شنبه ۱۷ آبان ۹۹ ۱۲:۱۰ ۸۱۶ بازديد
بیشتر چاه ها آب خود را از رودخانه های زیرزمینی دریافت نمی کنند ، بلکه آب را از سفره های زیرزمینی می گیرند. سفره های زیرزمینی لایه هایی از سنگ و خاک هستند که آب از منافذ کوچک آنها عبور می کند. در بیشتر موارد ، غارهای عظیمی در زیر سطح زمین وجود ندارد که حاوی رودخانه های خشن آب باشد که به سرعت از میان آنها عبور می کند. در عوض ، آبهای زیرزمینی به آرامی و به آرامی از فضاهای کوچک درون سنگها ، بین سنگها و بین مواد سست مانند شن و ماسه می ریزند. در حقیقت ، جریان آب در سفره های زیرزمینی ممکن است سالها تا قرنها طول بکشد ، همانطور که در شکل نشان داده شده است. میزان جریان معمول آب در سفره های زیرزمینی ده فوت در سال است. به همین دلیل ، اگر منطقه ای برای چند هفته بدون باران باشد ، چاه ها بلافاصله خشک نمی شوند.
لایه های آب زیرزمینی
میزان جریان آب زیرزمینی از طریق لایه های مختلف. تصویر دامنه عمومی ، منبع: USGS.
آب جدید مانند باران یا ذوب شدن برف از طریق منافذ و شکاف سنگها و خاک به زمین می ریزد. مقداری از آب به خاک و صخره های نزدیک به سطح می چسبد و برخی دیگر به سمت پایین می ریزد. لایه زمین درست در زیر سطح مخلوطی از سنگ ، خاک ، آب و حباب هوا است. وقتی نیروی جاذبه آب را در زمین به اندازه کافی عمیق بکشد ، تمام منافذ و شکاف های احتمالی را پر کرده و حباب های هوا را به سمت بالا مجبور می کند. در این عمق زمین از آب اشباع می شود. مرز بین زمین اشباع نشده و زمین اشباع شده را جدول آب می نامند. محل دقیق جدول آب به میزان آب جدید ، سرعت هدر رفتن آب و نفوذپذیری زمین بستگی دارد.
اگر در زمین سوراخی فرو کنید که بالای سطح آب ختم شود ، بیشتر آب در این عمق به تکه های خاک و سنگ چسبیده است ، به طوری که آب کمی در سوراخ شما خارج می شود. در مقابل ، اگر یک حفره به اندازه کافی عمیق حفاری کنید که به زیر سطح آب ختم شود ، آب موجود در زمین اشباع شده توسط نیروی گرانش به فضای خالی پایین سوراخ کشیده می شود. در این حالت ، سوراخ شما با آبی پر می شود که از سوراخهای سنگها بیرون می ریزد. اما آب فقط سوراخ شما را تا سطح جدول آب پر می کند (در واقع کمی پایین تر). برای اینکه آب موجود در حفره شما بالاتر از سطح آب باشد ، باید به جای پایین رفتن به بالا جریان یابد ، این نحوه کار گرانش نیست. "چاه" به سادگی حفره ای است که به اندازه کافی عمیق حفر شده باشد و به زیر سطح آب نفوذ کند و بنابراین با آب پر شود. برای بازیابی آب ، چاه های قدیمی از سطل های ساده روی طناب استفاده می کردند. چاه های مدرن تر از پمپ هایی استفاده می کنند که آب را از سوراخ می مکند. پمپ ها را می توان به صورت دستی با حرکت دستی ، توسط یک آسیاب بادی متصل یا توسط یک موتور الکتریکی هدایت کرد. هنگام حفر چاه جدید ، نیازی به یافتن یک رودخانه زیرزمینی نیست. فقط باید آنقدر عمیق شوید که به زیر سطح آب برسید.
اگر لایه ای از سنگ نفوذ ناپذیر بالای لایه ای از سنگ نفوذ پذیر مملو از آب بنشیند و اگر سنگ نفوذ ناپذیر به سمت پایین شیب یابد ، می تواند اتفاق جالبی رخ دهد. آب جاری در سطح پایین توسط سطح بالایی غیر قابل نفوذ به دام می افتد ، و یک سفره سفره محدود ایجاد می کند. همانطور که آب به سمت پایین و بدون خروجی جریان می یابد ، فشار ایجاد می شود. اگر حفره ای به اندازه کافی عمیق در زمین حفر شود که به یک سفره آب زیرزمینی محدود برسد ، فشار می تواند به حدی باشد که بتواند بدون کمک پمپ ، آب را به چاه پرتاب کند. به چنین چاهی چاه آرتزیان روان گفته می شود.
