سعی بر آن است که مطالب مرجع تخصصی آب و فاضلاب شامل مسایل ، مقالات و اخبار عمران آب و فاضلاب,آب و فاضلاب و به صورت تخصصی فرآیند های تصفیه آب و فاضلاب،مهندسی آب و فاضلاب و صنعت آب و فاضلاب باشد.
دانشنامه آنلاین آب و فاضلاب
رشته های مرتبط:مهندسی عمران آب و فاضلاب،مهندسی تکنولوژی آب و فاضلاب،مهندسی آب و فاضلاب،محیط زیست،مهندسی بهداشت محیط،مهندسی آب،مهندسی شیمی و...
امیرحسین ستوده بیدختی
,.
تشکیل آب زیر زمینی
۱۳۸۹/۰۳/۳۱
12:0
|
منشا اصلی آب زیرزمینی بارش است. آب باران ممکن است مستقیما به زمین نفوذ
کند یا آنکه ابتدا به صورت رودخانه جریان یافته ، یا به‌صورت آب ساکن و
دریاچه درآمده و بعد به تدریج وارد زمین شود.
قسمتی از آبهای زیرزمینی بر اثر ذوب برف و یخ موجود در سطح و نفوذ طبیعی آب حاصل به داخل زمین تامین می‌شود. به کلیه آبهای فوق اصطلاحا «آب جوی» گفته می‌شود.قسمتی از آب زیرزمینی که از زمان تشکیل رسوبات در آنها به تله افتاده‌اند «آب محبوس» یا «آب فسیل» نامیده می‌شود. بخش ناچیزی از آبهای زیرزمینی نیز ممکن است بر اثر فرآیندهای درونی و از ماگمای در حال سردشدن حاصل شده باشد. این آبها چون برای اول بار وارد چرخه طبیعی آب می‌شود «آب جوان» نام دارند.
محل استقرار آب زیرزمینی آب جوی پس از ورود به زمین ، فضاها و منافذ موجود در خاک را اشغال می‌کند. منافذ موجود در خاک اغلب کوچک و در ارتباط با هم‌اند. در سنگها ، درزها و شکستگیهایی وجود دارد که فضاهای لازم را برای آب زیرزمینی به‌وجود می‌آورد. گاهی در بعضی از سنگها فضاهای خالی بزرگی یافت می شود. در پاره‌ای از سنگها منافذ سنگ ممکن است باهم ارتباط نداشته باشند و در نتیجه آب در درون سنگ قادر به حرکت نباشد
تقسیم‌بندی منافذ موجود در سنگها از نظر نحوه تشکیل
۱)منافذ اولیه : مجموعه فضاهای خالی است که همزمان با تشکیل سنگ در آن بوجود آمده است، مثل فضاهای موجود در بین دانه‌ها در یک سنگ رسوبی.
۲)منافذ ثانوی : فضاهایی خالی است که در نتیجه فرآیندهایی که پس از تشکیل سنگ به‌روی آن اثر کرده ، ایجاد شده‌اند. مقدار فضاهای خالی را باکمیت «تخلخل» بیان می‌کنند.
بنابراین تخلخل عبارتست از درصد حجم فضاهای خالی موجود در یک سنگ یا خاک ، به حجم کل آن ، میزان تخلخل در سنگها و رسوبات مختلف متفاوت است و از نزدیک صفر تا بیش از ۵۰ درصد تغییر می‌کند.
مقدار تخلخل در سنگها به عوامل گوناگونی بستگی دارد. در مواد رسوبی دانه‌ای ، تخلخل به شکل و نحوه قرار گرفتن دانه‌ها و ذرات تشکیل دهنده سنگ و درجه جورشدگی ، سیمان‌شدگی و تراکم سنگ بستگی دارد. در سنگهای متراکم ، انحلال ثانوی قسمتی از کانیهای سنگ بوسیله آبهای نفوذی و شگستگیهایی که بعدا در سنگ ایجاد می‌شود نیز در مقدار تخلخل موثر است. مواد رسوبی تخریبی ، بخصوص رسوبات آبرفتی ، از نظر تشکیل مخازن آب زیرزمینی بیشترین اهمیت را دارند.
توزیع قائم آب زیرزمینی با بررسی نحوه توزیع قائم آب در زیر زمین دو منطقه مجزا را می‌توان مشخص کرد. یکی «منطقه تهویه» در بالا و دیگری «منطقه اشباع» در زیر. در منطقه تهویه قسمتی از منافذ ، از آب و قسمتی از هوا پرشده است.
