Transcript Ground water2 - drlangawi2012.com

‫الجيولوجيا االقتصادية‬
‫المياه الجوفية (‪)2‬‬
‫‪1‬‬
‫‪Dr. Alham Al-langawi 2009‬‬
‫التركيب الكيميائي للمياه الجوفية‬
‫عموما تكون المياه الجوفية غنية بمحتواها المعدني عن‬
‫المياه السطحية ألنها تتميز بمقدرتها الكبيرة على إذابة‬
‫المعادن المختلفة‪ ،‬ويعتمد تركيبها الكيميائي على نوع‬
‫الصخور التي تمر بها هذه المياه ونوعية المياه التي‬
‫تحتويها هذه الصخور‪.‬‬
‫تحتوي المياه الجوفية على عناصر كيميائية مختلفة أهمها‬
‫األيونات التي تتحد مع بعض العناصر المعدنية لتكون أمالح‬
‫ذائبة‪.‬‬
‫‪2‬‬
‫‪Dr. Alham Al-langawi 2009‬‬
‫أهم األيونات الموجودة في المياه الجوفية‪-:‬‬
‫مياه حديثة جدا متجددة البيكربونات ‪HCO3-2‬‬
‫الكربونات ‪CO-2‬‬
‫مياه حديثة متجددة‬
‫الكبريتات ‪SO4-2‬‬
‫مياه متوسط العمر‬
‫مياه قديمة الكلوريدات ‪Cl-‬‬
‫مياه جوفية عذبة‬
‫مياه جوفية مالحة‬
‫‪3‬‬
‫‪Dr. Alham Al-langawi 2009‬‬
‫تصنف المياه الجوفية على أساس الملوحة (‪)TDS‬‬
‫”المواصفات العالمية للجودة المياه“‬
‫‪4‬‬
‫‪ .1‬مياه عذبة ‪Fresh Water‬‬
‫(صفر‪ PPM 1000-‬أمالح مذابة)‬
‫صفر‪ 1 -‬مليجرام‪/‬اللتر)‬
‫‪ .2‬مياه قليلة الملوحة ‪Brackish Water‬‬
‫(‪ PPM 10000-1000‬أمالح مذابة)‬
‫(‪ 1‬مج‪/‬ل –‪ 10‬مج‪/‬ل)‬
‫‪ .3‬مياه مالحة ‪Saline Water‬‬
‫(‪ PPM 50000-10000‬أمالح مذابة)‬
‫(‪ 10‬مج‪/‬ل –‪ 50‬مج‪/‬ل)‬
‫‪ .4‬مياه شديدة الملوحة (أجاج) ‪Brine Water‬‬
‫(أكثر من ‪ PPM 50000‬أمالح مذابة)‬
‫(أعلى من ‪ 50‬مج‪/‬ل)‬
‫‪Dr. Alham Al-langawi 2009‬‬
‫تصنيف المياه الجوفية في دولة الكويت (‪)TDS‬‬
‫‪ .1‬مياه عذبة ‪Fresh Water‬‬
‫(صفر‪ PPM 1000-‬أمالح مذابة) = صفر‪ 1 -‬مليجرام‪/‬اللتر)‬
‫‪ .2‬مياه قليلة الملوحة ‪Brackish Water‬‬
‫(‪ )1‬مياه صليبية متوسطة الملوحة‬
‫(‪ PPM 7000-1000‬أمالح مذابة) = (‪ 1‬مج‪/‬ل – ‪ 7‬مج‪/‬ل)‬
‫(‪ )2‬مياه صليبية عالية الملوحة‬
‫(‪ PPM 20000-7000‬أمالح مذابة) = (‪ 7‬مج‪/‬ل – ‪ 20‬مج‪/‬ل)‬
‫‪ .3‬مياه مالحة ‪Saline Water‬‬
‫(‪ PPM 100000-20000‬أمالح مذابة) =(‪ 20‬مج‪/‬ل – ‪100‬‬
‫مج‪/‬ل)‬
‫‪ .4‬مياه شديدة الملوحة (أجاج) ‪Brine Water‬‬
‫‪Dr. Alham‬‬
‫‪Al-langawi‬‬
‫‪2009‬‬
‫مذابة) = (أعلى من ‪ 100‬مج‪/‬ل)‬
‫أمالح‬
‫‪PPM‬‬
‫‪( 5‬أكثر من ‪100000‬‬
‫مياه الشرب في دولة الكويت تحتوي على‪-:‬‬
‫‪ % 75-% 80 ‬مياه مقطرة من مياه البحر‬