یک احتمال خوب وجود دارد که جو معمولی که باید در مصر باستان چاهی حفر می کرد احتمالاً کار را با دستان خود ، بیل و سطل انجام داده است. او باید به حفاری ادامه می داد تا به جدول آب رسید و آب ته چاله را پر کرد. برخی از چاه ها امروزه نیز با دست حفر می شوند ، اما روش های مدرن تری در دسترس است. گرچه هنوز هم یک کار کثیف است!
چاه ها برای همه جوامع فوق العاده مهم هستند. در بسیاری از مکان ها چاه ها منبع قابل اطمینان و کافی آب برای مصارف خانگی ، آبیاری و صنایع را فراهم می کنند. در جاهایی که آبهای سطحی کم است ، مانند بیابانها ، مردم نمی توانند بدون آب زیرزمینی زنده بمانند و رشد کنند.
انواع چاه
حفر چاه با دست امروزه منسوخ شده است (آیا می خواهید این کار را انجام دهید؟). چاه های مدرن بیشتر توسط دستگاه حفاری نصب شده روی کامیون حفر می شوند. هنوز هم روش های زیادی برای چاه انداختن وجود دارد - در اینجا برخی از روش های معمول وجود دارد.
داگ ولز
نمودارهای مربوط به هر نوع چاه که در اینجا بحث شده است: حفر ، رانده شده و سوراخ شده.
شکل 1. انواع چاه
هک کردن با زمین با بیل و بیل یکی از روش های حفر چاه است. اگر زمین نرم و سطح آب کم عمق باشد ، چاه های حفر شده می توانند کار کنند. از لحاظ تاریخی ، چاه های حفر شده با بیل دستی به زیر جدول آب حفر می شد تا زمانی که آب ورودی از نرخ وثیقه حفار فراتر رود. برای جلوگیری از ریزش ، چاه با سنگ ، آجر ، کاشی یا مواد دیگر پوشانده شده بود و روی آن را با یک درپوش چوب ، سنگ یا بتن پوشانده بودند. نمی توان آنها را خیلی عمیق تر از سطح آب حفر کرد - همانطور که وقتی در ساحل نیستید نمی توانید خیلی عمیق سوراخ کنید ... این مدام با آب پر می شود!
رانده Wells
چاه های رانده شده امروزه نیز معمول هستند. آنها با هدایت یک لوله با قطر کم در زمین نرم مانند شن و ماسه ساخته می شوند. یک صفحه معمولاً به پایین لوله متصل می شود تا شن و ماسه و سایر ذرات را فیلتر کند. چالش ها و مسائل؟ آنها فقط می توانند روی آب کم عمق ضربه بزنند و از آنجا که منبع آب بسیار نزدیک به سطح است ، ممکن است آلودگی ناشی از آلاینده های سطحی ایجاد شود.
چاه های حفر شده
بیشتر چاههای مدرن حفر می شوند ، که به یک دستگاه حفاری نسبتاً پیچیده و گران قیمت احتیاج دارد. دکل های مته اغلب بر روی کامیون های بزرگ نصب می شوند. آنها از بیت های مته دوار که سنگ را می جوند ، بیت های کوبه ای که سنگ را خرد می کنند ، یا اگر زمین نرم است ، بیت های بزرگ بزرگ را استفاده می کنند. چاه های حفر شده را می توان بیش از 1000 فوت عمق حفر کرد. غالباً یک پمپ در پایین آن قرار داده می شود تا آب را به سطح بالا برساند.