ولی در منطقه اشباع تمام منافذ سنگ یا خاک بوسیله آب اشغال شده‌است. سطح فوقانی منطقه اشباع را اگر با لایه نفوذ ناپذیری محصور نشده باشد «سطح ایستایی» می‌گویند.
منطقه تهویه به تدریج که آب از سطح به داخل زمین نفوذ می‌کند بخشی از آن پیش از رسیدن به منطقه اشباع ، به‌علت جاذبه مولکولی بین آب و سنگ و همچنین جاذبه بین خودذرات ، علی‌رغم نیروی جاذبه زمین ، به‌صورت معلق می‌ماند. این آب را اصطلاحا «آب معلق» می‌نامند.
منطقه تهویه را می‌توان به سه منطقه کوچکتر تقسیم کرد:
۱) منطقه آب خاک :
این منطقه در مجاورت سطح زمین قرار گرفته و دربرگیرنده ریشه گیاهان است و آب لازم برای گیاهان را تامین می‌کند. قسمتی از آبی که وارد این منطقه می‌شود بوسیله گیاهان مصرف می‌گردد، بخشی بر اثر تبخیر به اتمسفر باز می‌گردد و بقیه از آن عبور می‌کند و به قسمتهای پایینتر می‌رود.
آبهای موجود در منطقه آب خاک را به ۳ گروه می‌توان تقسیم کرد:
۱)آب هیگروسکوپی :
رطوبتی است که مستقیما از هوا جذب می‌شود و ورقه نازکی بر روی ذرات خاک تشکیل می‌دهد. این رطوبت فرورفتگیها و شیارهای میکروسکوپی ذرات را پر می‌کند. چون نیروی چسبندگی هیگروسکوپی به ذرات خیلی زیاد است، نمی‌تواند مورد استفاده گیاهان قرار گیرد. اینرطوبت با بخار آب موجود در هوا متعادل می‌شود و فقط با حرارت قابل دفع است و بوسیله نیروی مویی یا نیروی گرانی حرکت نمی‌کند.
۲)آب موئین :
بصورت ورقه‌های نازک ممتدی ذرات خاک را احاطه می‌کند. این آبها بر اثر خاصیت کشش سطحی نگهداشته می‌شوند و توسط نیروی موئین حرکت می‌نمایند. آب موئین می‌تواند مورد استفاده گیاهان واقع شود.
۳) آب ثقلی :
آبی است که تحت اثر نیروی گرانشی از میان منافذ سنگ و خاک به حرکت در می‌آید.
۲)منطقه میانی :
در زیر منطقه آب خاک قرار گرفته و آب در آن به علت جاذبه مولکولی بصورت معلق است، مگر زمانی که آب باران یا آبهای نفوذی دیگر به آن می‌رسد، که در این صورت آب اضافی به طرف پایین حرکت می‌کند. ضخامت منطقه میانی به شرایط محلی بستگی دارد و در مناطق خشک ، مثل مناطق مرکزی ایران ، ممکن است به صدها متر برسد در حالیکه در مناطق مرطوب ، مثل بخشهایی از جلگه گیلان ، ممکن است اساسا وجود نداشته باشد.
آبهایی که به علت نیروهای بین مولکولی در منطقه میانی نگهداشته می‌شوند، به «آب پوسته‌ای» معروف‌اند. آب هیگروسکوپی و پوسته‌ای تنها بر اثر تبخیر و میعان از خاک خارج می‌شوند.
۳) منطقه موئینه :
در مجاورت و بلافاصله در روی سطح آب زیرزمینی قرار دارد. در این محل آبهای زیرزمینی به علت خاصیت موئینگی از مجاری نازک موجود در سنگها یا رسوبات به طرف بالا کشیده می‌شوند. مقدار صعود آب به قطر این مجاری نازک بستگی دارد. هرچه رسوبات دانه‌ریزتر و در نتیجه منافذ و مجاری نازکتر باشند، آب بیشتر بالا خواهد رفت. ضخامت منطقه موئینه معمولا بین چند سانتیمتر تا ۲ الی ۳ متر است.
