دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .
لینک دانلود و خرید پایین توضیحات
فرمت فایل word و قابل ویرایش و پرینت
تعداد صفحات: 47
کلیات
علمی که به مطالعه منابع آب موجود در زیر زمین می پردازد، «هیدروژئولوژی» (زمین شناسی آب) یا «ژئوهیدرولوژی»(آب شناسی زیر زمینی) خوانده می شود. در این علم به طور کلی مسائلی مثل محل پیدایش ، توزیع ، خواص و چگونگی حرکت آبهای زیر زمینی مورد بررسی قرار می گیرد. البته اصطلاح هیدروژئولوژی توسط برخی از مؤلفین به معنای دیگر نیز به کار رفته است، مثلاً گاهی آن را شاخه ای از دانش زمین شناسی می دانند که تنها به مطالعه تغییرات زمین توسط آب و پدیده های وابسته به آن می پردازد. ولی امروز غالباً هیدروژئولوژی به کار می رود ، منتها بر روی جنبه های زمین شناسی این علم و رابطة آبهای زیرزمینی با محیط زمین شناسی تأکید بیشتری دارد. در حالی که در ژئوهیدرولوژی جنبه های آب شناسی این علم (خصوصیات جریان سیال) بیشتر مورد توجه است.
اهمیت استفاده از آبهای زیر زمینی
آب زیر زمینی یکی از مهمترین منابع تامین آب شیرین مورد نیاز انسان است. آب زیر زمینی ، بعد از یخچالها و یخ پهنه ها، بزرگترین ذخیره آب شیرین زمین را تشکل می دهد. امروزه بهره برداری از منابع آب زیر زمینی ، برای مصارفی چون کشاورزی ، صنعت و شرب ، توسعه زیادی پیدا کرده است. در مناطق خشک و دور از رودخانه ها و دریاچه های آب شیرین ، غالباً تنها تامین آب برای مصارف مختلف استفاده از منابع آب زیرزمینی است. حتی در نقاطی که آبهای سطحی به قدر کافی موجود باشد ، ممکن است آبهای زیر زمینی ترجیح داده شود. استفاده از آب زیر زمینی ، با وججود آن که استخراج آن معمولاً گرانتر از برداشت آب از رودخانه هاست و نمکهای محلول در آن به طور کلی بیش از رودخانه هاست، به دلایل زیر بیشتر مورد توجه است:
معمولاً آبهای زیر زمینی عاری از جانداران بیماری زاست و احتیاج به تصفیه ندارد.
دمای آبهای زیر زمینی نسبتاً ثابت و برای عمل تبادل حرارتی در کارخانه ها مفید است.
ترکیب شیمیایی آبهای زیر زمینی معمولاً ثابت است.
آبهای زیر زمینی غالباً بی رنگ و فاقد مواد تیره کننده است.
آلودگیهای زیستی و رادیواکتیو کمتر روی آب زیر زمینی تأثیر دارد.
آبهای زیر زمینی غالباً تحت تأثیر خشک سالیهای کوتاه مدت قرار نمی گیرد.
در بسیاری از مناطقی که آب سطحی قابل اطمینانی وجود مدارد آبهای زیر زمینی غالباً در دسترس است.
استفاده از آبهای زیر زمینی در کشور ما، که فاقد منابع آب سطحی فراروان است، از دیر باز رواج بسیار داشته است. امروزه نیز بخش مهمی از آبهای مورد نیاز ، بخصوص در کشاورزی و برای مصارف شهری ، از منابع زیر زمینی تأمین می شود. در حال حاضر در سطح کشور سالانه حدود 49 میلیارد متر مکعب آب از منابع زیر زمینی برداشت می شود (جدول 1-1 ) این رقم بخش بزرگی از کل آبهای مصرفی در کشور ما را تشکیل می دهد. مقایسه این رقم با حجم جریانهای سطحی ، اهمیت استفاده از آبهای زیر زمینی را رد ایران نشان می دهد. بنا به آمار موجود حجم تقریبی جریانهای سطحی در حوضه های آبریز کشور به طور متوسط سالانه حدود 68 میلیار متر مکعب است، که تمام این آب نیز توسط سدهای مخزنی مهار نشده و بخشی از آن بخصوص در ماههایی از سال که نیاز کمتری به آب وجود دارد هدر می رود.
