تعتبر المياه الجوفية واحدة من مصادر المياه الهامة التي يتم تخزينها داخل الأرض وبالأخص في الفراغات التي توجد بين الأتربة والرمال وفُتات الصخور، وتقوم بتكوين طبقات مائية تسمى طبقات المياه الجوفية (Aquifers)، وتكون حوضًا أو مستودعًا للمياه، وتعد جزء من دورة المياه الطبيعية على الأرض، حيث تتسرب في جوف الأرض في حالة هطول الأمطار من خلال فتات الصخور والأتربة، ويقوم منسوب المياه المتجمعة بالفصل بين منطقة طبقات المياه الجوفية (Aquifer zone)، ومنطقة فادوز (Vadose zone) أو ما يعرف باسم المنطقة غير المشبعة.
المياه الجوفية واهم انواعها
يجب معرفة أن غالبية المياه الجوفية تأتي من الأمطار، حيث تتسلل تحت سطح الأرض حتى تقوم بالتجمع في منطقة بها صخور كثيفة، والجدير بالذكر أن المياه الجوفية هي أحد أنواع الموارد المائية وتُعرف هطول الأمطار التي تتغذى عليها المياه الجوفية باسم (التغذية)، وعلى وجه العموم فإن تلك العملية لا تتم إلا في موسم أمطار المناطق المدارية أو طوال فصل الشتاء في الأماكن ذات المناخ المعتدل، وتكون في الغالب نسبة من 10% إلى 20% من المياه التي تقع على الأرض تتشربها وصولًا إلى طبقات المياه الجوفية، كما يمكن أن يتم تصنيف أنواعها عل حسب طبقاتها، أو بحسب حمضيتها وأملاحها كالآتي: [1]
المياه الجوفية حسب طبقاتها
يجوز تصنيف المياه الجوفية تبعًا لطبقاتها من جانب قدرتها على النفاذ إلى السطح، وفي ذلك الحين يمكن تصنيفها كالآتي: [2]
- طبقات محصورة: وهي النوع الذي يوجد فيه طبقة صخرية أو ترابية تمنع نفاذ الماء إلى سطح الأرض، بل تتسرب إلى طبقات أبعد من ذلك.
- طبقات غير محصورة: وفي هذا النوع تتسرب المياه من الطبقات بسهولة غلى سطح الأرض، وتخرج في هذه الحالة إلى السطح بعدة أشكال مثل الآبار الارتوازية، والتي يتم فيها دفع الماء لأعلى بواسطة الضغط، حيث إن البئر الارتوازي حر التدفق لديه المقدرة على دفع المياه خلال طريق كامل إلى سطح الأرض، والشكل الثاني هو الينابيع، والتي يتم فيها تآكل طبقة من سطح الأرض نتيجة المياه حتى تنكشف طبقة المياه الجوفية، مما يعطي الفرصة بتدفق المياه، وفي حالة عدم وجود الماء تحت الضغط، فيمكن أن تتشكل بطريقة طبيعية، بحيث تقوم المياه الجوفية بإمدادها.
المياه الجوفية حسب حمضيتها وأملاحها
تختلف نسبة الملوحة في المياه الجوفية، كما تختلف أيضًا نسبة الأحماض بها، لذا يتم تصنيفها حسب درجة كلًا منهم كالتالي:
- مياه جوفية بها نسبة أملاح عالية.
- مياه جوفية بها نسبة أملاح متوسطة.
- مياه جوفية بها نسبة أملاح منخفضة.
- مياه جوفية حمضية.
أهمية المياه الجوفية
لهذا المصدر المائي أهمية كبيرة، حيث إن للمياه الجوفية دورًا عظيمًا في تنمية المناطق القاحلة، وفي بعض الحالات تقوم بدعم المؤسسات الصناعية والزراعية الضخمة، كما تتوزع كميات كبيرة منها حول العالم، والجدير بالذكر أنه يوجد مناطق مياه جوفية لازالت غير مُكتشفة أو مستخدمة، حيث ذكر الباحثون أن ما يقرب من 22.6 مليون كم مكعب منها توجد على بعد حوالي 2 كيلومتر من سطح الأرض.
