المياه السطحية :
مصطلح يشير نموذجيا إلى
المياه الغير ملحيةّ و المفتوحة علىتقلبات المناخّ،و هي النوع
الأدنى وفرة من المياه العذبة و الصالحة للشربّ. تؤلّف
هذا النوع من المياه 2% من المياهّ المتوفّرة للاستعمال الإنسانيّ
و تعتبر
الأمطار هي المصدر الأساسي للمياه السطحيّة التي تشمل أنواع مختلفة مثل السيول ,
الأنهار,البحيرات و البرك.
ألمياه السطحيّة متوفّرة و
سهلة المنال للاستعمال الإنسانيّ و في مساحات واسعة
أكثر من
مصادر أخرى ّو لكنها ليست النوع المثالي للاستعمال نظرا لاحتوائها
في كثير من الأحيان على ملوثات و شوائب جرثومية
و كيميائية تحتاج إلى أنظمة معالجة متكاملة
و متطورة.
ملوثات المياه السطحيّة
مبدئيا تتأتى أولا من النشاط إلانسانيّ و الزراعي و النفايات الصناعية إضافة
إلى فضلات الحيوانات
و النافق منها. والملوثات الجرثومية تترافق غالبا مع مخزون المياه السطحيّة
حيث تتغذى و تنمو في مستعمرات و
بأعداد هائلة تعمل المؤسسات الحكومية
المختصة
على حل هذه المسألة عبر الاعتماد على عدة طرق
للمعالجة مثل الكلورة Chlorination ,
التخثير Coagulation, الترسيب Sedimentation و
التصفية او الترشيح Filtration.
والمياه الجوفية و
المياه السطحيّة تتميزان بعاملي الوقت و المكان , و تلعب عملية التبادل بينها دورا
هاما في وفرة المياه العذبة.على سبيل
المثال، السيل السطحي المتدفّق هو
احد
مصادر تغذية المياه الجوفية , و بالتالي فأن المياه الجوفية
المتفجرة بشكل ينابيع و عيون هي مصدر رئيسي لمياه
الأنهار و الجداول السطحية.
المياه الجوفية
المياه الجوفية
هي
المصدر الأوسع للمياه العذبة و الغير متجمدة على كوكبنا وتقدر بحوالي 21% من مخزون
المياه و تعتمد نسبة عالية من التجمعات
السكانية في العالم على المياه الجوفية كمصدر صالح للمياه.
والمياه الجوفية هي المياه
التي تقع تحت سطّح التربة و تختزن نفسها في مسامات الأرض و بين
مسامات الصخور ، وفى الرمل، والحصى، و صخور أخرى من مكونات الجزء العلوى من القشرة
الأرضية.
وتنشأ معظم المياه الجوفيّة من تسرّب المياه عبر طبقات الأرض لتنطلق بعدها بالجاذبية نحو البحار و المحيطات او تتدفق لتنضم إلى مجاري الجداول والأنهار.
وتنشأ معظم المياه الجوفيّة من تسرّب المياه عبر طبقات الأرض لتنطلق بعدها بالجاذبية نحو البحار و المحيطات او تتدفق لتنضم إلى مجاري الجداول والأنهار.
تحدث حركة المياه الجوفيّة عموديا و أفقيا في
استجابة لجاذبيّة الأرض و الضغط الهيدروليكيّ و خلال مناطق مشبعة بالكامل.تتألّف
هذه المناطق من طبقات صخرية أو رسّوبية تسمح بنفاذ المياه بطريقة الترشيح و
بمقادير صالحة للاستعمال و بسرعة يحكمها درجة الانحدار.و عموما فأن الصخور
الرسوبية تملك مسامية عالية و ممتازة مثل الصخور الرملية و الجيرية
الرسم
في الأسفل يوضح لنا ترتيب الطبقات الأرضية و حدود جدول المياه او ما يسمى باللغة
الإنكليزية Water
Table
وأكثر الوسائل الشائعة
للحصول على إمدادات المياه الجوفيّة هو
الينابيع و و الآبار.
وتنشأ الينابيع في المناطق حيث تشهد تغييرا هاما في نفاذية التربة و انفتاح مساماتها أفقيا و يؤدي إلى ظهور المياه إلى سطح الأرض لتصبح مياها سطحية.
وتنشأ الينابيع في المناطق حيث تشهد تغييرا هاما في نفاذية التربة و انفتاح مساماتها أفقيا و يؤدي إلى ظهور المياه إلى سطح الأرض لتصبح مياها سطحية.
