للماء أهمية خاصة
تختلف عن باقي العوامل اللاإحيائية، فهو احد المواد الاكثر انتشارا على سطح الكرة
الارضية، حيث ان ثلاثة ارباع سطحها مغطى بالماء.الماء من أهم عناصر الحياة، فهو
المكون الأساسي لتركيبة الخلية، حيث يكوّن القسم الأعظم من جميع الخلايا الحية في
مختلف صورها وأشكالها وإحجامها من النبات والحيوان والإنسان.
فالماء سبب حياة كل شيء حي على سطح الأرض فقد قال الله سبحانه وتعالى "وجعلنا من الماء كل شيء حي
أفلا يؤمنون"
الماء ضروري جدا لصحة الإنسان لان كافة الوظائف الجسدية الحيوية تعتمد
على الماء في عملها وتواصلها، إذ يشكل الماء 90 % من الجهاز المعقد ومصدر التفكير
عند الانسان ألا وهو الدماغ. ويؤلف الماء أيضا 70% من مكونات القلب و 86% من
الرئتين والكبد، 83% من الكليتين، 75 % من عضلات الجسم المختلفة و 83% من الدم.
ولكن رغم
النسبة الكبيرة للماء على سطح الارض فان الماء الحلو الاكثر استعمالا لا تتجاوز
نسبته 2.75% وهي نسبة ضعيفة امام نسبة المياه المالحة، وهذا ما يدعو إلى الحفاظ
عليه وحسن استغلاله ولكن هل هذا ممكن امام نمو ديمغرافي في ارتفاع دائم وازدياد
النشاط الصناعي؟وهذا الاخير تطلب من الانسان استغلال المياه الجوفية .
لقد
تطور علم الهيدروجيولوجيا في السنوات الماضية باختراع تقنيات لاستكشاف المكامن
المائية ( الطبقة الحاملة للمياه ) حيث تمكن العلماء من اختراع العديد من الأجهزة
لاستكشاف الطبقات الحاملة للمياه وبالذات في العقدين الماضيين , مع مراعاة النواحي
البيئية وتحليلها . فقد استخدمت تقنيات الاستكشاف الجيوفيزيائي للمياه الجوفية
أيضا في تتبع حركت المياه الجوفية في أعماق الأرض وفي المناجم السطحية وفي
المفاعلات وفي التغذية الاصطناعية للمياه الجوفية والملوثات النووية وأيضا دراسة
اثر السدود وخزاناتها وغيرها , حيث ما ذكر
أعلاه يؤثر على المياه الجوفية من حيث الكمية والنوعية معا , وفي
هذا الموضوع سأتطرق لعدة تقنيات للاستكشاف واستخداماتها في علم الهيدرولوجيا مثل :-إسخدام الصور الجوية والاستشعار .
-استخدام الطرق
الجيوفيزيائية السطحية والجوفية ونوعها .
1 ـ تحليل الصور الجوية:
تستخدم الصور الجوية وخيالات الاستشعار عن بعد في عدة مجالات عمرانية
وحضارية وإنسانية وزراعية وفي تقييم الموارد الطبيعية. أيضا تستخدم كمرحلة أولية
في استكشاف المياه الجوفية وذلك برسم الخرائط الطبيعية الأساسية ذات المقاييس
المختلفة المناسبة في تحليل الصور الجوية الملتقطة لمعرفة التراكيب الجيولوجية من
صدوع وطيات وشقوق وكهوف .
تتركز المياه الجوفية كما نعلم في الفراغات والمناطق ذات الانكسارات
الشديدة لعدة أنواع من الصخور . ويمكن معرفة
هذه الانكسارات من دراسة الظواهر والسمات الخطية في
الصور الجوية وصور الأقمار الصناعية .
2 ـ الطرق السطحية للمسح الجيوفيزيائيك:
استخدمت
المسوحات الجيوفيزيائية لعدة عقود زمنية في حقول المناجم والنفط وقد اكتشف
الهيدرولوجيون مدى النفع الذي تحققه هذه المسوحات في استكشاف المكامن المائية
الجوفية للأعماق الضحلة والعميقـــة ( بضع مئات الأمتار تحت سطح الأرض )
2 ـ 1 طريقة المقاومة الكهربائية بالتيار المستمر:
هي إحدى الطرق الجيوفيزيائية الكهربائية التي لها نتائج ملموسة وناجحة
في استكشاف الطبقات الحاملة للمياه ويستخدم في هذه الطريقة التيار الكهربائي
المستمر أو تيار ذو ترددات منخفضة .
