مقاله تغذیه مصنوعی قنات ها

دسته بندي : علوم پایه » زمین شناسی
قنات و تغذیه مصنوعی
مقدمه:

تعریف و ریشه لغوی
وارد کردن آب به داخل یک سازه زمین شناسی را بوسیله متدها و تاسیسات مختلف ، تغذیه مصنوعی گویند ومعادل لاتین آن Artificial Recharge می باشد.

قنات چگونه بوجود آمد ؟
به دنبال رگه های حیات
شاید اولین گام مردمان زحمتکش قدیمی ، فقط جستجو برای یافتن آب در زیر زمین بود ، و وقتی مقنی ها در اعماق چاه بدنبال رگه های آب حرکت کردند اولین قدم را در راه ابداع قنات برداشتند .
آنها آنقدر بدنبال رگه آب در چاه حفاری کردند و پیش رفتند ، تا دیگر هم نفس کشدن مشکل شد و هم تخلیه مواد حفاری سخت تر گردید . در این نقطه بود که یک چاه رو به بالا حفاری کردند و خود را به روی زمین رساندند .
هم راه تنفس باز شد و هم راه آسانی برای تخلیه مواد و آوار های کنده شده .
بله اینگونه قنوات ابداع شدند و سالیان درازی به بشر خدمت کردند .



هدفهای تغذیه مصنوعی
تغذیه مصنوعی می تواند با توجه به هدفهای زیر بکار رود:

1- تغییردادن کیفیت آب (هم درجه حرارت آن را تنظیم کرد و همچنین پالایش باکتری ها صورت می گیرد.
2- اضافه کردن و ثابت نگه داشتن آب زیرزمینی به عنوان منبع اقتصادی
3- به منظور تنظیم و یکنواخت کردن آب سطحی
4- برای جلوگیری از نفوذ آبهای شور به آبهای شیرین
5- برای کاهش دادن و جلوگیری از نشست زمین در اثر برداشت زیاد آب زیرزمینی
6- برای انبارش آب زیرزمینی جهت استفاده در محل و صادرکردن آن به مناطق دیگر از طریق آب سطحی
7- استخراج انرژی براثر آب گرم
8- توزیع زیرزمینی آب در یک منطقه برای چاههای حفاری شده
بنابراین در شرایط مختلف ، پروژه های تغذیه مصنوعی نه تنها به عنوان مکانیزم حفاظت از آبهای زیرزمینی را تدارک می بیند، بلکه بعنوان کمک برای حل مساله وجلوگیری از افت آبهای زیرزمینی در سفره ها در اثر استخراج بیش از حد عمل می کند.

شرایط کلی استفاده از تغذیه مصنوعی
بر حسب نوع نیازها ، ویژگیهای جغرافیایی و نحوه استقرار تاسیسات تغذیه و نوع آن طرحهای تغذیه مصنوعی و طرز کار آنها ، بی اندازه متغیر است.
با توجه به اینکه هر سیستم و طرح تغذیه مصنوعی از یک سیستم آبدار ، یک منبع تغذیه و بالاخره تاسیسات مربوطه تشکیل می شود. به خوبی می توان حدس زد که ابعاد این طرحها تا چه اندازه می توانند متغیر باشند که این تغییرات می توانند هم از نظر زمانی و هم از نظر مکانی قابل اندازه گیری باشند.

شرایط هیدرولوژیکی و منبع تغذیه
رژیم آبهای سطحی موجود در منطقه و اختلاف بین رژیم منبع تغذیه و رژیم مورد تقاضا ، عامل مهمی است که باید در رابطه با ظرفیت تنظیم کنندگی مخزن طبیعی و شرایط انتقال آب بین نقاط تغذیه و برداشت در نظر گرفت.
- تیرگی آب: پیش از در نظر گرفتن موارد ذکر شده، باید توجه داشت که آب حاوی مقدار بسیار کمی از مواد معلق می باشد و این در موقعی است که بخواهیم از آب بدون پالایش قبلی استفاده کنیم.

شرایط هیدروژئولوژیکی مخزن آب
وضع سفره ، از نظر آزادبودن تحت فشار بودن که از طریق ضریب ذخیره و پرشدگی در حجم آب قابل تحرک و نیز در نوع تاسیسات تغذیه تاثیر خواهد گذاشت. ضخامت بخش غیر اشباع قبل از ذخیره سازی در مورد سفره های آزاد این ضخامت به میزان بهره برداری از سفره بستگی دارد.

متدهای تغذیه مصنوعی
متدهای مختلفی برای تغذیه مصنوعی آبهای زیرزمینی ارائه گردیده است که متداولترین متدها عبارتند از:
1- متد حوضچه ای
در متد حوضچه ای بوسیله خاکریز کردن مرزهای حوضچه و يا خاکبرداری از منطقه مورد نظر ، حوضچه ای را درست کرده و آب را در داخل آن بخش می کنند. که این آبها نباید دارای ذراتی در اندازه سیلت باشند، زیرا باعث کورشدن فضاهای خالی قابل نفوذ می شود.
متد کانالی
عمل بخشی آب در یک کانال طبیعی ، زمان و منطقه تغذیه را در آن افزایش خواهد داد. این شامل مدیریت رودخانه و کانال در قسمت بالا و پایین تاسیسات می باشد. وجود منبع آب در قسمت بالایی رودخانه می تواند مقدار جریان رودخانه را در طی زمان ، منظم کرده، بطوریکه مقدار آن از مقدار ظرفیت جذب در قسمتهای پایینی رودخانه بیشتر نباشد.
متدهای دیگر تغذیه مصنوعی عبارتند از:
1- متد آبراهه و شیاربندی
2- متد سیلابی
3- متد آبیاری
4- متد گودالی
5- متد چاه تغذیه ای
امروزه استفاده بی رویه از آبهای زیرزمینی ،یکی از بزرگترین مشکلات محسوب می شود و با توجه به اینکه میانگین بارندگی در دنیا700mm/year می باشد در کشور ما این میزان240mm/year می باشد و با توجه به اینکه در شرایط طبیعی فقط جزء کوچکی از آب باران به آب زیرزمینی می‌رسد.و از آنجایی که مخازن زیرزمینی، مخازنی بدون تبخیر می‌باشند و از آنجا که جریان آبهای سطحی اغلب هدر می‌رود، حفاظت آب از طریق افزایش تغذیه مخازن زیرزمینی، توسط جریانهای سطحی یک عمل منطقی است. ودر این میان تغذیه مصنوعی یکی از روشهائی است که می تواند بخشی از آب خارج شده از زیر زمین را جایگزین نماید تغذیه مصنوعی آبهای زیر زمینی به 5 روش کاربردی مختلف صورت می گیرد.این روشها در جدول زیر آمده است.پروژه تغذیه مصنوعی چاههای آب نیروگاه شهید مفتح همدان را می توان ترکیبی از روش غرقاب کردن زمین وچاههای تغذیه مورد بررسی قرار داد .لازم به ذکر است که با انجام این پروژه با آبگیری در سال اول بیش از 4متر سطح آب زیر زمینی منطقه افزایش یافته است.