إن حفر الآبار للحصول على المياه
الجوفيّة هو من أكثر العمليات تعقيدا حيث يعمد المخططون والمختصون في هذا المجال
إلى استخدام وسائل مختلفة لتحديد المصدر المائي الذي يمكن الاعتماد عليه والوثوق
به.
حفــــــــــر الآبــــــــــــار
حفــــــــــر الآبــــــــــــار
يتم
حفر الآبار بعدة طرق :
أ-
الحفر الدورانى :
تعتبر هذه الطريقة هى الأكثر فعالية وإنتشاراً حالياً حيث
يتم تحطيم الصخور بواسطة رؤوس حفر خاصة تتحرك بطريقة دورانية مفتتة الصخور ، ويحمل
رأس البئر على أنبوب الحفر أما النواتج فتدفع عن طريق سائل الحفر الذى يكون ذو
كثافة معينة ، تتحدد طبقاً لطبيعة الصخر والشروط الهيدرولوجية ، وتبعاً لقطر الحفر
الذى يتراوح مابين 10 – 60 سم ( ويستعمل عادة الماء الصافى ، أو محلول غروانى ...
الخ ) ضمن أبوب الحفر وينسكب ضمن البئر عبر فتحات رأس الحفر ومنه بضغط محدد ، يخرج
الى السطح ماراً بين أنبوب الحفر وجدران البئر ويخرج من الأنبوب وتعرف هذه العملية
بالشفط ، وقد يستخدم فيها الهواء المضغوط أيضاً .
وإضافة الى
وظيفة رفع نواتج الحفر يقوم سائل الحفر بعدة وظائف أخرى وهى :
1- تبريد
رأس الحفارة التى ترتفع درجة حرارته نتيجة الاحتكاك
2- منع
المياه الجوفية من الاندفاع الى البئر
3- حفظ
جدران البئر من الانهدام
وفى حالة
استخدام محلول غروانى فإنه يشكل طبقة كتومة على جدران الحفر تمنع نفاذ الماء
خلالها ، ولذا لابد من التخلص منها بعد الانتهاء من الحفر ، وقد يستعمل بدلاً من
هذا السائل غاز معين .
وفى طريقة
الحفر هذه يمكن الحصول على عينات اسطوانية للأعمال المختبرية والتجريبية كما أنه
يمكن تفتيت الصخر كاملاً .
ب-
الحفر بالدق :
فى هذه
الطريقة يتم تحطيم الصخر بواسطةرأس يتحرك حركة إهتزازية تجعله يسقط على
الصخربتواتر محدد ، وهذا الرأس قد يحمل اما بواسطة حبل أو بواسطة أنبوب معدنى مجوف
أو أصمت ، وفى حالة الأنبوب يتم رفع نواتج الحفر بواسطة وعاء خاص معلق أو بواسطة
أجهزة خاصة
ج- الحفر بالدق الدورانى :
وهناك نوع خاص من الحفر يسمى الحفر بالدق الدورانى حيث يجهز
رأس الحفارة بشفرات حلزونية تتحرك حركة حلزونية بإتجاه الأعماق وبضغط مناسب ويتم
رفع نواتج الحفر بواسطة الشفرات نفسها .
ثم تجرى
عمليات لتدعيم جدران البئر بشكل مرحلى وتدريجى بطرق متعددة تبعاً لطبيعة الصخور ،
وسمك الطبقات الحاملة للماء ، وضغط المياه المخزونة .
ويلى ذلك
مرحلة إجراء تجارب ضخ من البئر لتحديد الغزارة ، وهذه التجارب قد تتم على عدة آبار
إما استثمارية أو تجريبية ، وهذه التجارب تحدد المميزات الهيدرولوجية للطبقة
الحاملة للماء ، ومنها نستطيع تحديد بدقة الموارد الاحتياطية المتوفرة .
وهذه التجارب تتطلب تنفيذ القياسات التالية :
1-الوقت : ويتم تحديده بواسطة كرونوميتر
2-المنسوب : ويتم
قياسه بواسطة ميزوميتر
3-الغزارة : وتستخدم عدة طرق لقياسها مثل المعايرة
وتكون مدة التجارب مختلفة
فقد تكون :
*. قصيرة فى حدود
عشرة ساعات وهو مايعرف بالضخ التمهيدى
*. أو طويلة تستمر عدة أيام ( ثلاثة على الأقل ) وتعرف بالضخ
التجريبى
*. أو مطولة تستمر عدة أسابيع أو أشهر وتعرف بالضخ
الاستثمارى .