يستخدم جهاز المقاومة الأرضية حيث يدفن في الأرض إلكترودات معدنية
وإذا كانت التربة جافة تبلل بالماء لتصبح جيدة التوصيل , ويقاس فرق الجهد للأرض عن
طريق الكترودين معدنيين آخرين موصلين على سطحها وبمعرفة التيار المتنقل فرق الجهد
بين الالكترودين نحصل على قيمة المقاومة مواد الأرض .
2ـ2 الطرق الاهتزازية السيزمية :
تستخدم
الطرق السيزيمية في إحداث أمواج اهتزازية تنتقل خلال صخور الأرض وطبقاتها وهذه
الطرق شائعة الاستخدام في الهيدروجيولوجيا , وهي مفيدة في تحديد عمق الطبقات
وسماكتها وميلها وعمق الطبقة الحاملة للمياه أحيانا و التكوين العام للطبقات , و
تستخدم هذه الطرق في الصناعة النفطية بشكل عام ويحدد من خلالها تكوين الطبقات
وكذلك الشكل الهندسي لحدود الطبقات
2 ـ 3 طرق
الجاذبية المغناطيسية
:
وتعتبر
هذه الطريقة من الطرق الجيوفيزيائية المهمة قياس مجال الجاذبية والمغناطيسية
الأرضية وذلك من اجل دراسة تراكيب وتكوينات مواد الأرض ذات الكثافات المغناطيسية
المختلفة التي تعتمد على تراكيبها المعدنية , ولقد تطور هذا العلم لخدمة علة
الهبيدرولوجيا بهدف تحديد أماكن وجود المياه الجوفية في الأماكن المنخفضة مثل
الوديان, والقنوات القديمة, والموارد غير المتماسكة والصخور البلورية ذات المهشمة
(كسور) كالبازلت وتستخدم هذه التقنية أجهزة عديدة مثل جهاز الجاذبية الأرضية ,جهاز الكاشف الجوي.
وفي الدراسات
الهيدروجيولوجية تكون التغيرات المغناطيسية مفيدة لتوضيح مغناطيسية الصخور الجوفية
مثل صخور البازلت وهي من المكامن المائية المهمة في الصخور البلورية , لكونها صخور
نارية شديدة الانكسارات والشقوق , وذلك بسبب تبريدها المفاجئ وتستخدم هذه التقنية
أيضا للتتبع طبقات البازلت مع الصخور غير المغناطيسية .
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.
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.
- 2الأراضي
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 وعدادات جيجر 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.
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.
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 :
- 1المتكون 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
الخرائط الكنتورية وكذلك عمل الدراسات الإحصائية
ثالثا:
طرق تحديد
الطبقات الحاملة للمياه :تهدف هذه الطريقة الى تقدير حالة الطبقات الحاملة للماء وعمقها, وتحدد
الظروف الخاصة بالمناطق المختلفة اختيار الطريقة الجيوفيزيائية المناسبة للقيام
بهذه التقديرات فتعتمد الطريقة الزلزالية مثلاعلى ان سرعة انتقال الموجات
الزلزالية فى التكاوين الرطبة اكبر منها فى التكاوين الجافة ولكن لايمكن استخدام
هذه الطريقة لتحديد الطبقات الحاملة للمياه فى حال وجود تتابعات صخرية ذات اختلافات
كبيرة فى قابليتها لتوصيل الموجات الزلزالية نتجة اختلاف فى تكوينها الصخري. اذن
هذه الاختلافات تحجب تأثير وجود الماء على الموجات الزلزالية،
فهنا نعتمد دائما على الطرق الكهربائية .
وتعتمد هذه الطريقة على ان الماء فى
مسام الصخور يغير درجة توصيلها للكهرباء الى حد قد ينعدم فيه تأثير طبيعة الصخور
نفسها . ولكن فى حالة المياه الجوفية قليلة الملوحة . قد يكون استخدام الخاصية
الكهربائية امرا صعبا.
لأن تأثير الملوحة الموجودة فى المياه
قليل جدا ولايؤثر . وهنا يمكن معرفة الطبيعة الصخرية والخواص الجيوفيزيائية
الحاملة للمياه من خلال آبار حفرت قريبا من المنطقة
الرئيسية
البوابة
التسجيل
دخول
عدد المساهمات
نقاط
السٌّمعَة
العمر
الموقع
العمل/الترفيه
المزاج
