up
Search      menu
زمین شناسی,جغرافیا :: مقاله جريان آب زيرزميني PDF
QR code - جريان آب زيرزميني

جريان آب زيرزميني

آبهاي زيرزميني بطور طبيعي ، و بطور کلي تحت اثر وزن خود از نقاط مرتفع به سوي نقاط پست حرکت ميکنند. حرکت افقي آب در زير زمين اغلب بسيار آهستهتر از رودخانههاست، به نحوي که سرعت آب در رودخانهها را با متر در ثانيه ميسنجند در حالي که سرعت آبهاي زيرزميني با سانتيمتر در روز و حتي متر در سال سنجيده ميشود
● جابجايي آب در زير زمين
در تجزيه و تحليل حرکت آب زيرزميني ، مسير واقعي پرپيچ و خم مولکولهاي آب از خلال منافذ رسوبات و درز و شکاف سنگها را به صورت مسيرها صافي در نظر ميگيرند، بطوري که گويي مولکولهاي آب مستقيما از درون ذرات جامد عبور ميکند. خطوط صاف مسير حرکت مولکولهاي آب را اصطلاحا «خط جريان» ميگويند. جريان آب زيرزميني معمولا بهصورت يکنواخت و ماندگار است. با استفاده از ارتفاع سطح آب در چاههايي که در يک سفره حفر شدهاند ميتوان «نقشه خطوط تراز ايستايي» را تهيه کرد.
اين گونه نقشهها از نظر مطالعه حرکت آب در زير زمين و کسب اطلاعات در مورد سفره آب زيرزميني بسيار مفيد است. خطوط تراز ابهاي زيرزميني را خطوط هم پتانسيل نيز ميگويند. جهت جريان آب زيرزميني و نحوه ارتباط آب زيرزميني با رودخانهها و درياچه ها را مشخص کرد، جهت و سرعت حرکت آب زيرزميني را همچنين ميتوان بوسيله «رويابها» نيز مشخص کرد. به اين منظور مقداري مواد رنگي ، مواد نمکي يا مواد راديواکتيو را به آب چاه افزوده و زمان دريافتشان را در چند چاه مجاور مشخص ميکنند. به اين وسيله ، با در دست داشتن فاصله چاهها از يکديگر جهت و سرعت حرکت آب زيرزميني معلوم ميشود.
● عوامل موثر در سرعت آب زيرزميني
▪ شيب آبي :
شيب آبي يا گراديان هيدروليک بين دو نقطه از سطح ايستايي عبارت از نسبت بين اختلاف ارتفاع دو نقطه به فاصله بين آن دو نقطه است و منعکس کننده کاهش بار ناشي از اصطکاک در طول حرکت آب بين آن دو نقطه ميباشد
▪ نفوذپذيري :
نفوذپذيري به معني قابليت عبور آب از زمين است. نفوذپذيري علاوه بر اندازه فضاهاي خالي سنگ و خاک به ارتباط بين آن فضاهاي خالي با يکديگر نيز بستگي دارد. سنگي که تخلخل زيادي دارد، اگر منافذ آن به هم ، راه نداشته باشند، غير قابل نفوذ خواهد بود. نفوذپذيري خاک و سنگ را به روشهاي مختلفي در صحرا و آزمايشگاه ميتوان تعيين کرد. رايجترين روش صحرايي تعيين نفوذپذيري استفاده از آزمايش پمپاژ و در آزمايشگاه بکارگيري آزمايشهاي «بار ثابت» ، «بارافتادن» يا «بارخيزان» است. در خاکها ، يکنواخت نبودن و حالت لايهلايه تاثير مهمي بر نفوذپذيري دارد. به نحوي که معمولا نفوذپذيري افقي مصالح به مراتب بيشتر از نفوذپذيري قائم در آنهاست
در اغلب شرايط ، نفوذپذيري سنگها تابعي از وضعيت درزها و شکستگيهايشان ، از جمله فاصله آنها از يکديگر ، مقدار باز شدگي و پر شدگي آنها و بالاخره اندازه حفرات و نحوه توزيع آنها است. به دليل نامنظم بودن اين اشکال و عدم تداومشان در سنگ ، اغلب ممکن است برآورد نفوذپذيري سنگ با خطاي قابل ملاحظهاي همراه شود. نفوذپذيري يکي از مهمترين پارامترهاي تعيينکننده ويژگيهاي مصالح است. بالارفتن آب به خلاف نيروي گرانشي و بر اثر نيروي موئينه ، شسته شدن رسوبات ريز از ميان رسوبات درشت و ايجاد پديده رکاب و بالاخره از دست رفتن مقاومت برخي خاکها بر اثر بارگذاري ناگهاني به روي آنها ، هم در ارتباط با نفوذپذيري مصالح ايجاد ميشود.
● تخليه طبيعي آب از زير زمين
آبي که در زير زمين حرکت ميکند سرانجام بطور طبيعي از زير زمين خارج ميشود. با نزديک شدن سطح ايستايي به سطح زمين ، آب زيرزميني مستقيما از طريق خاک تبخير ميشود يا جذب گياهان شده و بر اثر عمل تفريق به اتمسفر باز ميگردد. در پارهاي از نقاط ، با نزديک شدن سطح ايستايي به سطح زمين و تبخير آب يک منطقه تبخيري و شورهزار بوجود ميآيد. بخش مهمي از آبهاي زيرزميني مستقيما وارد آبهاي سطحي ، يعني رودخانهها ، درياچهها و درياها ميشود. رودخانههايي که آب زيرزميني را زهکشي ميکنند «رود زاينده» يا آبزا ناميده ميشوند.