تكنولوجيا الفضاء واستكشاف
المياه الجوفية في الصحارى العربية
كان لمحاولة استكشاف المياه على كوكب المريخ عن طريق
الرادار المحمول على اقمار صناعية تدور حول الكوكب (اقمار مدارية) حيث كانت منذ
ملايين السنين مياه وفيضانات هائلة على كوكب المريخ بدليل وجود الأودية الجافة
التي تشبه الى حد بعيد الأودية الجافة الموجودة بالصحارى في الارض.. لكن نتيجة
لتغيرات في مناخ هذا الكوكب فقط هبطت بشدة درجة حرارة الغلاف الجوي، كما ان هذا
الغلاف اصبح رقيقا للغاية وجافا.
ويعتقد العلماء في وكالة
الفضاء الاميركية «ناسا» ان الماء الموجود على سطح المريخ حاليا على هيئة ثلوج
مدفونة تحت طبقة من الرمال يبلغ سمكها عدة امتار وتختلف من مكان لآخر نتيجة لوجود
عواصف رملية في المريخ تشبه العواصف الرملية على الارض كعواصف الخماسين بمصر.
ويمكن لهذا الرادار ان يعطي صورة لما هو تحت الرمال على عمق عدة امتار اثناء
دورانه محمولا على قمر صناعي حول المريخ. وكانت الطريقة الاخرى للتأكد من وجود
المياه تحت الطبقة الرملية في المريخ هي انزال اجهزة مغناطيسية متطورة Magnetic Coil مع
احدى سفن الفضاء التي ستهبط على سطح المريخ لقياس المغناطيسية لعدة امتار في عمق
تربة المريخ ومنها يمكن معرفة التركيب التحتي لهذه التربة، وكذلك انزال اجهزة
كهرومغناطيسية Electromagnetic
Sounder
وذلك لقياس المجال الكهربي لعدة امتار في عمق تربة المريخ ومنها يمكن معرفة
التركيب التحتي للطبقات الحاملة للمياه الجوفية وكمية هذه المياه ومعدل سريانها
اذا كانت سائلة أو في حالة حركة. ولقد ثبت من هذه الارصاد وجود المياه تحت الرمال
في الأودية الجافة بالمريخ وليست عند الاقطاب فقط كما يبدو في الصور الملتقطة
لكوكب المريخ سواء بالاقمار الصناعية او بالتلسكوبات البصرية من الارض. ولقد حاول
علماء الجيولوجيا الفضائية المتقدمة في استكشاف المياه في الصحارى على الأرض وذلك
عن طريق استخدام رادارات محمولة على أقمار صناعية تدور حول الارض في مدارات محددة.
ولقد تمت الاستفادة من
هذه التقنية الجديدة والمتقدمة في استكشاف المياه الجوفية في الصحارى العربية فقداتضح
وجود أودية قديمة جافة مدفونة تحت الرمال في الصحراء الكبرى بشمال افريقيا. فمنذ
ملايين السنين كانت هناك فترات مطيرة وفترات قاحلة متتالية على هذه الصحراء تبعا
للتغيرات المناخية طويلة وقصيرة الأمد على عمر كوكب الارض حيث كانت تهطل الامطار
الغزيرة في منطقة جنوب الصحراء، وبعد تجمع هذه المياه كانت تجري في اودية نحو
الشمال، وكان هطول هذه الامطار يفتت الحجر الرملي النوبي ويحمله معه ثم يرسبه في
المستنقعات في الاراضي الواطئة في الشمال. وبعد ان تغير المناخ واصبحت هذه الصحراء
قاحلة بعد ان كانت منطقة سافانا تعج بالحياة النباتية والحيوانية وينعم الانسان
فيها بصيد الحيوانات، جفت البرك والمستنفعات وبدأ تأثير الرياح في هذه الرمال
المترسبة في قاع البرك والمستنقعات القديمة وتحريكها بحيث انها تأخذ شكل ما يسمى
بالكثبان الرملية. لذلك فإن النظرية الحديثة هي ان الرمال في الكثبان الرملية جاءت
في الاصل من عملية نحر للصخور النوبية الرملية بالامطار والمياه قبل ان تلعب بها
الرياح بعد تغير المناخ وانتهاء العصر المطير الاخير، لذلك فقد وجد ان كل منطقة
كثبان رملية يكون اسفلها واد قديم وفي اعماق هذا الوادي توجد المياه الجوفية بعد
ان تسربت من سطح الارض الى باطنها. ولقد ثبتت صحة هذه النظرية لمنطقة جنوب الصحراء
الغربية لمصر ومنطقة الواحات حيث تبين وجود انهار قديمة في هذه المناطق في العصور
المطيرة ولكنها مغطاة بالرمال ولم يكتشفها الا الرادار المحمول بالأقمار الصناعية
لذلك تسمى Radar Rivers.