منطقه اشباع
قسمتی از آبهای زیرزمینی بر اثر ذوب برف و یخ موجود در سطح و نفوذ طبیعی آب حاصل به داخل زمین تامین می‌شود. به کلیه آبهای فوق اصطلاحا «آب جوی» گفته می‌شود.قسمتی از آب زیرزمینی که از زمان تشکیل رسوبات در آنها به تله افتاده‌اند «آب محبوس» یا «آب فسیل» نامیده می‌شود. بخش ناچیزی از آبهای زیرزمینی نیز ممکن است بر اثر فرآیندهای درونی و از ماگمای در حال سردشدن حاصل شده باشد. این آبها چون برای اول بار وارد چرخه طبیعی آب می‌شود «آب جوان» نام دارند.
محل استقرار آب زیرزمینی آب جوی پس از ورود به زمین ، فضاها و منافذ موجود در خاک را اشغال می‌کند. منافذ موجود در خاک اغلب کوچک و در ارتباط با هم‌اند. در سنگها ، درزها و شکستگیهایی وجود دارد که فضاهای لازم را برای آب زیرزمینی به‌وجود می‌آورد. گاهی در بعضی از سنگها فضاهای خالی بزرگی یافت می شود. در پاره‌ای از سنگها منافذ سنگ ممکن است باهم ارتباط نداشته باشند و در نتیجه آب در درون سنگ قادر به حرکت نباشد
تقسیم‌بندی منافذ موجود در سنگها از نظر نحوه تشکیل
۱)منافذ اولیه : مجموعه فضاهای خالی است که همزمان با تشکیل سنگ در آن بوجود آمده است، مثل فضاهای موجود در بین دانه‌ها در یک سنگ رسوبی.
۲)منافذ ثانوی : فضاهایی خالی است که در نتیجه فرآیندهایی که پس از تشکیل سنگ به‌روی آن اثر کرده ، ایجاد شده‌اند. مقدار فضاهای خالی را باکمیت «تخلخل» بیان می‌کنند.
بنابراین تخلخل عبارتست از درصد حجم فضاهای خالی موجود در یک سنگ یا خاک ، به حجم کل آن ، میزان تخلخل در سنگها و رسوبات مختلف متفاوت است و از نزدیک صفر تا بیش از ۵۰ درصد تغییر می‌کند.
مقدار تخلخل در سنگها به عوامل گوناگونی بستگی دارد. در مواد رسوبی دانه‌ای ، تخلخل به شکل و نحوه قرار گرفتن دانه‌ها و ذرات تشکیل دهنده سنگ و درجه جورشدگی ، سیمان‌شدگی و تراکم سنگ بستگی دارد. در سنگهای متراکم ، انحلال ثانوی قسمتی از کانیهای سنگ بوسیله آبهای نفوذی و شگستگیهایی که بعدا در سنگ ایجاد می‌شود نیز در مقدار تخلخل موثر است. مواد رسوبی تخریبی ، بخصوص رسوبات آبرفتی ، از نظر تشکیل مخازن آب زیرزمینی بیشترین اهمیت را دارند.
توزیع قائم آب زیرزمینی با بررسی نحوه توزیع قائم آب در زیر زمین دو منطقه مجزا را می‌توان مشخص کرد. یکی «منطقه تهویه» در بالا و دیگری «منطقه اشباع» در زیر. در منطقه تهویه قسمتی از منافذ ، از آب و قسمتی از هوا پرشده است.
ولی در منطقه اشباع تمام منافذ سنگ یا خاک بوسیله آب اشغال شده‌است. سطح فوقانی منطقه اشباع را اگر با لایه نفوذ ناپذیری محصور نشده باشد «سطح ایستایی» می‌گویند.
منطقه تهویه به تدریج که آب از سطح به داخل زمین نفوذ می‌کند بخشی از آن پیش از رسیدن به منطقه اشباع ، به‌علت جاذبه مولکولی بین آب و سنگ و همچنین جاذبه بین خودذرات ، علی‌رغم نیروی جاذبه زمین ، به‌صورت معلق می‌ماند. این آب را اصطلاحا «آب معلق» می‌نامند.
منطقه تهویه را می‌توان به سه منطقه کوچکتر تقسیم کرد:
۱) منطقه آب خاک :
این منطقه در مجاورت سطح زمین قرار گرفته و دربرگیرنده ریشه گیاهان است و آب لازم برای گیاهان را تامین می‌کند. قسمتی از آبی که وارد این منطقه می‌شود بوسیله گیاهان مصرف می‌گردد، بخشی بر اثر تبخیر به اتمسفر باز می‌گردد و بقیه از آن عبور می‌کند و به قسمتهای پایینتر می‌رود.
