆s = إعادة الشحن - التفريغ

في هذه المعادلة يمثل التغيير في تخزين المياه الجوفية خلال الفترة قيد الدراسة. أكاديميًا ، على مدى فترة زمنية طويلة وتحت الظروف الطبيعية ، ستكون القيمة صفر ، حيث أن التغذية تساوي التفريغ. ومع ذلك ، بسبب الأنشطة البشرية نادرا ما يحدث هذا ، والتي تضيف التغذية الاصطناعية وكذلك تسبب تصريف لجعل معادلة المعادلة.

إذا كان تخزين المياه الجوفية في منطقة أقل في نهاية الفترة الزمنية المحددة ، مما كان عليه في البداية ، يشار إلى التفريغ على أنه تجاوز إعادة الشحن. على العكس من ذلك ، إذا كان تخزين المياه الجوفية في نهاية الفترة يتجاوز ذلك في البداية ، يشار إلى التغذية بأنها تجاوزت التفريغ.

المصطلحات على الجانب الأيمن من المعادلة (1) أعلاه ، يتم تشكيل التغذية والتفريغ كما هو موضح أدناه:

إعادة الشحن إلى طبقات المياه الجوفية:

تشمل إعادة الشحن من المصادر الطبيعية ما يلي:

(1) الترشيح العميق من الهطول:

يعتبر الترسب العميق للهطول أحد أهم مصادر إعادة تغذية المياه الجوفية. تتأثر كمية التغذية في منطقة معينة بالغطاء النباتي والطبوغرافيا وطبيعة التربة. وكذلك نوع وكثافة وتواتر هطول الأمطار.

(2) النزول من الجداول والبحيرات:

النزول من الجداول والبحيرات والأجسام المائية الأخرى مصدر آخر مهم لإعادة الشحن. في الموسم الرطب ، عندما تكون مستويات المياه الجوفية عالية ، قد يكون تأثير التسرب محدودًا. ومع ذلك ، في المناطق التي قد يتم فيها فقد تدفق التدفق بأكمله إلى طبقة المياه الجوفية ، قد يكون التسرب ذا أهمية كبرى.

(3) التدفق من طبقة مياه أخرى:

قد يعاد شحن طبقة المياه الجوفية بواسطة طبقة المياه الجوفية من طبقة مياه مجاورة مترابطة هيدروليكياً.

(4) التغذية الاصطناعية:

يمكن تحقيق التغذية الاصطناعية للمياه الجوفية من خلال أنظمة مخططة أو قد تكون غير متوقعة أو غير مقصودة. ويمكن أن تكون المساهمات الرئيسية المخططة في خزان المياه الجوفية من خلال مناطق الانتشار ، وبرك التسلل ، وآبار إعادة التغذية.

إن تطبيقات الري وغيرها من الأنشطة الصحية والمنزلية لها تأثير مماثل ولكن غير مقصود. وقد تكون التسربات من الخزانات والقنوات ، وقنوات الصرف الصحي ، والبرك ، وهياكل النقل والماء المماثلة ، مصادر محلية لتغذية المياه الجوفية الرئيسية. إن إعادة الشحن من هذه المصادر يمكن أن يغير نظام المياه الجوفية بالكامل على مساحة كبيرة.

تصريف المياه الجوفية:

تحدث الخسائر من خزان المياه الجوفية بالطرق الأربع التالية:

(ط) التسيب إلى الجداول:

في مجرى معين من الجداول و مواسم معينة من السنة ، قد تصب المياه الجوفية في الجداول وتحافظ على تدفقاتها الأساسية. هذا الشرط هو أكثر انتشارا في المناطق الرطبة أكثر من المناطق القاحلة أو شبه القاحلة.

(2) تدفق من الينابيع:

توجد الينابيع حيث يتقاطع سطح الماء مع سطح الأرض أو منافذ المياه الجوفية المحصورة إلى السطح.

(3) التبخر والنتح:

قد تفقد المياه الجوفية عن طريق التبخر إذا كانت المياه الجوفية قريبة بدرجة كافية من سطح الأرض للحفاظ على التدفق من خلال الارتفاع الشعري. أيضا ، قد ترشح النباتات المياه الجوفية من هامش الشعرية أو المنطقة المشبعة.

(4) التفريغ الصناعي:

تُفرض على الآبار والمصارف عمليات سحب اصطناعية على تخزين المياه الجوفية وفي بعض المناطق تكون مسؤولة عن النضوب الرئيسي.