كذلك اتضح وجود انهار
قديمة عن طريق المسح الراداري من بعد في منطقة الكفرة جنوب صحراء ليبيا. كما امكن
من هذه التقنية الفضائية المتقدمة تحديد الدلتا القديمة لوادي النيل التي كانت
قاعدتها تمتد من الفيوم حتى الاسماعيلية حاليا حيث ان الدلتا الحديثة كانت جزءا من
قاع البحر الابيض المتوسط منذ ملايين السنين.
ولم تكن الصحراء الكبرى
في شمال افريقيا هي الوحيدة التي تم فيها اكتشاف الانهار القديمة المدفونة تحت
الرمال بواسطة الرادار المحمول بل ان صحارى شبه الجزيرة العربية وجدت بها اودية
جافة وانهار قديمة مدفونة تحت الرمال في شمال الجزيرة وجنوبها، كما امكن دراسة
منطقة الربع الخالي بالمملكة العربية السعودية ومنطقة صحار بسلطنة عمان وتحديد
الانهار القديمة فيها بدقة تحت الكثبان الرملية القاحلة واكتشاف قلعة قديمة في تلك
المنطقة عن طريق استخدام رادار ارضي يسمى GeoRadar
يعتقد انها مدينة «إرم ذات العماد التي لم يخلق مثلها في البلاد»، والتي ورد ذكرها
في القرآن الكريم. مما يعتبر انجازا علميا كبيرا.. عندما يحدثنا القرآن الكريم عن
تلك الحضارات الراقية في الأزمنة الغابرة لقوم عاد الساميين وهم من العرب البائدين
وعن النعيم والجنات وارفة الظلال التي كانوا يحيون فيها قبل تغير المناخ وتحول هذه
البقاع الى مناطق صحراوية قاحلة تعوي فيها الرياح.
لقد بدأت العديد من الدول
العربية التي تعاني من ندرة في المياه في استخدام هذه التكنولوجيا الفضائية
المتقدمة للرادار المحمول مع القياسات المغناطيسية بأجهزة Magnetic Coil
والقياسات الكهربية بأجهزة Electromagnetic Sounder في استكشاف ثرواتها من المياه تحت السطحية والجوفية
وتحديد كميات هذه المياه ومعدل تصرفها وتسربها خلال الصخور في الطبقات الحاملة لها
وذلك لتنمية المناطق الصحراوية واستزراعها في مشاريع قومية كبيرة كمشروع النهر
الصناعي العظيم في ليبيا ومشروع جنوب الوادي (توشكى) بمصر ومشاريع تنموية اخرى في
دول الخليج العربي.
وقد أطلق القمر الصناعي GRACE الى الفضاء في يونيو 2001 ومع بداية عام 2002 بدأ فريق
العمل البحثي في تحليل الارصاد المأخوذة بهذا القمر لاستخلاص النتائج وامكانية
قياس الجاذبية الارضية بدقة عالية بواسطة هذا القمر الصناعي. وسوف يستلزم ذلك
اجراء دراسة حقلية لمناطق كثيرة من العالم لقياس الجاذبية الارضية والضغط الجوي
والمياه الجوفية وتغيرات كل منها وتأثير ذلك في مقدار الجاذبية المقاسة بالقمر
الصناعي GRACE لتبيان دقة القياس للجاذبية الارضية
من الفضاء الخارجي عن طريق هذا القمر. وقد تم اختيار منطقة شرق العوينات في جنوب
غرب مصر على أساس انها تعتبر أجف المناطق الصحراوية في العالم، حيث يؤدي ذلك الى
ان يكون التغير الشهري في مقدار المياه الجوفية اقل من واحد سنتيتمر في المستوى
الاستاتيكي وهذه قيمة تعتبر صغيرة ويمكن اهمالها عند اجراء التجارب.
