تشکیل آب زیرزمینی

منشا اصلی آب زیرزمینی بارش است.

آب باران ممکن است مستقیما به زمین نفوذ کند یا آنکه ابتدا به صورت رودخانه جریان یافته ، یا به‌صورت آب ساکن و دریاچه درآمده و بعد به تدریج وارد زمین شود.
قسمتی از آبهای زیرزمینی بر اثر ذوب برف و یخ موجود در سطح و نفوذ طبیعی آب حاصل به داخل زمین تامین می‌شود.
به کلیه آبهای فوق اصطلاحا «آب جوی» گفته می‌شود.قسمتی از آب زیرزمینی که از زمان تشکیل رسوبات در آنها به تله افتاده‌اند «آب محبوس» یا «آب فسیل» نامیده می‌شود.
بخش ناچیزی از آبهای زیرزمینی نیز ممکن است بر اثر فرآیندهای درونی و از ماگمای در حال سردشدن حاصل شده ‌باشد. این آبها چون برای اول بار وارد چرخه طبیعی آب می‌شود «آب جوان» نام دارند. محل استقرار آب زیرزمینی آب جوی پس از ورود به زمین ، فضاها و منافذ موجود در خاک را اشغال می‌کند.
منافذ موجود در خاک اغلب کوچک و در ارتباط با هم‌اند. در سنگها ، درزها و شکستگیهایی وجود دارد که فضاهای لازم را برای آب زیرزمینی به‌وجود می‌آورد. گاهی در بعضی از سنگها فضاهای خالی بزرگی یافت می شود.
در پاره‌ای از سنگها منافذ سنگ ممکن است باهم ارتباط نداشته ‌باشند و در نتیجه آب در درون سنگ قادر به حرکت نباشد تقسیم‌بندی منافذ موجود در سنگها از نظر نحوه تشکیل
۱)منافذ اولیه : مجموعه فضاهای خالی است که همزمان با تشکیل سنگ در آن بوجود آمده است، مثل فضاهای موجود در بین دانه‌ها در یک سنگ رسوبی.

۲)منافذ ثانوی : فضاهایی خالی است که در نتیجه فرآیندهایی که پس از تشکیل سنگ به‌روی آن اثر کرده ، ایجاد شده‌اند. مقدار فضاهای خالی را باکمیت «تخلخل» بیان می‌کنند.
بنابراین تخلخل عبارتست از درصد حجم فضاهای خالی موجود در یک سنگ یا خاک ، به حجم کل آن ، میزان تخلخل در سنگها و رسوبات مختلف متفاوت است و از نزدیک صفر تا بیش از ۵۰ درصد تغییر می‌کند. مقدار تخلخل در سنگها به عوامل گوناگونی بستگی دارد.
در مواد رسوبی دانه‌ای ، تخلخل به شکل و نحوه قرار گرفتن دانه‌ها و ذرات تشکیل دهنده سنگ و درجه جورشدگی ، سیمان‌شدگی و تراکم سنگ بستگی دارد. در سنگهای متراکم ، انحلال ثانوی قسمتی از کانیهای سنگ بوسیله آبهای نفوذی و شگستگیهایی که بعدا در سنگ ایجاد می‌شود نیز در مقدار تخلخل موثر است.
مواد رسوبی تخریبی ، بخصوص رسوبات آبرفتی ، از نظر تشکیل مخازن آب زیرزمینی بیشترین اهمیت را دارند. توزیع قائم آب زیرزمینی با بررسی نحوه توزیع قائم آب در زیر زمین دو منطقه مجزا را می‌توان مشخص کرد. یکی «منطقه تهویه» در بالا و دیگری «منطقه اشباع» در زیر. در منطقه تهویه قسمتی از منافذ ، از آب و قسمتی از هوا پرشده است.
ولی در منطقه اشباع تمام منافذ سنگ یا خاک بوسیله آب اشغال شده‌است. سطح فوقانی منطقه اشباع را اگر با لایه نفوذ ناپذیری محصور نشده باشد «سطح ایستایی» می‌گویند.
منطقه تهویه به تدریج که آب از سطح به داخل زمین نفوذ می‌کند بخشی از آن پیش از رسیدن به منطقه اشباع ، به‌علت جاذبه مولکولی بین آب و سنگ و همچنین جاذبه بین خودذرات ، علی‌رغم نیروی جاذبه زمین ، به‌صورت معلق می‌ماند.
این آب را اصطلاحا «آب معلق» می‌نامند.

منطقه تهویه را می‌توان به سه منطقه کوچکتر تقسیم کرد:

۱) منطقه آب خاک : این منطقه در مجاورت سطح زمین قرار گرفته و دربرگیرنده ریشه گیاهان است و آب لازم برای گیاهان را تامین می‌کند.