آبهای موجود در منطقه آب خاک را به ۳ گروه می‌توان تقسیم کرد:
۱)آب هیگروسکوپی :
رطوبتی است که مستقیما از هوا جذب می‌شود و ورقه نازکی بر روی ذرات خاک تشکیل می‌دهد. این رطوبت فرورفتگیها و شیارهای میکروسکوپی ذرات را پر می‌کند. چون نیروی چسبندگی هیگروسکوپی به ذرات خیلی زیاد است، نمی‌تواند مورد استفاده گیاهان قرار گیرد. اینرطوبت با بخار آب موجود در هوا متعادل می‌شود و فقط با حرارت قابل دفع است و بوسیله نیروی مویی یا نیروی گرانی حرکت نمی‌کند.
۲)آب موئین :
بصورت ورقه‌های نازک ممتدی ذرات خاک را احاطه می‌کند. این آبها بر اثر خاصیت کشش سطحی نگهداشته می‌شوند و توسط نیروی موئین حرکت می‌نمایند. آب موئین می‌تواند مورد استفاده گیاهان واقع شود.
۳) آب ثقلی :
آبی است که تحت اثر نیروی گرانشی از میان منافذ سنگ و خاک به حرکت در می‌آید.
۲)منطقه میانی :
در زیر منطقه آب خاک قرار گرفته و آب در آن به علت جاذبه مولکولی بصورت معلق است، مگر زمانی که آب باران یا آبهای نفوذی دیگر به آن می‌رسد، که در این صورت آب اضافی به طرف پایین حرکت می‌کند. ضخامت منطقه میانی به شرایط محلی بستگی دارد و در مناطق خشک ، مثل مناطق مرکزی ایران ، ممکن است به صدها متر برسد در حالیکه در مناطق مرطوب ، مثل بخشهایی از جلگه گیلان ، ممکن است اساسا وجود نداشته باشد.
آبهایی که به علت نیروهای بین مولکولی در منطقه میانی نگهداشته می‌شوند، به «آب پوسته‌ای» معروف‌اند. آب هیگروسکوپی و پوسته‌ای تنها بر اثر تبخیر و میعان از خاک خارج می‌شوند.
۳) منطقه موئینه :
در مجاورت و بلافاصله در روی سطح آب زیرزمینی قرار دارد. در این محل آبهای زیرزمینی به علت خاصیت موئینگی از مجاری نازک موجود در سنگها یا رسوبات به طرف بالا کشیده می‌شوند. مقدار صعود آب به قطر این مجاری نازک بستگی دارد. هرچه رسوبات دانه‌ریزتر و در نتیجه منافذ و مجاری نازکتر باشند، آب بیشتر بالا خواهد رفت. ضخامت منطقه موئینه معمولا بین چند سانتیمتر تا ۲ الی ۳ متر است.
منطقه اشباع
بخشی از زمین است که در آن همه منافذ سنگ یا خاک از آب پرشده است. منطقه اشباع منبع واقعی آب زیرزمینی است. سطح فوقانی منطقه اشباع که در آن فشار آب مساوی فشار اتمسفر است «سطح ایستایی» یا سطح «ایستایی استاتیک» گفته می‌شود. عمق سطح ایستایی متغیر و به مقدار بارش و وضع زمین شناسی منطقه بستگی دارد. نوسانات سطح ایستایی در طول سال به مقدار تغذیه منبع زیرزمینی و تخلیه آن بستگی دارد. حد پایین منطقه اشباع را معمولا سنگهایی با نفوذپذیری نسبی کمتر تشکیل می‌دهد که اصطلاحا «سنگ بستر» نامیده می‌شوند.