● چشمه
هر جا که سطح ايستايي ، سطح زمين را قطع نمايد، آب بهصورت جريان سطحي تخليه ميشود. اگر مقدار تخليه کم يا در سطح وسيعي پخش شده باشد «سطح تراوش» ايجاد ميشود. آبهاي زيرزميني بصورت «چشمه» نيز از زمين خارج ميشوند. چشمه نوعي تخليه طبيعي آب زيرزميني است که بصورتي متمرکز رخ ميدهد.
● تقسيم بندي چشمه ها
▪ چشمه هاي ثقلي :
آنهايي هستند که در شرايط مناسب ، بر اثر جريان آب بوسيله نيروي گرانشي ، در سطح زمين ظاهر ميشوند. وقتي سطح ايستايي بههر علتي به وسيله سطح زمين قطع شود ممکن است يک چشمه تشکيل شود. از اين رو به چشمههاي ثقلي «چشمههاي سطح ايستايي» هم ميگويند. در شرايطي که يک لايه نسبتا قابل نفوذ آبدار در روي يک لايه تقريبا غير قابل نفوذ ، که توسط سطح زمين قطع گرديده، قرار بگيرد، چشمه تشکيل ميشود. همچنين وقتي يک سفره آب زيرزميني به وسيله يک مجرا به سطح زمين راه يابد، چشمه تشکيل ميشود. آبهاي زيرزميني موجود در سنگهاي آهکي ، که گاهي منابع بسيار بزرگي را تشکيل ميدهند، ممکن است چشمههاي پر آب بوجود آورند.
▪ چشمه هاي غير ثقلي :
يا چشمههاي آرتزين آنهايي هستند که آبشان با فشاري بجز فشار هيدرواستاتيک به خارج رانده ميشود. منبع تامين فشار در اين چشمهها معمولا فرآيندهاي دروني زمين است. آب اين نوع چشمهها معمولا گرمتر از چشمههاي معمولي و حاوي مواد معدني بيشتر است. بههمين جهت به «چشمههاي آب گرم» يا «چشمههاي معدني» نيز معروفند. چشمههاي آب معدني در ايران فراواناند. نوعي از چشمههاي آب گرم به آبفشان معروفاند. آب آبفشانها به تناوب و با نيروي زياد به بيرون ميجهد.
فرسايش و رسوبگذاري توسط آبهاي زيرزميني
آبهاي زيرزميني نيز در ضمن حرکت خود تغييرات زيادي را بوجود ميآورند. آبهاي زيرزميني به علت سرعت بسيار کمشان نميتوانند، همانند رودخانهها ، از راه سايش با کندن مستقيم سنگها باعث فرسايش زمين شوند. ولي قادرند به تدريج مقادير بسيار زيادي از مواد را حل کرده با خود ببرند و در مقاومت مواد تاثير منفي بگذارند. در شرايط مناسب با اتصال مجراهاي انحلالي و فراختر شدن آنها «غار» تشکيل شده و جريانهاي رودخانهاي زيرزميني ايجاد ميشود. عمل انحلال بيشتر در امتداد (درزه|درزها)) ، گسلها يا سطوح لايه بندي سنگها ، مخصوصا سنگهاي آهکي ، انجام ميشود. در اغلب موارد کف غار از واريزههاي سقف آن پوشيده شدهاست. در صورتي که غارها و حفرات به اندازه کافي به سطح زمين نزديک باشند فروريزش آنها حفراتي را در سطح زمين ايجاد ميکند. که به آنها «توپوگرافي کارستي» گفته ميشود.
مواد محلولي که بوسيله آبهاي زيرزميني جابجا ميشوند ممکن است با تغيير شرايطي چون تغيير فشار و دما ، افزايش مواد محلول ، تبخير آب ، فعاليت باکتريها و غيره ، در نقاط ديگري بار ديگر رسوب کنند. به اين ترتيب ممکن است موادي مثل کلسيم کربنا ، سيليس و اکسيد آهن در لابهلاي رسوبات ديگر تهنشين شوند و ذرات ناپيوسته آن رسوبات را بههم بچسبانند و سنگ متراکم و يکپارچهاي را بوجود آورند. به اين مواد اصطلاحا «سيمان» گفته ميشود. مواد محلولي که بوسيله آبهاي زيرزميني حمل ميشوند، گاهي نيز ممکن است جانشين مواد ديگر شوند. يعني آب زيرزميني همزمان با حمل کردن مواد موجود ، مواد جديدي را به جاي آن تهنشين سازد. رسوب مواد محلول در آب زيرزميني ، در سقف و کف غارها اغلب قنديلها و اشکال جالبي را بوجود ميآورد.
وقتي آبهاي زيرزميني در سطح زمين ظاهر ميشوند ممکن است بخشي از مواد محلول خود را در محل ظهور باقي بگذارند. اين گونه رسوبات ، بهخصوص بوسيله چشمههاي معدني فراوان تشکيل ميشود. يکي از رسوباتي که در دهانه اغلب چشمههاي معدني يافت ميشود. کربنات کلسيم در دهانه چشمهها را ممکن است بر اثر خروج گاز > حفرهدار نيز شده باشند، تراورتن مينامند. تراورتن بهدليل سهولت دسترسي و سادگي برش ، به مقدار زياد به عنوان روکار بناها استفاده ميشود.

