منابع تحقیق درمورد تغذيه، زيرزميني، ميزان، آبهاي

دانلود پایان نامه ارشد

تعبيرچندان درست نباشد و اين روش عموما به عنوان روش بزرگ مقياسنمايي مطرح ميباشد( گرچه روشهاِي رِيز مقِياس وبزرگ مقِياسنماِيِي مِيتوانند مشترک باشند) . با توجه به اينکه روش بزرگ مقياسنمايي در اين تحقيق روش زمين آماري مي باشد در بخش مواد و روشها به شرح مفصل آن خواهيم پرداخت. ذکر اين نکته قابل تامل است که امروزه روشهاي ريزمقياسنمايي و بزرگمقياسنمايي در خصوص تعميم متغيرهاي اتمسفري به اتمسفري يا سطح زمين و بالعکس به وفور مورد استفاده قرار ميگيرد. اينکه در آينده امکان ريز مقياس نمايي يا بزرگ مقياس نمايي متغيرهاِي اقليمي به طور مستقيم بِين منابع آب زير زميني با اتمسفر يا برعکس بدون واسطه صورت گيرد(لينک مستقيم مدلهاي اتمسفري به مدلهاي آب ها زيرزميني) امري است که نيازمند تحقيقات جامع و گسترده در آينده ميباشد.

1-9- تغذيه و عوامل موثر در آن
آبهاي زيرزميني يکي از بخشهاي اصلي سيستم هيدرولوژيکي کره زمين محسوب ميشوند. بعداز يخچالها، آبهاي زيرزميني دومين منبع آب شيرين جهان محسوب ميشوند. يخچالها، يخهايقطبي و آبهاي زيرزميني مجموعاً 97% آبهاي شيرين جهان را تشکيل ميدهند (ناسی40، 1967 و شیکلومنو و رادا41، 2003). سابقه استفاده از آبهاي زيرزميني توسط انسان به هزاران سال پيش برميگردد. استفاده از آبهاي زيرزميني توسط انسان روز به روز در حال افزايش است (هیلی، 2010). اما در چند دهه اخير عدم تعادل بين ميزان برداشت و تغذيه سفرههاي آب زيرزميني از يکطرف، و آلودگي ناشي از فعاليتهاي انساني از طرف ديگر تعادل اين بخش از سيستم آبي کره زمين را بهم زده است. آمار دقيقي از ميزان برداشت آبهاي زيرزميني در دسترس نميباشد. اما تخمين زده مي شود بيش از 5/1 ميليارد از جمعيت جهان به منظور تامين آب شرب از منابع آب زيرزميني استفاده مي کنند (کلارک42 وهمکاران، 1996). با افزايش جمعيت، تقاضا براي استفاده از آبهاي زيرزميني افزايش مييابد (خصوصا در مناطق خشک و نيمه خشک). در حال حاضر اکثر آبخوانهاي عمده جهان خصوصاً در مناطق خشک با افت شديد سطح ايستايي، شور شدن، نشست زمين و … روبرو هستند. بنابراين به منظور استفاده دراز مدت از اين منابع نيازمند مديريت صحيح و کارآمد هستيم. تعادل بين ميزان برداشت از منابع آب زيرزميني و ميزان تغذيه مستلزم مديريت صحيح و کارآمد است (سیمرز43،1990). بنابر اين آگاهي از ميزان تغذيه سفرههاي آب زيرزميني يکي از مهمترين مسائل در مديريت منابع آب زيرزميني محسوب مي شود. اما از طرفي به دليل تغييرات شديد زماني و مکاني اين پديده و عدم امکان اندازهگيري مستقيم ميزان تغذيه به سفره هاي آب زيرزميني دانش جامعه بشري دراين خصوص بسيار ناچيز است (هیلی، 2010). آگاهي ازتغييرات مکاني و زماني تغذيه آبهاي زيرزميني نه تنها در مديريت صحيح بهره برداري از اين منابع موثر است بلکه يکي از ابزار اصلي تشخيص مکان و زمان آلودگي آبهاي زيرزميني محسوب ميشود. چرا که مکانها و زمان هايي که بيشترين ميزان تغذيه را دارند، با مناطقي که پتانسيل بيشترين آلودگي را دارند، منطبق هستند. يا به عبارتي مکانهايي که امکان تغذيه بالا است مواد آلوده کننده بواسطه حرکت سريع آب به سرعت وارد سفره آب زيرزميني ميشوند (هیلی، 2010). بنابر اين يکي از مباني اصلي انتخاب مناطق به منظور دفن زباله هاي شهري، مازاد مواد راديواکتيو و… بررسي وضعيت تغييرات مکاني و زماني تغذيه سفرههاي آبزيرزميني است. مناطقي که کمترين ميزان تغذيه را داشته باشند بدين منظور مناسب ترند (فلینت44 و همکاران، 2010). لذا آگاهي از ميزان تغييرات مکاني و زماني تغذيه يکي از مهمترين مراحل مديريت منابع آب محسوب ميشود. به همين دليل در اين فصل به تشريح ابعاد مختلف، عوامل موثر و نحوه تخمين میزان تغذیه پرداخته ميشود.