‫‪ % 25- % 20 ‬مياه جوفية (مياه صليبية متوسطة الملوحة)‬
‫‪ ‬التعقيم يتم بإضافة ‪ PPM 0.8‬كلور (‪)Cl2‬‬
‫‪6‬‬
‫‪Dr. Alham Al-langawi 2009‬‬
‫طرق البحث عن المياه الجوفية‬
‫‪ .1‬الطرق الجيولوجية والطبوغرافية‪.‬‬
‫‪ ‬ضباب األرض‪.‬‬
‫‪ ‬األرض الرطبة والراشحة‪.‬‬
‫‪ ‬طبوغرافية سطح األرض‪.‬‬
‫‪ ‬تراكيب الصخور‪.‬‬
‫ضباب األرض‬
‫‪7‬‬
‫األرض الرطبة والراشحة‬
‫‪Dr. Alham Al-langawi 2009‬‬
‫طرق البحث عن المياه الجوفية‬
‫‪ .2‬النباتات المميزة‪.‬‬
‫‪ .3‬الطرق الجيوفيزيائية‪.‬‬
‫ويستعمل لها طريقة قياس الجاذبية األرضية‪ ،‬الطريقة‬
‫المغناطيسية ‪ ،‬الطريقة الكهربائية‪ ،‬الطريقة السيزمية‪،‬‬
‫وقياس حرارة األرض‪ ،‬ودرجة اإلشعاعات‪.‬‬
‫‪8‬‬
‫‪Dr. Alham Al-langawi 2009‬‬
‫أنواع اآلبار‬
‫البئر ما هو إال حفرة محفورة أو مثقوبة داخل القشرة األرضية‬
‫تصل إلى نطاقات التشبع (المياه الجوفية)‪.‬‬
‫يراعى دائما حفر اآلبار حتى تصل إلى مادون منسوب المياه‬
‫لضمان تدفق دائم للمياه‪.‬‬
‫يعتمد تصنيف اآلبار على تذبذب منسوب المياه الجوفية الناتج‬
‫عن الفروقات في كمية األمطار‪ ،‬و ضغط الماء المحبوس‬
‫‪9‬‬
‫‪Dr. Alham Al-langawi 2009‬‬
‫أوال‪ :‬اآلبار العادية‬
‫عبارة عن حفرة أسطوانية الشكل تمتد من سطح األرض إلى‬
‫الماء الجوفي ضمن الصخور الخازنة للماء‪ .‬حيث منسوب‬
‫المياه الجوفية ضمن البئر يكون معرض لالنخفاض‬
‫واالرتفاع بسبب الفروقات الناشئة عن كمية األمطار‪.‬‬
‫ويفضل حفر تلك اآلبار بحيث يتعدى طولها منسوب الماء‬
‫الجوفي حتى ال تتعرض للجفاف في فترة انخفاض المنسوب‬
‫‪10‬‬
‫‪Dr. Alham Al-langawi 2009‬‬
‫بئر عادي‬
‫نطاق عدم التشبع‬
‫نطاق التشبع‬
‫دخول الماء للبئر وامتالئه‬
‫إلى منسوب الماء الجوفي‬
‫هبوط منسوب الماء في البئر أثناء‬
‫فترات الجفاف بسبب هبوط‬
‫منسوب الماء الجوفي‬
‫‪11‬‬
‫‪Dr. Alham Al-langawi 2009‬‬
‫المشاكل المترتبة على ضخ المياه من األبار العادية‬
‫القمع النازل‬
‫‪12‬‬
‫‪Dr. Alham Al-langawi 2009‬‬
‫اآلثار الجانبية للضخ الجائر لمياه اآلبار العادية القريبة من‬
‫المناطق الساحلية‬
‫منسوب الماء الجوفي قبل حفر‬
‫البئر‬
‫ماء عذب‬
‫ماء مالح‬
‫بعد حفر البئر واستخدام‬
‫المضخات الكهربائية‬
‫ماء عذب‬
‫‪13‬‬
‫ماء مالح‬
‫‪Dr. Alham Al-langawi 2009‬‬
‫ضخ مياه قليلة‬
‫الملوحة ثم مالحة‬
‫المشاكل االقتصادية للماء الجوفي‬
‫التلوث بالمعادن‬
‫الثقيلة بسبب‬
‫النفايات‬
‫التلوث باليوريا‬