مقدمه آب ماده اي فراوان در کره زمين است. به شکل هاي مختلفي همچون دريا ، باران ، رودخانه و... ديده مي‌شود. آب در چرخه خود ، مرتباً از حالتي به حالت ديگ ...

رودخانه رسوباتي را که با خود حمل مي کند، در بسترش يا در زمان طغيان در محدوده بلافصل آن بر جاي مي گذارد. رسوبات بر جاي گذرده شده توسط رودخانه در خشکيها ...

رودخانه رسوباتي را که با خود حمل ميکند، در بسترش يا در زمان طغيان در محدوده بلافصل آن بر جاي ميگذارد. رسوبات بر جاي گذرده شده توسط رودخانه در خشکيها ر ...

رودخانه‌ رسوباتي را که با خود حمل مي‌کند، در بسترش يا در زمان طغيان در محدوده بلافصل آن بر جاي مي‌گذارد. رسوبات بر جاي گذرده شده توسط رودخانه در خشکيه ...

▪ مخاطرات دريايي، درياي خزر چيست؟ در پژوهش هاي خود مخاطرات درياي خزر را جمع بندي کرديم و متوجه شديم يکي از مهم ترين مخاطرات، «جريان شکافنده» دريا است. ...

مناطق قطبي بخش مهمي از سيستم آب و هوايي زمين را تشكيل مي دهند و مي توانند تغييرات زيادي را بر آب وهواي كل جهان كه در اثر انباشته شدن گازهاي گلخانه يي ...

آبهاي معدني ( Inorganic Water ) ، آبهايي هستند که در يک کيلوگرم آنها لااقل هزار ميلي گرم نمک و يا ۲۵۰ ميلي گرم انيدريد کربنيک آزاد موجود است. آبهاي مع ...

آبهاي زيرزميني بطور طبيعي ، و بطور کلي تحت اثر وزن خود از نقاط مرتفع به سوي نقاط پست حرکت مي کنند. حرکت افقي آب در زير زمين اغلب بسيار آهسته تر از رود ...

دانلود نسخه PDF - جريان آب زيرزميني