الكشف عن المياه الجوفية

يعتقد الكثير من الناس ان المياه الجوفيه يمكن الحصول عليها بالحفر فى أي مكان فى اي عمق كاف او الى مستوى اقرب مجرى مائي, ولكن ليست الحال دائما كذلك إذ ان المياه الجوفيه لا توجد إلا فى ظروف جيولوجية ومناخية ملائمة.

ولايجوز الإبتداء بمشروع يعتمد المياه الجوفية لإبعد الوثوق بكفاية مخزون هذه المياه ودراستها فى فترات مختلفة على مدار السنه واختبار المواقع بواسطة ابار اختبارية.
ولأختيار مواقع الآبار الضحلة او المتوسطة العمق يمكن ان يهتدي بشكل الأرض وطبيعة الصخور الواقعة تحت السطح مباشرة وطبيعة النباتات وغزارتها ويمكن ايضا أن نسترشد بوجود بعض المواقع الرطبة من الارض أو بوجود رواسب سطحية تبخرية ناتجة من تبخر المياه الجوفية الصاعده بفعل الخاصية الشعرية فى المناطق الجافة , ويمكن استخدام طرق البحث الجيوفيزيائي لأختيار اماكن حفر آبار الماء.

اما الىبار الارتوازية العميقة تحتاج التنقيب عنها الى معلومات دقيقة عن طبيعة الصخور تحت السطحية وتراكيبها, وذلك فى المناطق الصحراوية خاصة مكامن الميا الجوفية محدودة...

الطرق الجيولوجية والطبوغرافية
وهي تساعد على الكشف عن اماكن تجمع المياه الجوفيه بالمشاهدات التالية:

1- ضباب الأرض...
يظهر على سطح الأرض أحيانا ضباب تختلف كثافته باختلاف تبخر المياه الجوفى, باستخدام طرق مختلفة مثل : استخدام أفرع طويله من الأشجار (فى المناطق شبه الرطبة)تغرس فى الأرض وعندئذ تميل الأفرع فى هذا الاتجاه كما يمكن استخدام صحون توضع مائلة فوق سطح الأرض وتترك طوال اليل فيشاهد بخار الماء كثيفا على سطحها الداخلي فى الصباح إذا كان بالأرض كمية كبيرة من المياه الجوفية.

2- الأراضي الرطبة والراشحة:
عندما يكون الماء الجوفي تقريبا قريبا من سطح الأرض, فان قدرا من هذا الماء يصل الى السطح بالخاصية الشعرية, لذلك فإن الأراضي الرطبة أو وود مياه راشحة , تعد دلالات فى كثير من الأحيان على وجود مياه جوفية قريبة من سطح الأرض.
ولكن عند القيام بمثل هذه المشاهدات يجب ملاحظة أنه يمكن أن تكون بعض الأراضي والصخور السطحية رطبة نتيجة لاحتوائها على بعض الأملاح المتميعة التى تمتص الرطوبة من الجو, وفى هذه الحالات لاتدل رطوبة سطح الأرض على وجود مكمن للمياه الجوفية تحته.
وفى حال اكتشاف مكمن للماء الجوفي يجب اختيار موقع البئر فى اتجاه سريان المياه.
وعلى مسافة قصيرة من موقع الرشح . ومستوى أعلى من منطقة الرشح قليلا .

3- طبوغرافية سطح الأرض:
يسترشد بها لتعيين أنسب الأماكن لحفر الآبار فمن المعروف ان مستوى الماء الجوفي يكون أقرب الى سطح الأرض تحت الوديان عنه تحت المناطق المرتفعة.

4- المناطق الشاطئة والكثبان الرطبة:
فى المناطق ذات التساقط الكافي من الامطار تتجمع طبقة من المياه العذبة تطفو فوق المياه المالحة تحت سطح الارض بالقرب من الشواطئ أو المساحاة المغطاة بالكثبان الرملية.

