جواب یادآوری صفحه 47 درس 3 زمین شناسی (منابع آب و خاک)

1 آبخوان یا «سفره آب زیرزمینی»، لایه‌ای از رسوبات یا سنگ‌های متخلخل و نفوذپذیر در زیر زمین است که می‌تواند مقدار قابل‌توجهی آب را در خود ذخیره کرده و به راحتی از خود عبور دهد. به زبان ساده، آبخوان مانند یک اسفنج غول‌پیکر زیرزمینی است که ما با حفر چاه، آب را از منافذ آن بیرون می‌کشیم.

2 اگر با دید استراتژیک به لایه‌های بالا و پایینِ هر بخش نگاه کنی، نوع آن‌ها کاملاً مشخص می‌شود:

آبخوان (الف) - آبخوان آزاد: این لایه در قسمت بالا هیچ محدودکننده‌ای ندارد. سطح بالاییِ آب در این لایه، آزادانه می‌تواند بالا و پایین برود (سطح ایستابی) و مستقیماً با فشار جو و منطقه نفوذپذیر در ارتباط است.

آبخوان (ب) - آبخوان تحت فشار (محبوس): دقت کن که این لایهِ آبدار، دقیقاً ساندویچ‌وار بین دو لایه سنگینِ «نفوذناپذیر» گیر افتاده است! آبی که از منطقه آبگیری وارد این لایه می‌شود، راه فراری به بالا ندارد و در نتیجه، آبِ درون این لایه تحت فشار هیدرولیکی بالایی قرار می‌گیرد.

3 تفاوت این دو چاه مستقیماً به نوع آبخوانی که به آن رسیده‌اند بستگی دارد:

چاه ۱: در آبخوان آزاد حفر شده است. سطح آب در این چاه فقط تا سطح ایستابی بالا می‌آید. بنابراین، برای خارج کردن آب از آن، حتماً باید انرژی مصرف کنیم (استفاده از پمپ یا موتور آب).

چاه ۲: این چاه لایه نفوذناپذیر بالایی را شکافته و به آبخوان تحت فشار (ب) رسیده است. چون آب درون این لایه تحت فشار است، به محض باز شدن راه، در لوله چاه بالا می‌آید تا خود را به خط تراز فشار یا همان «سطح پیزومتریک» (خط‌چین در تصویر) برساند.

4 با توجه به مکانیزم فوق، چاه شماره ۲ یک چاه آرتزین است.

دلیل علمی: هرگاه در یک آبخوان تحت فشار چاهی حفر کنیم و دهانه چاه (سطح زمین در آن نقطه) پایین‌تر از سطح پیزومتریک باشد، آب بدون نیاز به هیچ‌گونه پمپاژ و به صورت کاملاً خودجوش (و گاهی فواره‌ای) از دهانه چاه بیرون می‌جهد.