مطالب تصادفی:
سریز اوجی - سه شنبه هفدهم اسفند 1389
سریز ریزشی - سه شنبه هفدهم اسفند 1389
سریز ها - سه شنبه هفدهم اسفند 1389
سدهای سنگریز - سه شنبه هفدهم اسفند 1389
دانستنیها در مورد آب 3 - سه شنبه هفدهم اسفند 1389
سد خاکی - سه شنبه هفدهم اسفند 1389
سد قوسی - سه شنبه هفدهم اسفند 1389
سدها - سه شنبه هفدهم اسفند 1389
ابیاری تحت فشار - سه شنبه هفدهم اسفند 1389
انواع روشهای ابیاری - سه شنبه هفدهم اسفند 1389
تاريخچه آبرساني - سه شنبه هفدهم اسفند 1389
تونل انتقال آب گاوشان - سه شنبه هفدهم اسفند 1389
تغذیه مصنوعی - سه شنبه هفدهم اسفند 1389
تانسيومتر - سه شنبه هفدهم اسفند 1389
آشنایی با سیستم جابجایی خطی - سه شنبه هفدهم اسفند 1389
تحويل حجمي آب و مشكلات فرا روي شركت هاي بهره‌برداري - سه شنبه هفدهم اسفند 1389
سد سازي در ایران - سه شنبه هفدهم اسفند 1389
هیدرولیک - سه شنبه هفدهم اسفند 1389
زرنا در جلوگیری از تبخیر و اتلاف آب زراعي در روستاهای استان یزد - سه شنبه هفدهم اسفند 1389
بهداشت آب - سه شنبه هفدهم اسفند 1389
روشهاي سنتي حفاظت آب و خاك - سه شنبه هفدهم اسفند 1389
قانون حفاظت دريا و رودخانه هاي مرزي از آلودگي با مواد نفتي - سه شنبه هفدهم اسفند 1389
معرفي نرم افزارهاي مجموعه Desktop GIS - سه شنبه هفدهم اسفند 1389
معرفی نرم افزار SEWER - سه شنبه هفدهم اسفند 1389
حذف سولفات از آب - سه شنبه هفدهم اسفند 1389
پمپ ها (Pumps) - سه شنبه هفدهم اسفند 1389
آلودگی های مرز گذر - دوشنبه شانزدهم اسفند 1389
پدیده کاویتاسیون (Cavitation) - دوشنبه شانزدهم اسفند 1389
نانوفیلتر‌ها به‌تصفیه آب درمناطق حادثه‌دیده کمک می‌کنند - دوشنبه شانزدهم اسفند 1389
معرفی برنامه طراحی شبکه های توزیع آب EpaNet 2.00 - دوشنبه شانزدهم اسفند 1389
روان آب - دوشنبه شانزدهم اسفند 1389
پس ماندهاي ناشي از تصفيه آب و روش هاي دفع - دوشنبه شانزدهم اسفند 1389
مختصری در باره چگونگی تصفیه آب و فاضلاب - یکشنبه پانزدهم اسفند 1389
ویژگی لوله های آگفا - یکشنبه پانزدهم اسفند 1389
پروژه تصفیه خانه آب شرب شهرستان تکاب - یکشنبه پانزدهم اسفند 1389
آب به حساب نیامده - یکشنبه پانزدهم اسفند 1389
استفاده از فرایند انعقاد در حذف آرسنیک از آب - یکشنبه پانزدهم اسفند 1389
قطعات مشترک در پمپ ها - یکشنبه پانزدهم اسفند 1389
آب ژاول - شنبه چهاردهم اسفند 1389
باکتریهای آهن(و منگنز) Iron Bacteria - شنبه چهاردهم اسفند 1389
دانلود ضوابط طراحی سیستم های فاضلاب - شنبه چهاردهم اسفند 1389
اتوماسیون در تصفیه خانه های آب - جمعه سیزدهم اسفند 1389
استفاده از فرایند تبادل یون برای حذف آرسنیک - جمعه سیزدهم اسفند 1389
مطالب کلی در مورد تیتراسیون - جمعه سیزدهم اسفند 1389
جلوگیری از تشکیل رسوب در دیگ بخار - پنجشنبه دوازدهم اسفند 1389
مواد منعقد کننده - پنجشنبه دوازدهم اسفند 1389
دانلود ویژگیهای آب - پنجشنبه دوازدهم اسفند 1389
مدیریت منابع آب در برزیل - پنجشنبه دوازدهم اسفند 1389
آب طلای دیگر - چهارشنبه یازدهم اسفند 1389
استفاده از دی اکسید کلر به عنوان گندزدا - چهارشنبه یازدهم اسفند 1389
کیفیت آب آشامیدنی دام و طیور - پنجشنبه بیست و سوم دی 1389
تصفيه آب آشاميدني آلوده به آرسنيك با نانوذرات آهن - چهارشنبه بیست و دوم دی 1389
شناسایی کاتیون ها به روش شعله - چهارشنبه بیست و دوم دی 1389
روش تصفيه دوزيستي (بي هوازي- هوازي) - چهارشنبه بیست و دوم دی 1389
مجموعه مسئولیتها و وظایف مرتبط با عملیات و فرآیندهای تصفیه و دفع فاضلاب - چهارشنبه بیست و دوم دی 1389