هناك طرق عديدة لاستخراج المياه الجوفية من باطن الأرض. المياه الجوفية هي مورد طبيعي متجدد لأنها مياه مخزنة في طبقات الأرض نتيجة هطول الأمطار. في سنعرض طرقًا مختلفة لتصريف المياه.
طرق أخذ عينات المياه الجوفية
يوجد أكثر من طريقة لاستخراج المياه وتختلف هذه الطرق حسب عمق المياه في طبقات الأرض وتكوين هذه الطبقات وهذه الطرق موضحة بالتفصيل أدناه:
طريقة التصفية الأفقية
تستخدم هذه الطريقة عندما يكون لطبقات التربة التي يتم تخزين المياه بها مسام واسعة وغالبًا ما تكون قريبة من سطح الأرض، وتعتمد هذه الطريقة على:
- تضع الحفارات أنابيب مصممة لسحب المياه عبر طبقات الأرض.
- تستخدم أنابيب السيراميك للمساعدة في تصفية المياه وسحبها.
- تنتهي أنابيب المرشح بأنابيب أخرى مثبتة بطبقة متينة من الأحجار والحصى حيث يتجمع الماء في مكان مخصص.
- في حالة كون التربة التي يتم أخذ الماء منها طينية، يتم استخدام مثقاب يدوي لحفر الآبار، ويبلغ قطر الأنابيب المستخدمة حوالي 22 بوصة.
- عند أخذ الماء، يتم وضع مرشح كبير لتنظيف المياه من الشوائب والحبيبات الموجودة فيه.
انظر أيضًا: بحث عن مشكلة المياه في مصر
حفر البئر الأوسط
هذه الطريقة أبسط من طريقة التصفية المذكورة أعلاه ويتم تنفيذها كما هو موضح في النقاط التالية:
- أولاً، يتم تحديد نسبة المحتوى المائي وعمقه في الأرض.
- حفر آبار متوسطة العمق واستخدام مواد عازلة كالخرسانة.
- يتم استخدام الطرق التقليدية لاستخراج المياه، والتي تقع على عمق متوسط.
حفر الآبار العميقة
عند تخزين المياه الجوفية في طبقات عميقة من الأرض، يلزم تقنية مختلفة لاستخراج المياه، والتي نوضحها على النحو التالي:
- يتم تحديد مستوى المياه الجوفية المخزنة في عمق الأرض.
- يحفر بئر عميقة حتى يصل منسوب المياه فوقه.
- يمكن أن يصل عمق البئر إلى ثلاثين مترا.
- يتم وزن البئر عن طريق تبطينه بمواد عازلة أو خرسانة.
- تستخدم المضخات لسحب الماء ورفعه من خلال الخزانات والبرك الصناعية.
استخدام المضخات الشمسية
تعد هذه الطريقة من أحدث طرق استخراج المياه الجوفية وتعمل هذه المضخات الشمسية على النحو التالي:
- يتم حفر الآبار للاستفادة من المياه العميقة لأي مسافة، سواء كانت ضحلة أو عميقة.
- هذه الآبار مصقولة، وتبطن جوانبها بمواد خرسانية للعزل.
- تم تجهيز هذه الآبار بمضخات غاطسة تعمل بالطاقة الشمسية ويمكن أيضًا استخدام المضخات التقليدية.
- ثم يتم تركيب سلسلة من الألواح الشمسية بجانب البئر حيث تعمل المضخات الغاطسة التي ترفع المياه.
- وتجدر الإشارة إلى أن هذه الطريقة في استخراج المياه الجوفية قد أثبتت فعاليتها مقارنة بالمضخات والطرق المستخدمة سابقاً، لكن هذه الطريقة تتطلب مهنيين متخصصين في استخدام الألواح الشمسية.
اقرأ أيضًا: كيفية استخدام الآلات البسيطة مثل الرافعات لجمع المياه وتوفيرها
طرق قياس عمق المياه الجوفية
من خلال عرضنا لطرق أخذ عينات المياه الجوفية، يتضح لنا أن معرفة عمق المياه الجوفية هي إحدى الخطوات الأولى لأخذ عينات المياه، ويتم ذلك بمساعدة الأجهزة الخاصة التي تعمل على:
- معرفة درجة الملوحة وقياس الآبار المحلية حيث يتم استخراج نسبة المياه واختبارها بواسطة هذه الأجهزة.
- قياس عمق التربة والمياه الجوفية.
- يستكشف الآبار العميقة ويوضح مدى بعدهم عن سطح الأرض.
- كما أنه مصحوب بمراسلات صغيرة الحجم مع مستويات هيدروستاتيكية تسجل بدقة مستوى المياه الجوفية في البئر.
- تستخدم كل دولة أدوات مختلفة للعثور على المياه الجوفية واستكشافها واستخراجها من باطن الأرض، حسب ما يناسبها ونوع الآبار الموجودة على الأرض.
أنواع المياه الجوفية
قد يعتقد البعض أن المياه الجوفية هي نفسها في الآبار المختلفة، فهي مالحة أو عذبة فقط، ولكن يوجد أكثر من نوع واحد من المياه الجوفية، والتي نوضحها أدناه:
- المياه الجوفية العذبة.
- مياه جوفية ذات نسبة تمعدن عالية.
- ماء متوسط التمعدن.
- البعض الآخر منخفض الملوحة.
- المياه الجوفية الحمضية.
تصنف المياه الجوفية أيضًا بناءً على الطبقات التي تحتوي عليها:
- المياه الجوفية المحصورة: وهي طبقة بها بعض الصخور والحصى الصغيرة، وهذه الحصى هي سبب عدم وصول المياه الجوفية إلى سطح الأرض بشكل طبيعي، وتتطلب حفر الآبار.
- المياه الجوفية غير المحصورة: وهي طبقات خالية من العوائق التي تمنع وصول المياه إلى سطح الأرض، وهو ما نسميه “العيون”.
قيمة المياه الجوفية
المياه الجوفية هي مورد متجدد ذو أهمية كبيرة لمختلف البلدان للأسباب التالية:
- تشكل المياه الجوفية 30٪ من المياه العذبة على الكوكب.
- تستخدم المياه الجوفية لري الأراضي الزراعية.
- يتم استخدامه في إنتاج العديد من المنتجات الغذائية.
- تدعي بعض الإحصائيات أن المياه الجوفية تشكل 1٪ من مياه الشرب في الولايات المتحدة الأمريكية.
- يدعم نمو النباتات الطبيعية والبرية.
- يساهم بشكل كبير في الحفاظ على مستوى المياه في الأنهار.
- لها دور فعال في حالات الجفاف التي يمكن أن تؤثر على مناطق معينة على سطح الأرض.
انظر هنا: المياه الجوفية وأهميتها ومصادر تلوثها
تعتمد بعض الدول على المياه الجوفية كمصدر مهم للمياه العذبة، وأشهر مثال على ذلك “المملكة العربية السعودية”. لذلك فإن استكشافهم وطرق استخراج المياه الجوفية من باطن الأرض من أهم الأنشطة التي تقوم بها الدولة.