جدول 1-1 میزان بهره برداری و تخلیه منابع آب زیرزمینی در ایران سال آبی 70-69 (به میلیون متر مکعب)
چاه عمیق
چاه نیمه عمیق
قنات
چشمه
جمع
23741
9225
7899
7919
48784
تاریخچه بهره برداری از آبهای زیر زمینی
بهره برداری از آبهای زیر زمینی ، برای رفع نیازهای روزمره ، به گذشته های دور بر می گردد. پیش از آن که انسان راه استفاده از آبهای زیر زمینی را بیابد ، در کنار رودخانه ها، دریاچهها و چشمه ها زندگی می کرده است. مسلماً یکی از قدمهای بزرگ تمدن زمانی برداشته شد که انسان راه به دست آوردن آب با وسایل مصنوعی را یافت . بهره برداری از آبهای زیرزمینی ، بخصوص در مناطق خشک آسیا سابقه های طولانی دارد. اولین راه بهره برداری از آب زیرزمینی احتمالاً چاه بوده است . قدیمی ترین چاه آبی که تاکنون بجای مانده در دره رود سند است که ساختمان آنرا به 6000 سال پیش مربوط می دانند . مصریان در 3000 یال قبل از میلاد مسیح در حفر چاه در زمینهای سنگی مهارت داشته اند. چینیان قدیم با روش حفاری آهسته ، که ساله و بلکه دهها سال طول می کشید و شبیه روش حفاری ضربه ای امروزی بود، چاههایی با عمق اعجاب انگیز 1500 متر نیز حفر کرده اند.
بزرگترین ابتکار در استفاده از آبهای زیر زمینی در گذشته ساختن قننات یا کاریز بوده است ایرانیان مبتکر ساختن قنات اند. ساختن قنات در ایران از حدود 3000 سال پیش شروع شده و سپس به دیگر نقاط گسترش پیدا کرده است. آثار قناتهای قدیمی در نقاط مختلف کشور ما به فراوانی دیده می شود . طول پاره ای از این قناتها به دهها کیلومتر می رسد.
در اوایل قرن 12 میلادی با پیدا شدن چاههای آرتزین در اروپا ، تکنیک حفاری چاهها توسعه زیادی پیدا کرد. معهذا تا اواخر قرن 18 عمق چاهها به ندرت از 300 متر تاوز می کرد. تنها در اواخر قرن 19 بود که عمق چاههای حفر شده با وسایل ماشینی جدید توانست از عمق چاههای قدیمی چینی ها بیشتر شود.
گرچه بهره برداری از آبهای زیر زمینی از گذشته های دور معمول بوده و روشهای استخراج آن توسعه پیدا کرده ولی نظریه های مربوط به منشاء و حرکت آب زیر زمینی همپای آن بسط نیافته است فیلسوفان قدیم یونان اغلب چنین تصور می کردند که مجراهایی در زیر زمین وجود دارند که مستقیم یا غیر مستقیم با دریاها در ارتباط اند و آب دریا از طریق آنها ، پس از صاف شدن به صورت چشمه در سطح زمین ظاهر می شود. در تمام قرون وسطی حتی تا قرن 17 میلادی ، نظریه های فیلسوفان یونانی ، در میان دانشمندان مغرب زمین رواج داشته است اغلب چنین می پنداشتند که باران و برف به تنهایی نمی تواند آب چشمه ها و رودخانه ها را تأمین کند.
برخی از دانشمندان ایرانی نیز در خصوص آبهای زیر زمینی و سطحی نظران ارزنده ای ارائه کردهاند. از جمله «ابوبکر محمد بن الحسن الحاسب کرجی» (قرن چهارم و پنجم هجری قمری) در کتابی تحت عنوان «استخراج آبهای پنهانی» در باره منشاء و راههای استخراج آب زیرزمینی گفتگو می کند. در این کتاب به روشنی گفته شده که «مایة آبهای ساکن در شکم زمین و منشاء چشمه ها ، رودها و نهرها از باران و برف است» ابوریحان بیرونی (قرن چهارم و پنجم هجری قمری) در آثار الباقیه منشاء آب چشمه ها و علت تغییرات مقدار آب آنها را ذکر کرده است. وی برای اولین بار خروج آب از چاههای آرتزین را بر اساس قانون ظروف مرتبط بیان می کند. «ابوحاتم مظفر اسفرازی» (قرن پنجم و ششم هجری قمری) در «رسالة آثار علوی» در باره پدید آمدن جویها، رودها و چشمه ها ، نفوذ آب به زمین ، حرکت آب در زیر زمین ، تغییر کیفیت آب به دلیل