قسمتی از آبی که وارد این منطقه می‌شود بوسیله گیاهان مصرف می‌گردد، بخشی بر اثر تبخیر به اتمسفر باز می‌گردد و بقیه از آن عبور می‌کند و به قسمتهای پایینتر می‌رود.

آبهای موجود در منطقه آب خاک را به ۳ گروه می‌توان تقسیم کرد:

۱)آب هیگروسکوپی : رطوبتی است که مستقیما از هوا جذب می‌شود و ورقه نازکی بر روی ذرات خاک تشکیل می‌دهد. این رطوبت فرورفتگیها و شیارهای میکروسکوپی ذرات را پر می‌کند.

چون نیروی چسبندگی هیگروسکوپی به ذرات خیلی زیاد است، نمی‌تواند مورد استفاده گیاهان قرار گیرد. اینرطوبت با بخار آب موجود در هوا متعادل می‌شود و فقط با حرارت قابل دفع است و بوسیله نیروی مویی یا نیروی گرانی حرکت نمی‌کند.
 
۲)آب موئین : بصورت ورقه‌های نازک ممتدی ذرات خاک را احاطه می‌کند. این آبها بر اثر خاصیت کشش سطحی نگهداشته می‌شوند و توسط نیروی موئین حرکت می‌نمایند. آب موئین می‌تواند مورد استفاده گیاهان واقع شود.
 
۳) آب ثقلی : آبی است که تحت اثر نیروی گرانشی از میان منافذ سنگ و خاک به حرکت در می‌آید.
 
۲)منطقه میانی : در زیر منطقه آب خاک قرار گرفته و آب در آن به علت جاذبه مولکولی بصورت معلق است، مگر زمانی که آب باران یا آبهای نفوذی دیگر به آن می‌رسد، که در این صورت آب اضافی به ‌طرف پایین حرکت می‌کند.

ضخامت منطقه میانی به‌ شرایط محلی بستگی دارد و در مناطق خشک ، مثل مناطق مرکزی ایران ، ممکن است به صدها متر برسد در حالیکه در مناطق مرطوب ، مثل بخشهایی از جلگه گیلان ، ممکن است اساسا وجود نداشته ‌باشد. آبهایی که به علت نیروهای بین مولکولی در منطقه میانی نگهداشته می‌شوند، به «آب پوسته‌ای» معروف‌اند.

آب هیگروسکوپی و پوسته‌ای تنها بر اثر تبخیر و میعان از خاک خارج می‌شوند.

۳) منطقه موئینه : در مجاورت و بلافاصله در روی سطح آب زیرزمینی قرار دارد. در این محل آبهای زیرزمینی به علت خاصیت موئینگی از مجاری نازک موجود در سنگها یا رسوبات به طرف بالا کشیده می‌شوند. مقدار صعود آب به قطر این مجاری نازک بستگی دارد.

هرچه رسوبات دانه‌ریزتر و در نتیجه منافذ و مجاری نازکتر باشند، آب بیشتر بالا خواهد رفت. ضخامت منطقه موئینه معمولا بین چند سانتیمتر تا ۲ الی ۳ متر است.

منطقه اشباع بخشی از زمین است که در آن همه منافذ سنگ یا خاک از آب پرشده است. منطقه اشباع منبع واقعی آب زیرزمینی است. سطح فوقانی منطقه اشباع که در آن فشار آب مساوی فشار اتمسفر است «سطح ایستایی» یا سطح «ایستایی استاتیک» گفته می‌شود. عمق سطح ایستایی متغیر و به مقدار بارش و وضع زمین شناسی منطقه بستگی دارد.

نوسانات سطح ایستایی در طول سال به مقدار تغذیه منبع زیرزمینی و تخلیه آن بستگی دارد. حد پایین منطقه اشباع را معمولا سنگهایی با نفوذپذیری نسبی کمتر تشکیل می‌دهد که اصطلاحا «سنگ بستر» نامیده می‌شوند.

***مجموعه کتاب ها جزوات و مقالات نصب و اجرای آبیاری تحت فشار

مجموعه کتاب ها و مقالات نصب,طراحی, اجرا وسرویس سیستم های آبیاری تحت فشار قطره ای,بارانی,زیرزمینی و... ارائه شده در فرمت های ورد(word) پاورپوینت و پی دی اف.

**مجموعه صفحات جزوات و مقالات بیش از 1000 صفحه میباشد

**برای دیدن سرفصل های مجموعه روی دریافت فایل کلیک کنید