إذ أن مستودعات هذه المياه التي يتم استخدامها باستمرار هي من أحد أنواع الصلب الكربوني المتوفر في السهول الساحلية والوديان الغرينية خلال الظروف القاحلة أو المعتدلة، ولكن يجب على العالم أن يركز على قضية مهمة وهي ماذا يحدث لو نضبت مياه الابار الجوفية، حيث إن حدوث ذلك يعد كارثة عالمية على جميع الدول دون استثناء، إذ أنها تمثل ما يقرب من 30% من المياه العذبة حول العالم، كما يعتبر ثلث استهلاك الإنسان للمياه العذبة يعتمد على المياه الجوفية. [3]
وللمياه الجوفية أيضًا أهمية كبيرة في ري الزراعة والاقتصاد وعلى وجه الخصوص يكون ذلك في مواسم الجفاف، فيتم الحفاظ على النباتات والحياة البرية التي تعتمد عليها، بالإضافة إلى أنه يتم حفظها في طبقات تحت الأرض، وبالتالي تصبح محمية من التلوث فتُستخدم مباشرة دون استهلاك تكاليف عالية لمعالجتها، ولكن من الضرروري الحفاظ على موارد المياه الجوفية دون تلوث لكي يسهل استخدامها. [3]
حركة المياه الجوفية
يتم قياس حركة المياه الجوفية بناء على بعض العوامل المختلفة، والتي من خلالها يتم التعرف عليها، حيث إن لكل دولة خريطة خاصة بحركة المياه فيها، فعلى سبيل المثال نجد خريطة المياه الجوفية في السعودية، أو في مصر، أو غيرها من الدول، وفي التالي العوامل التي تقاس عن طريقها حركة المياه الجوفية:
سرعة الحركة
حركة المياه الجوفية تكون مستمرة، ولكن تكون أبطأ من حركة المياه على السطح نتيجة الممرات الضيقة التي تسير فيها عن طريق الفراغات والمسامات، وأيضًا احتكاكها بالصخور والفتات، وكذلك نتيجة تأثرها بالقوى الكهربائية الساكنة التي تصل سرعتها إلى 0.00002 كيلومتر/الساعة، في حين أن السرعة التي تجري بها مياه النهر تصل إلى 30 كيلومتر/الساعة، وأيضًا السرعة الخاصة بحركة التيارات البحرية تبلغ 3 كيلومتر/الساعة.
اتجاه الحركة
حركة المياه الجوفية تكون عمودية اتجاه الأسفل نتيجة الجاذبية الأرضية، ومن الممكن أن تتحرك ناحية الأعلى بسبب اختلاف الضغط، فتقوم بالانتقال من المناطق التي بها ضغط عالي كطبقات المياه تحت القمم الجبلية إلى مناطق بها ضغط منخفض كطبقات المياه تحت الوديان، ومن الممكن أن يتم تقسيم سطح الأرض على حسب حركة المياه الجوفية إلى قسمين، كالآتي:
- مناطق تغذيتها: تقوم مناطق تغذية المياه الجوفية (recharge areas) بترشيح المياه نحو الأسفل في حوض المياه الجوفية أو المنطقة المشبعة بالمياه.
- مناطق تفريغها: تقوم المياه بالخروج من مناطق تفريغها (discharge areas)، في اتجاه السطح إلى الجداول والبحيرات والينابيع.
عمق المياه الجوفية
هناك نوعان من مستويات المياه الجوفية وهما، مستوى الماء الساكن المعروف بأنه مستوى المياه من سطح الأرض وصولًا إلى الماء في البئر، ويقاس ذلك خلال الظروف العادية الخالية من الاضطراب وعدم الضخ، بينما يُعرف مستوى ضخ المياه بأنه مستوى الماء أثناء ضخ البئر، وفي الغالب يتم قياس مستوى المياه الساكنة قبل أو بعد موسم الري مثلًا في الخريف أو الربيع، بينما خلال فصل الصيف يمكن قياس العمق في حالة عمل الآبار.
بالإضافة إلى أن هذا العمق من السهل قياسه ومراقبته بمحموعة من الوسائل المختلفة، ومن الأنواع المستخدمة في قياسه نجد جهاز سبر البئر الكهربائي، الشريط المعدني، ومحول الضغط، ولكن يعتبر جهاز سبر البئر الكهربائي هو الوسيلة العملية والسهلة أيضًا في الاستخدام كما تكون له فعالية في قياس عمق المياه الجوفية، حيث إنه في الغالب نجد عمق الآبار الزراعية أقل من 400 قدم فتقاس بسهولة بواسطة ذلك الجهاز. [4]