وسيقوم هذا القمر الصناعى
أيضاً بتجميع إرصاد عن المد والجزر على طول شاطئ البحر المتوسط والبحر الاحمر
لاستنباط التغير في كتلة مياه البحار والمحيطات. وسوف يكون لمشروع القمر الصناعي GRACE مردوده الاقتصادي الكبير على مستوى العالم بصفة عامة
والصحارى العربية بصفة خاصة بعد ثبوت دقة قياسه للجاذبية الأرضية، حيث يمكن
استخدام ارصاده بعد ذلك في دراسة المياه الجوفية وتغيراتها الشهرية وتحديد كمية
المخزون منه والطريقة المثلى للتصرف فيه واستخدامه في المناطق الصحراوية النائية
سواء باستزراع الاراضي او اقامة المراعي والنشاط الصناعي والعمراني واقامة مجتمعات
عمرانية وسكانية جديدة وسط الصحراء القاحلة تصبح من ضمن مصادر زيادة الانتاج
والدخل القومي للبلاد العربية.
ونظرا لأن هذه المناطق
بعيدة ونائية في معظم الاحيان عن الشبكة القومية للكهرباء لكل بلد عربي فان توفير
الطاقة اللازمة لضخ هذه المياه لابد من ان تكون متوافرة من مصادر اخرى، ونظرا لأن
هذه المناطق الصحراوية تتمتع بسطوع عال للشمس ودخل كبير من الطاقة الشمسية حيث يصل
في بعض المناطق الى الفين وخمسمائة كيلووات/ساعة على المتر المربع في العام وقد
يزيد. فان استخدام الخلايا الشمسية بانواعها المختلفة البلورية واللابلورية
والمجمعة في الواح كهروشمسية هي الوسيلة لتحويل الطاقة الشمسية الى طاقة كهربية
مباشرة لضخ المياه وتنمية هذه المناطق الصحراوية النائية فضلا عن ان الطاقة
الشمسية طاقة متجددة بديلة ونظيفة وهي في هذه المناطق النائية طاقة منافسة للطاقات
التقليدية من الناحية الاقتصادية الآن وفي المستقبل.
وهكذا فإن تكنولوجيا
الفضاء التي وجدت الكثير من الأصوات المعارضة للأموال الباهظة التي كانت تتفق
عليها خلال النصف الثاني من القرن العشرين، اصبح لها مردود اقتصادي كبير في كافة
الاغراض والمجالات على الارض وبالذات في تنمية الصحارى واستكشاف ما في جوفها من
ثروات معدنية وبترولية وخزانات للمياه الجوفية.
وكانت الكثير من البلاد
العربية من اول المستفيدين من هذه التكنولوجيا الفضائية المتقدمة في تعمير وتنمية
صحاريها واستغلال ثرواتها المدفونة تحت الرمال.
كبفية
تكون المياه تحت سطح الأرض
في أي مكان في العالم تتسرب بعض المياه التي تسقط كأمطار
أو جليد إلى داخل التربة والصخور تحت السطح. وتتوقف الكمية المتسربة على عدة
عوامل. ويمكن أن تكون كمية الماء المتسربة، جراء الأمطار التي تسقط على الغطاءات
الجليدية في جرين لاند، ضئيلة للغاية. وكما حدث في اختفاء أحد المجاري المائية
داخل أحد الكهوف في ولاية جورجيا بالولايات المتحدة الأمريكية، فإن ذلك يعني أن أي
مجرى مائي يمكن أن يتلاشى داخل المياه الجوفية.
بعض المياه التي تتسرب تبقى داخل طبقة التربة الضحلة،
حيث يمكن أن تصبح مجرى مائياً من خلال التسرب إلى داخل حوض المجرى. ويمكن أن يتسرب
بعض من هذه المياه إلى مسافات أعمق لتغذية مستودعات المياه الجوفية. وإذا كانت هذه
المستودعات المائية ضحلة أو مسامية بما فيه الكفاية لتسمح للماء بالتحرك بسهولة من
خلالها فإنه يمكن للناس حفر الآبار داخل المستودعات المائية الأرضية، واستخدام
الماء في أغراضهم الخاصة. ويمكن أن تنتقل المياه إلى مسافات طويلة، أو البقاء في
مستودع المياه الجوفية لفترات طويلة من الزمن قبل، أن تعود إلى سطح الأرض، أو
التسرب إلى داخل الأجسام المائية الأخرى، مثل المجاري المائية والمحيطات.