5- وديان الانهار:
تعطى الوديان الواسعه المفتوحة واللطيفة الانحدار فرصا أحسن لحفر الآبار مما تعطيه الوديان الضيقة ذات الانحدار الشديد.

الوسائل الجيوفيزيائية للكشف عن المياه الجوفية:

أولا:

طرق التحديد المباشرة لمواقع المياه الجوفية:
تتوقف هذه الطرق على الخواص الفيزيائية للمياه الجوفية , فيمكن العثور على مياه الينابيع الحارة أو المالحة او المياه ذات الإشعاعات عن طريق تحديد التأثير الحراري أو الكهربائي أو الإشعاعي لهذه المياه على سطح الأراضي التى فوقها. ويتم هذا التحديد باستخدام اجهزة مثل: مقاييس الحرارة thermometersوعدادات جيجر geiger counters
لقياس الإشعاع الذري أو أجهزة خاصة لقياس المقاومة الكهربائية للصخور .
وتعتمد هذه المقاومة فى كثير من الحالالت على كمية الأملاح الذائبة فى السوائل المتخللة فى الصخور . إذ هي تتناسب عكسيا مع كمية هذه الأملاح.
طيب....

ماذا يحدث لو كانت مكامن المياه الجوفي داخل فجوات فى باطن الأرض؟؟؟

مثال: مناطق الكارست الغنية بالصخور الجيرية....

هنا يمكن استخدام الطرق اللاسلكية للكشف عن مواقع المياه الجوفية,فالموجات الاسلكية تتأثر بوجود مقل هذه الفجوات أثناء سيرانها فى باطن الأرض.

ويمكن تحديد مستوى الماء الأرضي بطرائق جيوفيزيائية بأخذ قراءات هيجرومترية. ( يعني تحديد نسبة الرطوبة فى الصخور والتربة).على أعماق مختلفة من خلال حفر بعض الآبار الاستكشافية .

ثانيا :
طرق تحديد التكاوين المناسبة لوجود المياه المناسبة :
تعتمد هذه الطريقة على تحديد الاماكن المناسبة لوجود المياه وتتوقف على رسم الخرائط الجيولوجية للكشف عن التكاوين المناسبة التى تتسم غالبا بطابع الميل فى الاتجاه البعيد عن منطقة التشرب او تمتاز بالتقعر.
وفى هذه الحالات يمكن استخدام احدى الطرق الجيوفيزيائية التى تعتمد على وجود الاختلاافات فى الكثافة او المرونه أو المغناطيسية أو التوصيل الكهربائي للصخور وتعرف هذه الطرق ب " الطرق الزلزالية والطرق المغناطيسية والطرق الكهربائية .

يمكن التنقيب عن المياه الجوفية بعدة طرق وأفضل تلك الطرق هي الطرق الجيوفيزيائية وبالأخص الطريقة الكهربائية فهيا من أفضل الطرق للتنقيب عن المياه الجوفية التي تتواجد في المتكونات المائية تحت سطح الأرض , وللتنقيب عن المياه الجوفية يجب دراسة المنطقة من حيث تغذية المتكون المائة بمعني اخر دراسة كمية الأمطار المتساقطة , فالأمطار تقوم بتغذية المتكونات المائية فبالتالي تكون متكونات متجدده ويمكن الإستفادة منها وهنالك ثلاث متكونات مائية وهي :
1- المتكون المحصور .
2_ المتكون الشبة محصور .
3- المتكون الغير محصور .
جميع هذه المتونات تعتمد على الطبقات الموجودة فكل طبقه لها دور كبير من حيث تغذية المتكون المائي وكذلك بمسامية الصخر ونفاذيتة , علم الهيدروجيولوجي علم كبير جدا يدرس تواجد المياه تحت سطح الأرض وحركة المياه وكمية التغذية والدوره المائية للمنطقة ودراسة حالة المناخ وعمل
محمد علي حسن
ثانوية : عقبة بن نافع

