موضوع تحقیق :
تاثیر قنات وچاه بر آبهای زیرزمینی و روش های تغذیه مصنوعی آبهای زیر زمینی
اهمیت استفاده از آبهای زیر زمینی
آب زیر زمینی یکی از مهمترین منابع تامین آب شیرین مورد نیاز انسان است.بهره برداری از منابع آب زیر زمینی، برای مصارفی چون کشاورزی، صنعت و شرب، توسعه زیادی پیدا کرده است.در حال حاضر در کشور ما حدود 49 میلیارد متر مکعب آب از منابع زیر زمینی برداشت میشود.
قنات (کاریز:(
عبارت است از یک مجرای زیرزمینی با شیب کم، همراه با تعدادی چاه قائم به نام میله، که در زیر زمین حفر می شود تا آب زیر زمین ،خود به خود بدون نیاز به تلمبه یا وسایل مصنوعی دیگر در سطح زمین جریان پیدا کند.
انواع قنات :
نمایی از میله چاه
وظیفه قنات ها :
قنات ها علاوه بر انتقال آب شیرین به دشت ها و حاشیه کویرها می توانند با توجه به لایه های زمین شناسی کشور، در زهکشی و انتقال آب شور و دور کردن این آب ها از مجاورت سفره های آب شیرین زیرزمینی مورد استفاده قرار گیرند
چاه :
بر خلاف تعریف قنات چاه یک گالری طولی به صورت لوله عمودی است که در زمین حفر شده و در تمام یا قسمتی از لایه آبدار نفوذ می کند
انواع چاه :
1- چاه عمیق
2- چاه نیمه عمیق
چاهی است که معمولاٌ با دست آنرا حفر می کنند و سپس از دلو و طناب برای آبکشی استفاده می شده است
چاه نیمه عمیق :
چاه عمیق :
چاه عمیق را با دستگاه حفاری حفر می کنند و پس از اتمام حفاری آنرا لوله گذاری می کنند و سپس برای آبکشی از آنها از تجهیزات موتور و پمپ استفاده می کنند
اثرات چاه و قنات بر روی آبهای زیر زمینی :
سفره آب زیرزمینی هم به مانند یک سیستم عمل می کند ، یک تعدادی ورودی دارد و تعدادی هم بعنوان فاکتورهای خروجی آن عمل می کند . هرگاه میزان ورودی های این سیستم کمتر از میزان خروجی های آن شود ، معادله سیستم به هم خورده و دچار مشکل می شود
1- در زمانی که برداشت آب زیرزمینی بیش از ورود آب نفوذی به مخزن باشد باعث کاهش آبهای زیر زمینی می شود
هر گاه میزان ورودی ها ی آب بیشتر از میزان خروجی ها گردد نیز مشکل بالا آمدن آب زیر زمینی را به دنبال دارد
نمایی از بالا آمدن آب قنات :
ذخیره آب زیرزمینی:
آب برای مدت های طولانی در زیر سطح زمین وجود دارد آب ذخیره شده، بخشی از چرخه ی آب می باشد
روش های تغذیه مصنوعی :
1- روشهای پخش سطحی
از طریق :
الف- تغذیه از طریق رودخانه
ب- تغذیه از طریق ایجاد نهر
ج- تغذیه از طریق بخش سیلاب
2- تغذیه مصنوعی به وسیله چاحها
3- تغذیه مصنوعی به وسیله قناتها
4- تغذیه واداری
وارد کردن آب به داخل یک سازند زمین شناسی را بوسیله تاسیسات مختلف ، تغذیه مصنوعی گویند معادل لاتین آنArtificial Recharge است
تغذیه مصنوعی :
1-روشهای پخش سطحی :
در این روش آب به سمت حوضچه ها یا استخرهای ساخته شده منحرف میشود تا ازکف نفوذپذیرآنها به داخل زمین تراوش کند.
آب زیرزمینی در زیرزمین جریان دارد
2- تغذیه مصنوعی به وسیله چاهها :
در این روش آب از طریق چاههای آبکشی معمولی یا چاههای تغذیه ای که به همین منظور حفرمی شود، وارد زمین می گردد و باعث بالا آمدن سطح ایستابی میشود.
نمایی از جریانهای شعاعی در اطراف چاههای تغذیه :
3-تغذیه مصنوعی به وسیله قناتها:
تغذیه مصنوعی به روش تزریق کردن آب در مجاری قناتهای خشک شده انجام میگیرد.
4-تغذیه واداری :
تاسیسات استخراج آب زیر زمینی به صورت یک گالری یا رشته ای از چاههای کم عمق در فاصله نسبتاً نزدیکی از یک رودخانه یا دریاچه وبه موازات آن قرار داده می شود وبا استخراج آب از این تاسیسات، سطح ایستابی پایین میرود و درنتیجه موجب واداشتن حرکت آب به طرف سفره آب زیرزمینی میشود.