سطح آب در چاه ها
اگر سطح آب موجود در سفره آب که چاه آنها را تأمین می کند همیشه ثابت بماند ، استفاده کنندگان از آب های زیرزمینی زندگی را راحت تر می کنند. تغییرات فصلی بارندگی و خشکسالی گاه به گاه بر "ارتفاع" سطح آب زیرزمینی تأثیر می گذارد. اگر یک چاه با سرعت بیشتری پمپاژ شود نسبت به اینکه آبخوان اطراف آن با بارندگی یا جریان دیگر زیر زمین شارژ می شود ، می توان سطح آب اطراف چاه را کاهش داد. سطح آب موجود در یک چاه همچنین می تواند کاهش یابد در صورتی که چاه های دیگر در نزدیکی آن آب زیادی برداشت می کنند. وقتی سطح آب به زیر سطح ورودی پمپ کاهش یابد ، چاه ها شروع به پمپاژ هوا می کنند - "خشک می شوند".
لایه های آب زیرزمینی
میزان جریان آب زیرزمینی از طریق لایه های مختلف. تصویر دامنه عمومی ، منبع: USGS.
آب جدید مانند باران یا ذوب شدن برف از طریق منافذ و شکاف سنگها و خاک به زمین می ریزد. مقداری از آب به خاک و صخره های نزدیک به سطح می چسبد و برخی دیگر به سمت پایین می ریزد. لایه زمین درست در زیر سطح مخلوطی از سنگ ، خاک ، آب و حباب هوا است. وقتی نیروی جاذبه آب را در زمین به اندازه کافی عمیق بکشد ، تمام منافذ و شکاف های احتمالی را پر کرده و حباب های هوا را به سمت بالا مجبور می کند. در این عمق زمین از آب اشباع می شود. مرز بین زمین اشباع نشده و زمین اشباع شده را جدول آب می نامند. محل دقیق جدول آب به میزان آب جدید ، سرعت هدر رفتن آب و نفوذپذیری زمین بستگی دارد.
اگر در زمین سوراخی فرو کنید که بالای سطح آب ختم شود ، بیشتر آب در این عمق به تکه های خاک و سنگ چسبیده است ، به طوری که آب کمی در سوراخ شما خارج می شود. در مقابل ، اگر یک حفره به اندازه کافی عمیق حفاری کنید که به زیر سطح آب ختم شود ، آب موجود در زمین اشباع شده توسط نیروی گرانش به فضای خالی پایین سوراخ کشیده می شود. در این حالت ، سوراخ شما با آبی پر می شود که از سوراخهای سنگها بیرون می ریزد. اما آب فقط سوراخ شما را تا سطح جدول آب پر می کند (در واقع کمی پایین تر). برای اینکه آب موجود در حفره شما بالاتر از سطح آب باشد ، باید به جای پایین رفتن به بالا جریان یابد ، این نحوه کار گرانش نیست. "چاه" به سادگی حفره ای است که به اندازه کافی عمیق حفر شده باشد و به زیر سطح آب نفوذ کند و بنابراین با آب پر شود. برای بازیابی آب ، چاه های قدیمی از سطل های ساده روی طناب استفاده می کردند. چاه های مدرن تر از پمپ هایی استفاده می کنند که آب را از سوراخ می مکند. پمپ ها را می توان به صورت دستی با حرکت دستی ، توسط یک آسیاب بادی متصل یا توسط یک موتور الکتریکی هدایت کرد. هنگام حفر چاه جدید ، نیازی به یافتن یک رودخانه زیرزمینی نیست. فقط باید آنقدر عمیق شوید که به زیر سطح آب برسید.
اگر لایه ای از سنگ نفوذ ناپذیر بالای لایه ای از سنگ نفوذ پذیر مملو از آب بنشیند و اگر سنگ نفوذ ناپذیر به سمت پایین شیب یابد ، می تواند اتفاق جالبی رخ دهد. آب جاری در سطح پایین توسط سطح بالایی غیر قابل نفوذ به دام می افتد ، و یک سفره سفره محدود ایجاد می کند. همانطور که آب به سمت پایین و بدون خروجی جریان می یابد ، فشار ایجاد می شود. اگر حفره ای به اندازه کافی عمیق در زمین حفر شود که به یک سفره آب زیرزمینی محدود برسد ، فشار می تواند به حدی باشد که بتواند بدون کمک پمپ ، آب را به چاه پرتاب کند. به چنین چاهی چاه آرتزیان روان گفته می شود.
