كيف يحدد علماء الهيدرولوجيا المياه الجوفية؟

استخدام الطرق العلمية لتحديد موقع الماء

لتحديد موقع المياه الجوفية بدقة ولتحديد عمق وكمية وجودة المياه ، يجب استخدام العديد من التقنيات ، ويجب اختبار المنطقة المستهدفة ودراستها بدقة لتحديد الميزات الهيدرولوجية والجيولوجية المهمة لتخطيط وإدارة المورد. قد يقدم المشهد أدلة على علماء الهيدروس حول حدوث المياه الجوفية الضحلة. شروط كميات كبيرة من المياه الجوفية الضحلة أكثر مواتاة تحت الوديان من تحت التلال. في بعض المناطق-في أجزاء من الجنوب الغربي القاحلة ، على سبيل المثال-يشير وجود النباتات المحبة للماء ، مثل خشب القطن أو الصفصاف ، إلى المياه الجوفية على عمق ضحل إلى معتدل. المناطق التي يكون فيها الماء على السطح كينابيعأو تسرب أو مستنقعات أوتعكس البحيرات وجود المياه الجوفية ، وإن لم يكن بالضرورة بكميات كبيرة أو ذات جودة قابلة للاستخدام.

من الصعب تصور المياه تحت الأرض. يعتقد بعض الناس أن المياه الجوفية تجمع في البحيرات تحت الأرض أو التدفقات في الأنهار تحت الأرض. في الواقع ، المياه الجوفية هي ببساطة المياه تحت السطحية التي تشبع المسام أو الشقوق بالكامل في التربة والصخور. يتم تجديد المياه الجوفية عن طريق هطول الأمطار ، واعتمادًا على المناخ المحلي والجيولوجيا ، يتم توزيعها بشكل غير متساو في كل من الكمية والجودة. عندما يسقط المطر أو يذوب الثلج ، يتبخر بعض المياه ، وبعضها يتحدث عن النباتات ، وبعض التدفقات برا ويجمع في تيارات ، وبعضها يتسلل إلى مسام أو تشققات التربة والصخور. أول المياه التي تدخل التربة تحل محل المياه التي تم تبخيرها أو استخدامها من قبل النباتات خلال فترة الجفاف السابقة. بين سطح الأرض وماء طبقة المياه الجوفية هي منطقة يطلق عليها علماء الهيدرولوجيا المنطقة غير المشبعة. في هذه المنطقة غير المشبعة ، عادة ما يكون هناك القليل من الماء على الأقل ، معظمهم في الفتحات الأصغر للتربة والصخور ؛ عادة ما تحتوي الفتحات الأكبر على الهواء بدلاً من الماء. بعد هطول أمطار كبيرة ، قد تكون المنطقة مشبعة تقريبًا ؛ بعد تعويذة جفاف طويلة ، قد يكون جافًا تقريبًا. يتم الاحتفاظ ببعض المياه في المنطقة غير المشبعة عن طريق التصاق والالتحاق، ولن يتدفق نحو أو يدخل بئر. القوى المماثلة تحمل كمية كافية من الماء في منشفة مبللة لجعلها تشعر بالرطوبة بعد توقفها.

تحديد موقع المياه الجوفية

المياه الجوفية هي ببساطة المياه تحت السطحية التي تشبع المسام أو الشقوق في التربة والصخور. يتم تجديد طبقات المياه الجوفية من خلال تسرب هطول الأمطار الذي يقع على الأرض ، على الرغم من أنها يمكن تجديدها بشكل مصطنع من قبل الناس ، أيضًا. هناك العديد من العوامل الجيولوجية والأرصاد الجوية والطوبوغرافية والبشرية التي تحدد مدى معادلة طبقات المياه الجوفية بالماء.

يقدم المشهد أدلة مفيدة. من المرجح أن تحدث المياه الجوفية الضحلة بكميات أكبر تحت الوديان من تحت التلال ، لأن المياه الجوفية تطيع قانون الجاذبية وتتدفق لأسفل كما يفعل المياه السطحية. في المناطق القاحلة ، يكون وجود النباتات المحبة للماء مؤشراً على المياه الجوفية على عمق ضحل. يجب أن يكون لأي منطقة تظهر فيها المياه على السطح ، أو في الينابيع ، أو تتسرب ، أو المستنقعات ، أو البحيرات ، بعض المياه الجوفية ، ولكن ليس بالضرورة بكمية كبيرة أو ذات جودة قابلة للاستخدام.

الصخور هي القرائن الأكثر قيمة على الإطلاق. التكوينات الموحدة مثل الحجر الرملي أو الحجر الجيري أو الجرانيت وكذلك للرواسب الفضفاضة غير المتجمدة مثل الحصى أو الرمال. \"طبقة المياه الجوفية \" هي أي جسم من الصخور يحتوي على إمدادات قابلة للاستخدام من الماء. يجب أن تكون طبقة المياه الجوفية الجيدة مسامية بدرجة كافية لعقد المياه ونفاذية بما يكفي للسماح بإعادة شحن الماء المستمر إلى بئر.

الحصى والرمل والحجر الرملي والحجر الجيري من بين أفضل طبقات المياه الجوفية ، لكنها تشكل فقط جزءًا صغيرًا من الصخور في قشرة الأرض. معظم الصخور جيدة الحبيبات أو غير ذلك \"\" ضيق \"وتخزين أو تحمل القليل من الماء.

كخطوة أولى في تحديد موقع المياه الجوفية ، يقوم عالم الهيدروس بإعداد خريطة جيولوجية توضح المكان الذي تأتي فيه الأنواع المختلفة من الصخور إلى سطح الأرض. قد تكون بعض الصخور متشققة ومكسورة لدرجة أنها توفر فتحات جيدة لحمل المياه تحت الأرض. ومع ذلك ، قد تكون الصخور مطوية وتشرد ، بحيث يصعب تتبع موقعها تحت الأرض.

بعد ذلك ، يجمع عالم الهيدروس معلومات عن الآبار في المنطقة - مواقعها ، وعمق الماء ، وكمية المياه التي يتم ضخها ، وأنواع الصخور التي تخترقها. نظرًا لأن الباحث المائي لا يمكنه دائمًا حمل ثقب اختبار للحصول على معلومات ، فإن سجلات الآبار المحفورة بالفعل ذات قيمة كبيرة.

إذا لم تكن هناك آبار في المنطقة ، أو لا تتوفر معلومات كافية على المعدات الحالية ، فقد يتعاقد عالم الهيدروس مع حفر البئر لإخماد بعض ثقوب الاختبار. في هذه الثقوب ، سيتم إجراء اختبار ضخ أو طبقة المياه الجوفية. تشير هذه الاختبارات إلى خصائص تحمل المياه في طبقة المياه الجوفية التي تم استغلالها من قبل البئر. من الاختبارات ، يمكن لخبراء الهيدروجينيات تحديد كمية المياه التي تتحرك عبر طبقة المياه الجوفية ، وحجم الماء الذي يمكن أن يدخل البئر ، وتأثير الضخ على مستوى المياه للآبار الأخرى في المنطقة.

لاستخدام الإنسان للماء ، فإن الجودة لا تقل أهمية عن الكمية. سيأخذ عالم الهيدروس عينات من الماء من آبار مختلفة وجعلها تحليلها كيميائيا.

سيوضح تقرير عالم الهيدروس والخريطة الجيولوجية أين يمكن العثور على المياه ، وتركيبه الكيميائي ، وبطريقة عامة ، كم يتوفر.