نمایی از تغذیه واداری به وسیله پمپاژ چاهی در نزدیکی رودخانه :
مقطع نمونه ای از تغذیه واداری به وسیله گالری نفوذ :
هدفهای تغذیه مصنوعی :
۱) تغییردادن کیفیت آب
۲) اضافه کردن و یا ثابت نگه داشتن آب زیرزمینی به عنوان منبع اقتصادی
۳) به منظور تنظیم و یکنواخت کردن آب سطحی
۴) برای جلوگیری از نفوذ آبهای شور به آبهای شیرین
۵) برای کاهش دادن و یا جلوگیری از نشست زمین در اثر برداشت زیاد آب زیرزمینی
۶) برای انبارش آب زیرزمینی جهت استفاده در محل و یا صادرکردن آن به مناطق دیگر از طریق آب سطحی
سفره های آب زیر زمینی :
1- سفره های نا محصور(آزاد)
2- سفره های محصور (تحت فشار)
علت آنکه در سفره های تحت آب از محل خود بالاتر می آید آن است که محل تغذیه سفره (جایی که آب سفره ی تحت فشار از آن تامین می شود) در ارتفاعی بیشتر از سطح آب زیر زمینی قرار دارد.
سفره آزاد ، سطح آب زیر زمینی همان سطح آب در چاه است
شکل زیر برشی از زمین که یک سفره آزاد و یک سفره محصور (تحت فشار )را نشان می دهد :
چاههای آرتزین
این چاهها را به این دلیل آرتزین یاجهنده گویندکه آب با فشار بدون نیروی موتورپمپ از زمین خارج می شود که علت آن را می توان با توجه به توپوگرافی و پستی و بلندی منطقه توجیه کرد.
نمایی از یک چاه آترزین :
پایین رفتن سطح آب زیرزمینی و تخلیه سفره آب زیرزمینی موجب :
1- خشک شدن چاههای نیمه عمیق و قنوات
2-کاهش آبدهی چاههای عمیق
3- افزایش هزینه نصب تجهیزات در اعماق زیادتر
4- افزایش مصرف سوخت و هزینه های برق مصرفی کشاورزی
5- شورشدن آب چاهها در اثر حرکت جبهه آب شور از حاشیه های مخزن به سمت مرکز
اثرات نامطلوب نوسانات آب زیرزمینی :
2- خشک شدن آب قنات ها ، چاه ها وغیر اقتصادی شدن پمپاژ
1- پیشروی آب شور در سفره آب زیرزمینی
الف – بر اثر برداشت بیش از حد آب شیرین از سفره های ساحلی و جزایر و نیز در حواشی کویر ها ممکن است سطح آب زیرزمینی شیرین آنقدر پایین برود که آب شور وارد چاه شود
ب – پمپاژ بیش از حد باعث آلوده شدن لایه آبدار می گردد که شیرین کردن مجدد آن بسیار دشوار و پر هزینه و در مواردی هم غیر ممکن است
حفر بی رویه چاه های عمیق و نیمه عمیق و استفاده بیش از حد از آن ها موجب پایین رفتن شدید سطح آب های زیرزمینی و درنتیجه موجب خشک شدن قنات ها و چاه ها می گردد.
3- نشست زمین
روشهای عمده بهره برداری مصنوعی از آب زیرزمینی
1- قنات
2- چاه
3- پیزومتر
پیزومتر چاهی است به قطر 10 تا 20 سانتیمتر که در داخل آن جدار فلزی یا پلاستیکی به قطر 5 تا 15 سانتیمتر قرار داده شده است. حفر و تجهیز پیزومترها مشابه دیگر چاههاست و از آنها به دلیل مخارج کمترشان بیشتر و در مرحله اکتشاف استفاده می شود
مکانی که برای دفن زباله ها انتخاب می شود، در ابتدا باید از جهات مختلف مورد بررسی قرار گیرد، برای مثال در مطالعات اولیه باید نقشه برداری صورت گرفته و وضع منطقه از نظر توپوگرافی مشخص شود
آلودگی از طریق دفن زباله است :
عمده ترین عامل آلودگی آبهای زیر زمینی :
شیرابه : مایعی است که از میان مواد زائد جامد تراوش شده و حاوی مقایر زیاد مواد محلول و معلق است
عمده ترین مشکل گودال های دفن زباله، مساله آلودگی آبهای زیرزمینی در اثر نفوذ شیرابه است که به دلیل عدم رعایت اصول دقیق مهندسی پدید می آید
یکی از محصولات تخمیر زباله های گاز است که عمده آن گاز متان (CH4) و گاز دی اکسید کربن (CO2)
بهترین مکان آنهایی هستند ، که عوامل طبیعی در آن محل ها شرایط خوبی را برای دفن مواد زائد به وجود آورده باشند. بهترین مکان ها، در نقاط خشک و نیمه خشک قرار دارند
در صورتی که محل دفن در بالای سطح آبهای زیرزمینی باشد و فاصله بین محل دفن و سطح آبهای زیرزمینی از سیلت و شن و صخره های ترکدار تشکیل شده باشد، پتانسیل آلودگی شدید، بسیار کم است
موفق باشید