یک احتمال خوب وجود دارد که جو معمولی که باید در مصر باستان چاهی حفر می کرد احتمالاً کار را با دستان خود ، بیل و سطل انجام داده است. او باید به حفاری ادامه می داد تا به جدول آب رسید و آب ته چاله را پر کرد. برخی از چاه ها امروزه نیز با دست حفر می شوند ، اما روش های مدرن تری در دسترس است. گرچه هنوز هم یک کار کثیف است!
چاه ها برای همه جوامع فوق العاده مهم هستند. در بسیاری از مکان ها چاه ها منبع قابل اطمینان و کافی آب برای مصارف خانگی ، آبیاری و صنایع را فراهم می کنند. در جاهایی که آبهای سطحی کم است ، مانند بیابانها ، مردم نمی توانند بدون آب زیرزمینی زنده بمانند و رشد کنند.
انواع چاه
حفر چاه با دست امروزه منسوخ شده است (آیا می خواهید این کار را انجام دهید؟). چاه های مدرن بیشتر توسط دستگاه حفاری نصب شده روی کامیون حفر می شوند. هنوز هم روش های زیادی برای چاه انداختن وجود دارد - در اینجا برخی از روش های معمول وجود دارد.
داگ ولز
نمودارهای مربوط به هر نوع چاه که در اینجا بحث شده است: حفر ، رانده شده و سوراخ شده.
شکل 1. انواع چاه
هک کردن با زمین با بیل و بیل یکی از روش های حفر چاه است. اگر زمین نرم و سطح آب کم عمق باشد ، چاه های حفر شده می توانند کار کنند. از لحاظ تاریخی ، چاه های حفر شده با بیل دستی به زیر جدول آب حفر می شد تا زمانی که آب ورودی از نرخ وثیقه حفار فراتر رود. برای جلوگیری از ریزش ، چاه با سنگ ، آجر ، کاشی یا مواد دیگر پوشانده شده بود و روی آن را با یک درپوش چوب ، سنگ یا بتن پوشانده بودند. نمی توان آنها را خیلی عمیق تر از سطح آب حفر کرد - همانطور که وقتی در ساحل نیستید نمی توانید خیلی عمیق سوراخ کنید ... این مدام با آب پر می شود!
رانده Wells
چاه های رانده شده امروزه نیز معمول هستند. آنها با هدایت یک لوله با قطر کم در زمین نرم مانند شن و ماسه ساخته می شوند. یک صفحه معمولاً به پایین لوله متصل می شود تا شن و ماسه و سایر ذرات را فیلتر کند. چالش ها و مسائل؟ آنها فقط می توانند روی آب کم عمق ضربه بزنند و از آنجا که منبع آب بسیار نزدیک به سطح است ، ممکن است آلودگی ناشی از آلاینده های سطحی ایجاد شود.
چاه های حفر شده
بیشتر چاههای مدرن حفر می شوند ، که به یک دستگاه حفاری نسبتاً پیچیده و گران قیمت احتیاج دارد. دکل های مته اغلب بر روی کامیون های بزرگ نصب می شوند. آنها از بیت های مته دوار که سنگ را می جوند ، بیت های کوبه ای که سنگ را خرد می کنند ، یا اگر زمین نرم است ، بیت های بزرگ بزرگ را استفاده می کنند. چاه های حفر شده را می توان بیش از 1000 فوت عمق حفر کرد. غالباً یک پمپ در پایین آن قرار داده می شود تا آب را به سطح بالا برساند.
سطح آب در چاه ها
اگر سطح آب موجود در سفره آب که چاه آنها را تأمین می کند همیشه ثابت بماند ، استفاده کنندگان از آب های زیرزمینی زندگی را راحت تر می کنند. تغییرات فصلی بارندگی و خشکسالی گاه به گاه بر "ارتفاع" سطح آب زیرزمینی تأثیر می گذارد. اگر یک چاه با سرعت بیشتری پمپاژ شود نسبت به اینکه آبخوان اطراف آن با بارندگی یا جریان دیگر زیر زمین شارژ می شود ، می توان سطح آب اطراف چاه را کاهش داد. سطح آب موجود در یک چاه همچنین می تواند کاهش یابد در صورتی که چاه های دیگر در نزدیکی آن آب زیادی برداشت می کنند. وقتی سطح آب به زیر سطح ورودی پمپ کاهش یابد ، چاه ها شروع به پمپاژ هوا می کنند - "خشک می شوند".
- ۰ ۰
- ۰ نظر