المياه تحت السطح (تحت السطحية)
عندما تتسرب مياه الأمطار إلى داخل التربة تحت السطحية
فإنها عادة ما تشكل منطقة غير مشبعة وأخرى مشبعة. ففي المنطقة غير المشبعة توجد
بعض المياه في فتحات الصخور تحت السطحية، إلا أن الأرض لا تكون مشبعة. ويُعرف
الجزء الأعلى من المنطقة غير المشبعة بمنطقة التربة غير المشبعة، التي توجد فيها
فراغات خلقتها جذور النباتات التي تسمح بتسرب مياه الأمطار. وتقوم النباتات
باستخدام المياه الموجودة في هذه التربة. وأسفل المنطقة غير المشبعة، توجد المنطقة
المشبعة، حيث يملأ الماء بصورة كاملة الفراغات الموجودة بين الصخور وذرات التربة.
ويمكن للناس حفر الآبار داخل هذه المنطقة وضخ الماء إلى الخارج.
خروج الماء من الأرض
إنك تشاهد يومياً الماء حولك، مثل، البحيرات، والأنهار،
والجليد، والأمطار، والثلوج. وهناك أيضاً كميات هائلة من الماء لا يمكن مشاهدتها
بالعين المجردة مثل الماء الموجود والمتحرك في جوف الأرض. وقد ظل الناس يستخدمون
المياه الجوفية لآلاف السنين لأغراض الشرب والري وهم لا يزالون مستمرين في ذلك إلى
يومنا هذا. ولذلك، فإن الحياة على وجه الأرض تتوقف على المياه الجوفية، وبالقدر
نفسه على المياه التي توجود على سطح الأرض.
يتسرب جزء من مياه االتساقط التي تسقط على الأرض إلى جوف
الأرض لتصبح مياهاً جوفية. وبمجرد وجودها في جوف الأرض ينتقل بعضها إلى المناطق
القريبة من سطح الأرض، ويخرج بسرعة كتصريف إلى أحواض المجاري المائية، إلا أنه
نظراً للجاذبية الأرضية فإن غالبيتها يستمر في التسرب إلى مسافات أعمق داخل جوف
الأرض.
ولذلك فإن اتجاه وحركة المياه الجوفية وسرعتها تحددهما
الخصائص المختلفة للمستودعات المائية الأرضية والطبقات الصخرية الحاجزة (الصخور
الكثيفة التي يصعب أن تخترقها المياه) في الأرض. وتعتمد المياه التي تتحرك تحت
الأرض على قابلية نفاذ( سهولة تحرك المياه أو صعوبته) ومسامية (كمية الفراغات
المفتوحة في المادة) الصخور تحت السطحية. وإذا سمحت الصخور للمياه بالتحرك بحرية
نسبياًً، ففي هذه الحالة يمكن للمياه الجوفية أن تنتقل إلى مسافات طويلة خلال أيام
معدودة. ومع ذلك، فإن المياه الجوفية يمكن أيضاً أن تتسرب إلى مسافات أكثر عمقاً
داخل المستودعات المائية الأرضية حيث تستغرق آلاف السنين لتعود مرة أخرى إلى
البيئة.
الينبــــــوع:
الينبوع هو الماء المتدفق نتيجة امتلاء أحد المستودعات المائية الأرضية إلى النقطة التي تتدفق فيها المياه إلى سطح الأرض. وتتراوح الينابيع من ينابيع صغيرة الحجم، وهي التي تتدفق مباشرة بعد هطول أمطار غزيرة، إلى ينابيع كبيرة، تتدفق منها مئات الملايين من الجالونات يومياً.
ويمكن أن تتكون الينابيع
داخل أي نوع من أنواع الصخور، غير أنها غالباً ما توجد في الحجر الجيري، وصخور
الدولوميت، التي يمكن أن تتصدع بسهولة وتتحلل بمياه الأمطار لتصبح حمضية. وعندما
تتحلل وتتصدع هذه الصخور يمكن أن تتشكل الفراغات التي تسمح بتدفق الماء. وإذا كان
تدفق الماء أفقياً، فإنه يمكن أن تصل إلى سطح الأرض وبالتالي يتشكل الينبوع.
وعادة ما تكون مياه
الينابيع نقية. ومع ذلك فإن بعضاً منها قد يكون بلون الشاي، ومثل هذا الينبوع
موجود في ولاية كلورادو بالولايات المتحدة الأمريكية . والسبب في اللون الأحمر
لمياه الينابيع هو مرور المياه الجوفية وملامستها مواد معدنية موجودة تحت الأرض،
مثل الحديد. ويمكن أن يشير خروج المياه الملونة بشكل كبير من الينابيع إلى تدفق
المياه بسرعة من خلال قنوات كبيرة داخل المستودعات المائية الأرضية دون أن تتمكن
الصخور من تنقيتها لإزالة اللون.