1-9-1- تغذيه45
به حرکت عمودي آب از سطح زمين و رسيدن آن به آبهاي زيرزميني تغذيه گفته ميشود(هیلی، 2010). ذکر اين نکته ضروري است، براساس اين تعريف اولاً به آن بخش از جريان آب که از آبخوانهاي مجاور يا مناطق همجوار به صورت جريان هاي زيرقشري و يا زيرزميني به آبهاي زيرزميني يک آبخوان ميپيوندند، تغذيه اطلاق نميشود. ثانياً تمام آبي که وارد خاک ميشود، بعنوان تغذيه نمي تواند تلقي گردد. زيرا ممکن است آب از سطح زمين وارد خاک شود، اما بعد از مدتي طي فرآيندهاي مختلفي ازجمله: تبخير و تعرق جريان هاي زيرقشري و… از خاک خارج شود و يا اينکه صرف پر کردن خلل و فرج خاک شود( تغيير در رطوبت خاک شود و يا به مصرف گياه برسد). واحد تغذيه به صورت حجم در واحد زمان () مانند متر مکعب در روز، يا طول در واحد زمان () مانند ميليمتر در سال بيان مي شود.

1-9-2- انواع تغذيه:
تغذيه را از بعد تغييرات مکاني ميتوان به دو بخش: تغذيه متمرکز46 و تغذيه غير متمرکز47 يا توزيعي ِيا پخشي تقسيم نمود. به حرکت آب از مکانهاي مشخص و محدود نظير بستر و کناره رودخانهها، سدها، کانالها يا درياچهها و پيوستن آن به آبهاي زيرزميني تغذيه متمرکز گفته ميشود که بيشتر تابع تغييرات مکاني است. در حالي که تغذيه غير متمرکز شامل حرکت آب از يک سطح وسيع مانند سطح يک آبخوان بعد از ريزش باران و از طريق ناحيه غير اشباع خاک و پيوستن به آبهاي زيرزميني صورت ميگيرد. در بعضي مواقع به تغذيه غيرمتمرکز تغذيه مستقيم (سیمرز، 1997) يا تغذيه محلي(الیسون48، 1987) نیز اطلاق ميشود. در مقايسه با تغذيه متمرکز اين نوع تغذيه بيشتر تابع تغييرات زماني است. درصورتيکه تغييرات مکانِي هم از اهميت زيادي برخوردار است بعنوان مثال بعد از يک رگبار نقاط مختلف يک دشت وسيع از نظر ميزان تغذيه مي توانند بسيار متغير باشد. آبهاي زيرزميني از هر دو طريق تغذيه ميشود اما اثر اين دو، در ميزان تغذيه آبخوان در مناطق مختلف متفاوت ميباشد. بطور کلي در مناطق مرطوب، تغذيه غير متمرکز غالب اسـت در حالي که با افزايش درجه خشکي تغذيه متمرکز سهم بيشتر در تغذيه آبخوان به خودش اختصاص ميدهد(لیرنیرت49 و همکاران، 1990)( et al., 1990). البته تغذيه را ميتوان از ابعاد ديگرِي هم تقسيم بندي نمود. مانند تغذيه مصنوعي و تغذيه طبيعي که تغذيه مصنوعي از طريق فعاليت هاي انسان انجام ميشود. مانند پخش سيلاب، احداث سد و آبياري اراضي کشاورزي و تغذيه طبيعي از طريق فرآيندهاي طبيعي نظير بارش، رودخانهها، کانالها، درياچه ها و… صورت ميگيرد. در اين رساله از اين به بعد منظور از تغذيه، تغذيه غير متمرکز و فقط از طريق بارش مد نظر است.

