المياه الجوفية

يحصل الإنسان علي احتياجاته المائية من مصدرين أساسيين وهما مصادر المياه السطحية (Water Surface) وتشمل مياه الأنهار والبحيرات ومجاري الوديان ومصادر المياه الأرضية(Ground Water) وتشمل الآبار والينابيع والكهوف والدحول. وبالنظر إلي إمكانية مشاهدة المياه السطحية وكذلك بسبب الأموال الباهظة التي صُرِفت علي إقامة الخزانات والسدود والقناطر وشق القنوات اللازمة لاستخدام هذه المياه وكلها أمور في كل مكان وفي كل وقت تقريباً لذلك فقد نشأ اعتقاد بأن المياه السطحية تشكل المورد الرئيسي لإحتياجات العالم من المياه ولكن في الواقع فإن أقل من 3% من المياه العذبة المتاحة علي كوكب الأرض توجد في الأنهار والبحيرات أما الجزء الأكبر والذي يمثل 97% فإنه يوجد في باطن الأرض ويُقدر بحوالي (100,000) كيلومتر مكعب. وإذا جاز التعبير عن المياه السطحية بأنها في حالة سريان وعبور فإن المصادر الجوفية تمثل المياه في حالة التخزين وقد تجمعت خلال قرون عديدة مع إضافات طفيفة من الأمطار الساقطة سنوياً وبذلك يتضح لنا أهمية المياه الجوفية كمصدر رئيسي يمكن أن يعتمد عليه إذا ما أحسن استغلاله لسد حاجة الإنسان والحيوان والنبات.
و يرجع استغلال المياه الجوفية إلي عصور ما قبل الميلاد حيث قام قدماء المصريين والصينيين بحفر الآبار للحصول علي المياه من مصادرها الجوفية ولكن لعدم فهم كيفية تواجد المياه وحركتها في باطن الأرض ظل استخدامها محدوداً بل ويكاد يكون محصوراً في بعض المناطق الصحراوية القاحلة والتي لا تتوفر فيها مصادر مياه سطحية.
و في مطلع القرن الحالي ومع التطور الكبير في أدوات الحفر فقد تضافرت عدة جهود لدراسة المياه الجوفية ومنذ ذلك الحين فقد بدأ الاعتماد علي المياه الجوفية بشكل ملحوظ خاصة مع تزايد السكان في جميع أنحاء العالم وعدم كفاية المصادرالسطحية لتغطية الإحتياجات المائية.


تبدأ دورة المياه الأرضية بمياه المحيطات والتي تغطي حوالي ثلاثة ارباع سطح الكرة الأرضية ونظراً لتعرضها لأشعة الشمس فإنها تتبخر وتتجمع الأيخرة المتصاعدة في الغلاف الجوي مكونة السحب وتحت ظروف معينة تتكثف السحب وتسقط علي شكل أمطارو برد وثلوج وتعرف الأشكال المختلفة المتساقطة بالمياه السماويةالمنشأ (Water of meteoric origin) والتي تشكل المصدر الرئيسي للمياه العذبة علي سطح الأرض حيث يجري قسماً منها إلي مجاري الأنهار والوديان والبحيرات أما القسم الثاني فيتغلغل في التربة السطحية ليقي معظمه في منطقة جذور النباتات ويسحب مرة ثانية إلي السطح بواسطة النباتات أو برية بالخاصية الشعرية للتربة وتستمر نسبة صغيرة في التغلغل إلي أسفل منطقة الجذور تحت تأثيرالجاذبية الأرضية حيث تدخل الخزان المائي الأرضي وعند اتصالها يالمياه الجوفية فإن المياه المتغلغلة تتحرك أفقياً في مسام الطبقات المشبعة بالماء وقد تظهر مرة أخرى علي السطح علي هيئة ينابيع في بعض المناطق التي ينخفض فيها منسوب سطح الأرض عن منسوب دخول تلك المياه إلي الطبقة وتجري مياه الينابيع مرة اخري علي السطح مع المياه السطحية إلي المحيطات وتُعرف حركة المياه هذه بالدورة المائية (Hydrologic Cycle).
كذلك فقد تنشأ المياه الجوفية ولكن بكميات قليلة جداً نتيجة بعض التفاعلات الكيماوية التي تحدث تحت سطح الأرض وتُعرف بالمياه الوليدة (Juvenile Water) كما هو الحال في المياه المصاحبة للإنفجارات البركانية حيث تنتج مباشرة من إنطلاقأبخرة الماء التي كانت محبوسة داخل الصخور المنصهرة عندما تبرد قبل وصولها إلي سطح الأرض.