المياه الجوفية
تعريفها
هي المياه التي تتواجد تحت سطح الأرض وقد تظهر على سطح الأرض في الأماكن المنخفضة .
مصادرها :
• مياه الأمطار وهي المصدر الرئيسي لتلك المياه .
• ماء الصهير وهو الماء الذي يصعد إلى أعلى بعد مراحل تبلور الصهير المختلفة .
• الماء المقرون وهو الماء الذي يصاحب عملية تكوين الرسوبيات في المراحل المبكرة ويحبس بين أجزائها ومسامها .
تواجدها
توجد المياه الجوفية في الجزء العلوي من القشرة الأرضية والذي يعرف بمنطقة الشق الصخري .
ولقد قسمت منطقة الشق الصخري إلى قسمين :
نطاق التهوية :
ويشمل الجزء العلوي من منطقة الشق الصخري حيث يمتلىء معظم الفراغات الصخرية فيه بالهواء ويحتوي جزئيا على بعض الماء .
نطاق التشبع :
ويلي نطاق التهوية إلى أسفل ، وفيه تكون مسامات الصخور مملوءة كليا بالماء ويطلق على المياه الجوفية الموجودة في هذا النطاق اسم المياه الأرضية ، ويعرف السطح العلوي لنطاق التشبع باسم منسوب الماء الأرضي water table . ( انظر الشكل )



أهم الظواهر الناتجة عنها :
المياه الجوفية تلعب دورا هاما من ناحية النشاط الكيميائي أما النشاط الميكانيكئ فهو ضعيف جدا إذا ما قورن بنشاط المياه الجوفية الكيميائي والذي يشكل ثلاث عمليات : الذوبان - الإحلال - الترسيب .
مظاهر جيولوجية ناتجة عن الذوبان :
تقوم المياه الأرضية بإذابة الصخور الجيرية ويساعدها على ذلك غاز ثاني أكسيد الكربون المذاب فيها ، إذ تعمل على تحويل كربونات الكالسيوم إلى كربونات كالسيوم هيدروجينية القابلة للذوبان في الماء ويتكون لذلك الكهوف وكثيرا ما تنهار أو تهبط الطبقات الصخرية فوق الكهف مكونة الحفر الغائرة .
مظاهر جيولوجية ناتجة عن عملية الإحلال :
تعمل المياه الأرضية الحاملة للأملاح المذابة أثناء مرورها على بقايا المواد العضوية المدفونة في الصخور ، على إحلال المادة المعدنية التي تحملها محل المواد العضوية وبذلك تتحجر هذه البقايا لتكون ما تعرف بالأحافير أو الأخشاب المتحجرة
مظاهر جيولوجية ناتجة عن عملية الترسيب :
في حالات كثيرة تقوم المياه الأرضية بترسيب المواد المعدنية الذائبة فيها حبيبات الصخر وتكون النتيجة :
• تماسك الصخر كما في تكوين الحجر الرملي الحديدي أو الحجر الرملي السيليسي .
• تقوم المياه الأرضية بترسيب ما تحمله من مواد معدنية في الشقوق والفجوات الكبيرة في الصخور مكونة العروق المعدنية والتي لها أهمية اقتصادية .
• عندما يتخلل الماء الأرضي المشبع بيكربونات الكالسيوم بفعل حرارة جو الكهف إلى غاز ثاني أكسيد الكربون وكربونات كاليسيوم وماء ، فتترسب كربونات الكالسيوم قبل أن تسقط القطرات من سقف الكهوف مكونة نموا بارزا من السقف وتسمى الهوابط .
• وإذا سقطت القطرات على أرضية الكهف تترسب كربونات الكالسيوم على شكل أعمدة نحو الأعلى تعرف باسم الصواعد .كما هو الحال في مغارة جعيتا في لبنان .