1-9-3- فرآيند تغذيه
مکانيسم تغذيه طي مراحل مختلفي و پيچيدهاي صورت ميگيرد که در اين قسمت به مهمترين اين فرآيندها همراه با معرفي برخي اصطلاحات رايج و اساسي به منظور درک بهتر پديده تغذيه ميپردازيم
1-9-3-1- نفوذ50
يکي از مراحل اصلي و اولين مرحله تغذيه بعد از ريزش بارش نفوذ است. به ورود آب از سطح خاک به داخل آن نفوذ گفته مي شود. در بسياري از موارد نفوذ را با تغذيه اشتباه ميگيرند. البته نفوذ مي تواند به تغذيه تبديل شود. يا اين که دوباره بر اثر عوامل تبخير و تعرق به اتمسفر برگردد، يا در درون خاک باقي بماند. اگرچه در بعضي منابع نفوذ را بعنوان تغذيه بالقوه مي دانند، اما اين دو اصطلاح را نمي توان مترادف هم دانست.
1-9-3-2- سطح صفر جريان51:
وقتي آب از سطح خاک وارد لايههاي زيرين آن ميشود، تحت تاثير دو نيرو و در دو جهت مخالف قرار ميگيرد. اين دو نيرو عبارت اند از: 1- نيروهاي ناشي از تبخيروتعرق که تمايل دارند آب را به سمت بالا و به اتمسفر برگردانند.2- نيروي ثقل (گرانش زمين) که تمايل دارد آب را به سمت پايين هدايت کند. بطوري که هرچه به سطح خاک نزديکتر شوِيم در صورت مساوي بودن ساير شرايط نيروهاي تبخيروتعرق از قدرت بيشتري برخوردار هستند و هرچه از سطح خاک به سمت پايين فاصله ميگيريم از قدرت اين نيروها کاسته مي شود. عمقي از سطح زمين که برآيند نيروهاي تبخير و تعرق با نيروي ثقل به تعادل ميرسد، به سطح صفر جريان معروف است. ميتوان چنين استنباط کرد، اگر آب نفوذ کرده به داخل خاک از اين سطح عبور کند و به حرکت عمودي خود ادامه دهد، در نهايت به سفرههاي آب زيرزميني خواهد پيوست. بنابر اين سطح جريان صفر، سطحي افقي در زيرسطح زمين و در درون ناحيه غير اشباع است که مرز جدا کننده حرکت آب به سمت بالا يا پايين ميباشد. در بسياري از موارد اين سطح برابر با عمق ناحيه ريشه در نظر گرفته ميشود. محدوده تغييرات اين سطح در پاسخ هيدرولوژيکي فرايندهاي نفوذ و تبخيروتعرق بين سطح زمين (زمانيکه آب ازسطح زمين به داخل زمين نفوذ ميکند)، تا چندين متر زير سطح ايستابي (در مواردي که تبخير وتعرق از آبهاي زير زميني صورت ميگيرد) متغير است. در واقع آب عبور کرده از انتهاي سطح صفرجريان تحت عنوان آب زهکشيشده يا نفوذ خالص معروف است. زمانيکه اين آب زهکشي شده به آبهاي زير زميني برسد به آن تغذيه خالص اطلاق ميشود اما تا قبل از آ به عنوان تغذيه بالقوه معروف است.
1-9-3-3- عمق ناحيه ريشه52
عمقي از سطح زمين است که گياهان از طريق ريشه امکان جذب آب درون خاک را دارند و از اين عمق به پايين امکان تعرق يا مصرف آب از طريق گِياهان وجود ندارد. در بسياري از موارد سطح جريان صفر را برابر با عمق ناحيه ريشه در نظر ميگيرند. عمق ناحيه ريشه و سطح جريان صفر در مناطق مختلف ميتواند بسيار متفاوت باشد. بطوري که اين عمق از سطح زمين در مواردي که سطح آب زيرزميني بسيار بالا است تا چند متر در اعماق زمين مي تواند متفاوت باشد (هیلی، 2010).