الينابيع الحرارية
الينابيع الحرارية
عبارة عن ينابيع عادية، ولكن الماء فيها عادة ما يكون دافئاً، وفي بعض الأماكن
حاراً، مثل الينابيع التي تخرج فقاعات الوحل في حديقة يلوستون الوطنية، في
وايومينج بالولايات المتحدة الأمريكية. وتحدث العديد من الينابيع الحرارية في
المناطق التي شهدت مؤخراً نشاطاً بركانياً، حيث تسخن المياه من خلال ملامستها
الصخور الحارة الموجودة على مسافات بعيدة تحت سطح الأرض. ومع ازدياد العمق فإن
المياه تصبح أكثر دفئاً، وإذا ما تعمقت تحت الأرض فإنها تصل إلى فجوة كبيرة تشكل
مساراً إلى سطح الأرض يمكن أن يؤدي إلى حدوث ينبوع حراري. وتحدث الينابيع الحرارية
في كل أنحاء العالم.
توجد كميات كبيرة من
الماء مخزنة في جوف الأرض، وهي لا تزال متحركة، ومن المحتمل أن تكون متحركة بشكل
بطئ للغاية. ومعظم الماء الموجود في جوف الأرض يأتي من مياه التساقط التي تتسرب
إلى أسفل سطح الأرض. وتعتبر الطبقة العليا للتربة منطقة غير مشبعة، حيث يوجد الماء
بكميات تتغير على مدى الزمن بحيث لا تجعل التربة مشبعة. ويوجد أسفل هذه الطبقة
المنطقة المشبعة، حيث تكون كافة المسامات والتصدعات والفراغات بين ذرات الصخور
مشبعة بالماء. ولذلك، فإن مصطلح المياه الجوفية يستخدم لوصف هذه المنطقة . ومن
المصطلحات الأخرى للمياه الجوفية مصطلح "المستودعات المائية الأرضية"،
وهي عبارة عن مستودع كبير لماء الأرض، إذ يعتمد كل الناس في مختلف أرجاء العالم
على المياه الجوفية في حياتهم اليومية.
نبذة عن المياه الجوفية فى الكويت
كانت المياه الجوفية قريبة من سطح الأرض، وأقل
ملوحة مما هي عليه الآن في المناطق الزراعية الكويتية، لذلك يضطر المزارعون حاليا
للحفر إلى أعماق أكبر داخل جوف الأرض للحصول على الماء اللازم لري مزروعاتهم في
الوفرة والعبدلي·
يتم حفر الآبار الارتوازية في المناطق الزراعية منذ
عام 1971، وحتى الآن، حيث يمكن الوصول إلى
المياه الجوفية بعد الحفر في باطن الأرض إلى نحو 60 الى 100 متر وكلما زاد الحفر
زادت فرصة الحصول على مياه أقل ملوحة، وإذا زاد الحفر كثيرا يمكن الحصول على مياه
فوارة قليلة الملوحة مما يوفر على المزارع استخدام المضخات لسحبها من باطن الأرض،
لكن هذه الآبار المسماة بالآبار الفوارة غير مسموح بها من قبل وزارة الطاقة لكون
مياهها مخزونا استراتيجيا تحرص الدولة على الحفاظ عليه من النفاد واستخدامه وقت
الحاجة·و عمق الماء داخل جوف
الأرض الآن - نتيجة كثرة السحب من باطن الأرض في العبدلي والوفرة - أنهى عصر البئر
المعروفة بالجليب، التي كان الكويتيون قديما يحفرونها يدويا لعمق 18 مترا وبقطر 6
أمتار تقريبا، بعكس البئر الارتوازية المعروفة الآن، والتي تحفر بالآلة وبعمق 60
الى 100 متر·
مياه
العبدلي والوفرة
يوجد اختلاف بين المياه
الجوفية في كل من العبدلي في شمال الكويت والوفرة في جنوبها فيلاحظ أن ماء العبدلي أقل
ملوحة من ماء الوفرة، كما أن الحفر الى أعماق الأرض في العبدلي أسهل منه في الوفرة
لغلبة الطين في تربة العبدلي والرمل في تربة الوفرة·كما أن باطن أرض الوفرة فيه
أحيانا طبقات جتش وصخرية، مما يتطلب مجهودا أكبر في الحفر وخاصة قطعة 4 من قطع