هي عبارة عن مياه موجودة في مسام الصخور الرسوبية تكونت عبر أزمنة مختلفة تكون حديثة أو قديمة جدا لملايين السنين. مصدر هذه المياه غالبا المطر أو الأنهار الدائمة أو الموسمية أو الجليد الذائب وتتسرب المياه من سطح الأرض إلى داخلها فيما يعرف بالتغذية (بالإنجليزية: recharge). عملية التسرب تعتمد على نوع التربة الموجودة على سطح الأرض الذي يلامس المياه السطحية (مصدر التغذية) فكلما كانت التربة مفككة وذات فراغات كبيرة ومسامية عالية ساعدت على التسرب الأفضل للمياه وبالتالي الحصول على مخزون مياه جوفية جيد بمرور الزمن. وتتم الاستفادة من المياه الجوفية بعدة طرق منها حفر الآبار الجوفية أو عبر الينابيع أو تغذية الأنهر.
المياه الجوفية هي كل المياه التي تقع تحت سطح الأرض وهي المسمى المقابل للمياه الواقعة على سطح الأرض وتسمى المياه السطحية، وتقع المياه الجوفية في منطقتين مختلفتين وهما المنطقة المشبعة بالماء والمنطقة غير المشبعة بالماء.
المنطقة غير المشبعة بالماء تقع مباشرة تحت سطح الأرض في معظم المناطق وتحتوي على المياه والهواء ويكون الضغط بها اقل من الضغط الجوي مما يمنع المياه بتلك المنطقة من الخروج منها إلى أي بئر محفور بها، وهي طبقة مختلفة السمك ويقع تحتها مباشرة المنطقة المشبعة.المنطقة المشبعة هي طبقة تحتوي على مواد حاملة للمياه وتكون كل الفراغات المتصلة ببعضها مملؤة بالماء ن ويكون الضغط بها أكبر من الضغط الجوي مما يسمح للمياه بالخروج منها إلى البئر أو العيون، تغذية المنطقة المشبعة يتم عبر ترشح المياه من سطح الأرض إلي هذه الطبقة عبر مرورها بالمنطقة غير المشبعة.

تتواجد المياه الجوفية في أي نوع من الصخور الرسوبية أو النارية أو المتحولة وسواء كانت تلك الصخور متماسكة أو متفككة بشرط أن تكون المادة الصخرية مسامية ومنفذه بدرجة كافية.
و تعتمد التكوينات الجيولوجية في قدرتها علي حمل المياه علي وجود الفتحات في مادتها الصخرية. وجميع المواد الصخرية تقريباً تحتوي علي فتحات يمكت تقسيمهل لعدة أنواع مثل:

الفتحات البينية، الشقوق والفواصل، الفجوات والكهوف.
الفتحات بين جزيئات المواد الصخرية المفككة كما هو الحال في التكوينات الرملية أو الحصوية.الصدوع والفواصل والشقوق في الصخور المتماسكة والصلبة والتي تنشأ عن تكسير تلك الصخور.أخاديد الذوبان والكهوف في الأحجار الجيرية والفتحات الناتجة عن انكماش وتقلص بعض الصخور عند تبلورها أو انطلاق الغازات من الحمم والبراكين.
و بناء علي ما سبق فإنه يمكن تقسيم التكوينات الجيولوجية إلي أربعة أنواع وهي:





الخزان المائي (بالإنجليزية: Aquifer):
هو تكوين جيولوجي تحتوي مواده الصخرية علي فتحات مملوءة بالمياه وتكون هذه الفتحات كبيرة بحيث تسمح بحركة المياه من خلالها ومن أمثلته الطبقات المكونة من الرمل والحصي.

المعوق المائي (بالإنجليزية: Aquitard):

العازل أو الفاصل المائي (بالإنجليزية: Aquiclude):

المهرب المائي (بالإنجليزية: Aquifuge) : هو تكوين جيولوجي من الصخور الصلبة لا تحتوي علي مياه وإن وجدت فإنها لاتسطيع الحركة من خلال مادته الصخرية لأنها لا تحتوي علي فتحات ومن أمثلته الجرانيت.