1-9-3-4- نفوذ خالص،53 زهکشي يا54 نفوذ عمقي55
مقدار آبي که از سطح جريان صفر ميگذرد، بدليل اين که در نهايت مي تواند به تغذيه آبهاي زيرزميني بپيوندد به عنوان نفوذ خالص يا زهکشي و يا نفوذ عمقي معروف است. ميزان آبي که از اين ناحيه عبور ميکند اگر به حرکت عمودي خود ادامه دهد در نهايت به سفره آب زيرزميني ميپيوندد، اما ممکن است در بعضي نقاط چندين سال طول بکشد. تغذيه واقعي زماني صورت مي گيرد که اين آب به سفره آب زيرزميني برسد.
1-9-3-5- ناحيه غير اشباع56
به منطقه بين سطح زمين تا سطح ايستايي(سطح آبهاي زيرزميني) ناحيه غير اشباع گفته مي شود که کليه فعل و انفعالات تغذيه شامل: تبخير و تعرق، زهکشي جريان هاي زير قشر، نفوذ عمقي و… در اين ناحيه صورت ميگيرد. شکل(1-5) اجزای اصلي اين ناحيه همرا با فرايندهاي اصلي تغذيه، را نشان ميدهد.
1-9-4- عوامل موثر بر ميزان تغذيه
عوامل متعددي بر ميزان تغذيه موثرند که در اين بخش در حد اين رساله به توضيح مختصري راجع به آنها پرداخته ميشود.
1-9-4-1- عوامل اقليمي
بارش بعنوان مهمترين جز بيلان آبي يک حوزه آبخيز مهمترين نقش را در تغذيه سفرههاي آب زير زميني ايفا مينمايد. تغييرات مکاني و زماني بارش روي تغذيه اهميت زيادي دارد. از مهمترين فاکتورهاي بارش که در تغذيه موثرند ميتوان به مقدار، پراکنش، شدت، مدت و نوع بارش اشاره نمود. در واقع زماني که مقدار بارش از ميزان تبخير و تعرق (در يک دوره زماني مشخص) بيشتر ميشود، امکان تغذيه سفره آب زيرزميني فراهم ميگردد. تا زمانيکه ميزان تبخير و تعرق در ناحيه غير اشباع (بالاي سطح- صفرجريان يا ناحيه ريشه) بيش از بارش وارد شده به اين ناحيه باشد امکان تغذيه سفرههاي آب زير زميني وجود ندارد. يکي ديگر از فاکتورهاي اقليمي موثر در ميزان تغذیه، تبخير و تعرق ميباشد. بخش قابل ملاحظهاي از نزولات جوي بلافاصله بعد از ريزش از طريق تبخير و تعرق به اتمسفر بر ميگردد (عليزاده، 1378 ). در مناطق غير حارهاي حداکثر و حداقل ميزان تبخير و تعرق به ترتيب در فصول زمستان و تابستان اتفاق ميافتد. چنانچه در اين مناطق پراکنش بارش در طول سال يکنواخت صورت گيرد. بيشترين مقدار تغذيه در فصول زمستان و بهار که ميزان بارش به ميزان تبخير و تعرق فروني دارد، صورت ميگيرد. به عنوان مثال در يک ايستگاه تحقيقاتي در غرب آمريکا عليرغم يکنواخت بودن بارش درطول سال،62% کل تغذيه سالانه دربين ماههاي نوامبر تا مارس اتفاق مي افتد. زيرا

پایان نامه
Previous Entries منابع تحقیق درمورد استان کرمان، سازمان ملل، زمان گذشته Next Entries منابع تحقیق درمورد تغذيه، ميزان، بيلان، زيرزميني