علوم وفضاء

أنواع المياه الجوفية: الخزان المحصور وغير المحصور والمعلق

تصور جيولوجي لطبقات مسامية مشبعة بالماء يفصل بعضها طبقة أقل نفاذية.
تصور فني للماء داخل المسام، وليس تصويرًا لخزانات فارغة أو موقع جيولوجي مقاس.

تختلف أنواع المياه الجوفية بحسب ترتيب خزاناتها والطبقات المحيطة: خزان غير محصور، وآخر محصور، وعدسات ماء معلقة. ويملأ الماء مسام الصخور وشقوقها.[1][2][3][4]

الخلاصة السريعة

تختلف أنواع المياه الجوفية بحسب ترتيب خزاناتها والطبقات المحيطة: خزان غير محصور، وآخر محصور، وعدسات ماء معلقة. ويملأ الماء مسام الصخور وشقوقها.[1][2][3][4]

  • الخزان الجوفي وسط مشبع قابل لنقل الماء عبر مسام أو شقوق متصلة؛ والمسامية تصف الفراغات، والنفاذية سهولة مرور الماء.[1][4]
  • في الخزان غير المحصور يمثل منسوب الماء الحد العلوي للنطاق المشبع، ويكون ضغطه عند هذا الحد مساويًا للضغط الجوي.[1]
  • تحصر الطبقات ضعيفة النفاذية خزانًا أعمق؛ وقد يرتفع ماء البئر فوق أعلى الخزان دون أن يبلغ سطح الأرض.[2]
  • الماء المعلق عدسة فوق نطاق غير مشبع يفصلها عن المياه الجوفية الإقليمية الأعمق؛ وليس اسمًا لكل خزان ضحل.[3]
  • في مثال مؤلف: سطح أرض عند 200 م وماء على عمق 12 م يعطيان منسوبًا قدره 188 م وفق المرجع نفسه.[3]

الخزان والمسامات والشقوق

الخزان طبقة أو وسط جيولوجي مشبع يستطيع نقل الماء إلى بئر أو نبع. وتساعد التفرقة بين المسامية والنفاذية على فهمه: وجود فراغات لا يصف وحده سهولة انتقال الماء عبر الوسط. لذلك لا يكفي لون الطبقة أو اسمها لتقدير كمية يمكن استخراجها.[1]

وقد يشغل الماء فراغات بين الحبيبات أو شقوقًا وفواصل متصلة داخل الصخر. اتصال الفتحات هو ما يتيح انتقاله؛ فلا يمثل الرسم الأزرق تجويفًا فارغًا بحجم طبقة كاملة.[4]

غير المحصور والمحصور: أين يرتفع الماء؟

في غير المحصور يكون المنسوب حد التشبع العلوي. وتحد الخزان المحصور طبقات أقل نفاذية؛ ويمثل مستوى الماء في بئره، عند عدم الضخ، الارتفاع الهيدروليكي عند عمق الجزء المفتوح.[2]

توضح المقارنة لماذا لا تتدفق كل بئر ارتوازية تلقائيًا فوق الأرض: قد يكون مستوى ارتفاع الماء أعلى من سقف الخزان، لكنه يبقى أدنى من سطح الأرض. يلزم مقارنة المستويين، لا الاكتفاء بوصف الخزان بأنه محصور.[2]

ثلاث لوحات مستقلة لخزان غير محصور ومحصور وماء معلق يفصله نطاق غير مشبع عن الخزان الأعمق.
رسوم دون مقياس؛ المنسوب في بئر الخزان المحصور هنا أعلى من الخزان وأدنى من سطح الأرض.[2][3]

المياه المعلقة والخزان الإقليمي

تحتجز طبقة قليلة النفاذية ماءً فوق الخزان الإقليمي، وتفصل بينهما منطقة غير مشبعة. هذا الفاصل يميز العدسة المعلقة عن أعلى الخزان الإقليمي نفسه.[3]

العمق والمنسوب: مثال بمرجع واحد

العمق يقاس إلى أسفل من سطح الأرض، والمنسوب يُنسب إلى مرجع ارتفاع. فإذا كان السطح في مثال افتراضي عند 200 م، وعمق الماء 12 م، كان منسوبه 200 − 12 = 188 م. تتطلب مقارنة الآبار مرجعًا ثابتًا.[3]

وللتدريب فقط، أضف موضعًا ثانيًا سطحه عند 180 م وعمق الرقم الذي سجلته 5 م؛ الناتج 175 م. صار العمق الثاني أصغر، مع أن الارتفاع المحسوب أقل. المثال يكشف الفرق بين عمليتي المقارنة، ولا يستنتج اتجاه تدفق فعلي بين بئرين من بيانات افتراضية.

المصادر ومتابعة القراءة

  1. المسح الجيولوجي الأمريكي: تعريفات الخزان والمسامية والنفاذية (يفتح في نافذة جديدة)pubs.usgs.gov
  2. المسح الجيولوجي الأمريكي: الخزانات والارتفاع الهيدروليكي (يفتح في نافذة جديدة)pubs.usgs.gov
  3. المسح الجيولوجي الأمريكي: المنسوب والمياه المعلقة، قسم التعريفات (يفتح في نافذة جديدة)pubs.usgs.gov
  4. المسح الجيولوجي الأمريكي: الماء بين المسام والشقوق (يفتح في نافذة جديدة)pubs.usgs.gov

أُعدّ هذا المقال بصياغة عربية أصلية بالاستناد إلى المصادر أعلاه، وهو مدخل تمهيدي إلى الموضوع. اقرأ منهجية المحتوى وحدوده.