‫بسبب تسرب مياه‬
‫الصرف الصحي‬
‫‪14‬‬
‫‪Dr. Alham Al-langawi 2009‬‬
‫اآلثار الجانبية النخفاض منسوب الماء الجوفي على‬
‫اآلبار العادية‬
‫نبع ماء‬
‫الفترات المطيرة‬
‫فترات الجفاف‬
‫‪15‬‬
‫‪Dr. Alham Al-langawi 2009‬‬
‫ثانيا‪ :‬اآلبار االرتوازية‬
‫هي آبار تتسم باندفاع الماء الجوفي تحت ضغط عالي حتى‬
‫يصل إلى ارتفاع أعلى من منسوب الماء الجوفي في‬
‫الطبقات الصخرية‪ ،‬وليس بالضرورة أن يكون التدفق تلقائي‬
‫دائما‪.‬‬
‫حتى يتواجد نظام ارتوازي يجب أن تتواجد عدة عوامل‬
‫مهمة‪-:‬‬
‫‪ ‬الماء يجب أن يكون محصور في نطاق صخري يتميز بأنه‬
‫مائل بحيث يكون أحد األطراف هو منطقة المصدر (المنطقة‬
‫المرتفعة)‪.‬‬
‫‪ ‬يجب أن يكون هذا النطاق الصخري محاطا من األعلى‬
‫واألسفل بطبقات صخرية غير منفذة للماء‪.‬‬
‫‪16‬‬
‫‪Dr. Alham Al-langawi 2009‬‬
‫منطقة الشحن المائي‬
‫نطاق الضغط السطحي‬
‫ما هو النظام‬
‫االرتوازي؟‬
‫طبقات خازنة للماء الجوفي‬
‫‪17‬‬
‫‪Dr. Alham Al-langawi 2009‬‬
‫طبقات كتيمة‬
‫أنواع اآلبار االرتوازية‬
‫‪ .1‬أبار ارتوازية حرة التدفق ‪ Flowing Artesian Wells‬تكون‬
‫اآلبار حرة التدفق عندما يكون نطاق الضغط السطحي الذي يجب‬
‫أن يصل إليه الماء أعلى من سطح األرض أي أعلى من فوهة‬
‫البئر‪.‬‬
‫بئر ارتوازي حر التدفق‬
‫‪18‬‬
‫‪Dr. Alham Al-langawi 2009‬‬
‫أنواع اآلبار االرتوازية‬
‫‪ .2‬أبار ارتوازية ليست حرة التدفق ‪Nonflowing Artesian Wells‬‬
‫عندما يكون نطاق الضغط منخفض عن سطح األرض‪ ،‬أي أسفل من فوهة‬
‫البئر‪ ،‬حيث تصبح المياه المحبوسة بالخزان الصخري ليست حرة التدفق‪.‬‬
‫هنا نحتاج مضخات لضخ الماء إلى أعلى‪.‬‬
‫بئر ارتوازي غير حر التدفق‬
‫‪19‬‬
‫‪Dr. Alham Al-langawi 2009‬‬
‫نطاق الضغط السطحي‬
Dr. Alham Al-langawi 2009
20
‫بئر ارتوازي‬
‫غير حر التدفق‬
‫‪21‬‬
‫‪Dr. Alham Al-langawi 2009‬‬
‫كيف استخدم االنسان النظام االرتوازي في‬
‫االقتصاد؟‬
‫هل فكرت يوما كيف يصل الماء إلى سطح‬
‫المنزل ويمأل الخزان دون استخدام المضخة‬
‫الكهربائية ؟؟؟؟‬
‫‪22‬‬
‫‪Dr. Alham Al-langawi 2009‬‬
‫نظام ارتوازي طبيعي‬
‫نظام ارتوازي صناعي‬
‫‪23‬‬
‫‪Dr. Alham Al-langawi 2009‬‬
‫بئر عادي‬
‫بئر ارتوازي غير حر التدفق‬
‫نهر منساب‬
‫بئر عادي‬
‫‪24‬‬
‫بئر ارتوازي حر التدفق‬
‫‪Dr. Alham Al-langawi 2009‬‬
‫نهر رافد‬
‫زنبق الماء‪ -‬جزيرة لنجاوي (ماليزيا)‬
‫‪25‬‬
‫‪Dr. Alham Al-langawi 2009‬‬