الوفرة الجديدة·وقطعة 7 من الوفرة
القريبة من الحدود السعودية ذات مياه وفيرة وقليلة الملوحة، لذا يمكن الحصول على
مياه فوارة منها، وكذلك قطعة 5 وقطعة 1 من قطعة 11·
أما في العبدلي فلا وجود للآبار الفوارة فيها، ولا
حاجة لمزارعيها إليها لأن المياه العذبة متوفرة هناك بفعل زيادة ضخها في محطات
الشمال ووصول المياه المعالجة إليها
الإإسراف في الاستهلاك
ولدوام عطاء الآبار الارتوازية ينصح باستمرارية
الصيانة لها وعدم تشغيلها ليل نهار، فمثلاً بعض عمال المزارع يتركون الآبار تضخ
المياه الجوفية (الصليبية) المالحة حتى ولو كانت الأمطار تهطل على المزروعات هناك
شتاء وهذا خطأ فمياه الأمطار أفضل لغسل النباتات والأشجار من الآفات والأتربة
ولغسل التربة مما يترسب فيها من أملاح المياه الجوفية "الصليبية"، فمياه بعض الآبار في الوفرة تظهر في بداية تشغيلها عكرة غير صافية ورائحتها
كبريتية منفرة·· لكن سرعان ما تصفو وتذهب الرائحة بعد الضخ بأيام··!
مياه
المجاري المعالجة
وتتجه الكويت حالياً للاستفادة من مياه المجاري بعد معالجتها رباعيا في الري الزراعي وهذا من شأنه إيصال المياه المعالجة
الى العبدلي ثم الى الوفرة للتخفيف كثيرا من
استهلاك المياه الجوفية فيهما، وبالتالي الحفاظ على ما في باطنها من مخزون مائي
مهم وحيوي للأجيال المقبلة·
تكلفة
الفوار
تكلفةالبئر الفوارة تبلغ 2500 دينار وعمرها الافتراضي سنتان بعدها تضعف فورة أو فوران الماء منها
بقوة غاز الأرض فتحتاج الى مضخة لسحب المياه منها الى السطح، مثلها مثل البئر
العادية التي بعمق 60 مترا·
أما في حالة البئر العادية، فلا يتجاوز عمرها
الافتراضي 8 سنوات بعدها ينصح بحفر بئر أخرى
بعيدة عنه، لأن تكلفة إعادة تأهيلها تساوي تكلفة حفر بئر جديدة، وهي 1500 دينار·
اللتوزيع العالمي للماء
|
أحد التقديرات للتوزيع العالمي للماء
|
||||
|
مصدر
الماء
|
حجم
الماء بالكيلومترات المكعبة
|
حجم
الماء بالأميال المكعبة
|
نسبة
المياه العذبة
|
نسبة
الماء بأكملها
|
|
المحيطات
والبحار والخلجان
|
1,338,000,000
|
321,000,000
|
--
|
96.5
|
|
الكتل
والأنهار الجليدية والثلوج الدائمة
|
24,064,000
|
5,773,000
|
68.7
|
1.74
|
|
المياه
الجوفية
|
23,400,000
|
5,614,000
|
--
|
1.7
|
|
عذب
|
10,530,000
|
2,526,000
|
30.1
|
0.76
|
|
مالح
|
12,870,000
|
3,088,000
|
--
|
0.94
|
|
رطوبة
التربة
|
16,500
|
3,959
|
0.05
|
0.001
|
|
أرض دائمة
التجمد
|
300,000
|
71,970
|
0.86
|
0.022
|
|
البحيرات
|
176,400
|
42,320
|
--
|
0.013
|
|
عذب
|
91,000
|
21,830
|
0.26
|
0.007
|
|
مالح
|
85,400
|
20,490
|
--
|
0.006
|
|
الغلاف
الجوي
|
12,900
|
3,095
|
0.04
|
0.001
|
|
مياه
المستنقعات
|
11,470
|
2,752
|
0.03
|
0.0008
|
|
الأنهار
|
2,120
|
509
|
0.006
|
0.0002
|
|
المياه
البيولوجية
|
1,120
|
269
|
0.003
|
0.0001
|
|
الإجمالي
|
1,386,000,000
|
332,500,000
|
-
|
100
|
|
المصدر:
موارد المياه. موسوعة المناخ والطقس. أعده للنشر أس. أتش. شينيدر، مطبعة جامعة
أكسفورد، نيويورك، المجلد 2 ص 817 - 828
|
||||
