آبهای زیرزمینی
آبهای زیرزمینی به آبهایی گفته میشود که در لایههای آبدار و اشباع زیر زمین تجمع پیدا کردهاست. این آبها فقط حدود ۴ درصد از مجموعه آبهایی را که فعالانه در چرخه آبشناختی دخالت دارند، تشکیل میدهد. با این وجود حدود ۵۰ درصد جمعیت دنیا از نظر آب شرب متکی به همین آبهای زیرزمینی هستند.
لایه آبدار
بخشی از آبهای سطحی در اثر نیروی جاذبه وارد محیط مخلخل خاک شده و به سمت پایین حرکت میکند. لایههای مختلف زمین از مواد و ترکیبات مختلف خاک شکل گرفته و در زمانهای مختلف بوجود آمدهاند. مجموعه عواملی نظیر جنس و اندازه دانهها، میزان تخلخل، میزان تراکم، میزان ترکخوردگی و ... باعث میشود بخشهای مختلف فضای زیرزمین ظرفیتهای متفاوتی برای جذب، ذخیره و انتقال آب داشته باشد. لایههایی از زمین که به صورت نسبی ظرفیت بالاتری برای جذب، ذخیره و انتقال آب دارند آبخوان نامیده میشوند. به دلیل نفوذپذیری بیشتر این لایهها، بخش اعظم آب نفوذ کرده در عمق زمین به صورت طبیعی جذب آنها میشود. بسته به شرایط احاطه کننده آن، یک لایه آبدار میتواند مانند یک مخزن زیرزمینی آب را ذخیره و یا مانند یک رودخانه زیرزمینی آب را به لایههای مجاور و عمیقتر منتقل نماید. ابعاد این مخازن یا رودخانههای زیرزمینی میتواند از چند ده متر تا چند صد کیلومتر متفاوت باشد. به دلیل وابستگی شدید انسان به منابع زیرزمینی آب، شناسایی، مطالعه و مدیریت لایههای آبدار دارای اهمیت بسیار است.
مخاطرات آبهای زیرزمینی
به دلیل عدم شناخت صحیح و یا عدم درک میزان آسیبپذیری سریع آبهای زیرزمینی، سهلانگاریهای زیادی صورت گرفته است. اجازه دادهایم که بنزین و سایر مایعات مضر از مخازی زیرزمینی به درون سفرههای آبهای زیرزمینی نفوذ کند. آلایندهها، از محلهای دفن زباله یا سیستمهای فاضلاب که بطور غلطی ساخته شدهاند، به داخل آن تراوش میکنند. آبهای زیرزمینی از طریق زهاب حاصله از مزارع کشاورزی کود داده شده و مناطق صنعتی، آلوده میشوند. صاحبان خانهها با ریختن مواد شیمیایی به داخل فاضلاب یا روی زمین، آبهای زیرزمینی را آلوده میکنند. آبهای زیر زمینی در طی روند نفوذ خود به لایههای آبدار بسته به نوع خاک و آلایندههای موجود در خاک ممکن است حاوی مواد معدنی و آلی شوند. به عنوان مثال زمینهای آهکی چون دارای کربنات و بی کربنات هستند، آبهایی که از این نوع زمینها نفوذ میکنند حاوی کربنات و بی کربنات بوده و سختی آب را بالا میبرند. یا اینکه در اثر نفوذ مواد آلاینده نظیر آلایندههای نفتی در سطح زمین یا چاههای جذبی فاضلاب ممکن است در اثر نفوذ، این مواد به سطح آبهای زیر زمینی رسیده و منبع آب را آلوده نمایند.
برداشت بیش از حد یا سفره آب افتکننده
منابع زیرزمینی آب به صورت مستقیم یا غیرمستقیم از آبهای سطحی و بارندگی تغذیه میشوند؛ بنابراین استفاده پایدار از این منابع به معنای برداشت محدود از آنهاست. در سالهای اخیر در بسیاری از کشورهای جهان برداشت آب از منابع زیرزمینی از میزان تغذیه سالیانه آنها بیشتر است. این امر به معنای استخراج و استفاده از آبی است که در طول هزاران سال در لایههای آبدار زمین ذخیره شدهاست. با این کار سطح آبهای زیرزمینی در منطقه روز به روز افت کرده و سرانجام به جایی خواهد رسید که آبی برای استخراج وجود نخواهد داشت. پایین افتادن سطح آبهای زیرزمینی به معنای خشک شدن مناطق پایین دست (مناطق با ارتفاع کمتر که آب جاری در لایههای آبدار تحت اثر گرانش به سمت آنها جریان مییابند) و از بین رفتن چاهها، قناتها و چشمههای آن است.
در سال ۲۰۰۵ (میلادی) چین، هند و ایران رتبههای اول تا سوم برداشت بیش از حد از منابع زیرزمینی آب را داشتهاند. ایران به طور متوسط سالانه پنج میلیارد مترمکعب آب بیش از ظرفیت لایههای آبدار زمین از آنها بهرهبرداری میکند. این مقدار آب معادل آب مورد نیاز جهت تولید یک سوم کل غله تولیدی این کشور است. سطح آبهای زیرزمینی در منطقه چناران در شمالشرقی ایران، که منطقه کوچک اما بسیار پراهمیتی برای کشاوزی است، در سالهای پایانی دهه نود میلادی به صورت میانگین ۲٫۸۸ متر در سال افت داشتهاست. چاههای حفر شده جهت تأمین آب کشاوزی و همچنین تأمین آب آشامیدنی شهر مشهد عامل این اتفاق بودهاند.
اشکال مختلف آبهای زیرزمینی
اشکال مختلف ظهور آب در زیرزمین
- آب هیگروسکوپی: آبی است که به صورت قطرههای ریز در اطراف دانههای رسوب میچسبد.
- آب غشایی: آبی است که به صورت یک قشر نازک، اطراف دانههای رسوب را میپوشاند.
- آب ثقلی: آبی است که اطراف و بین دانههای رسوب را پر میکند و اگر امکان حرکت برایش وجود داشته باشد از محل خود تحت تأثیر نیروی چاذبه زمین یا ثقل، حرکت کرده و جریان مییابد.
- آب مویینگی: بخشی از آب است که بر روی سطح آب زیرزمینی و سوار برآن، در میان رسوبات دانه ریز قرار میگیرد. رسوبات دانه ریز، فضای لوله مانند و پیچ و خم داری ایجاد میکنند که تحت تأثیر نیروی موئینگی، بخشی از آب زیرزمینی را در خلاف جهت نیروی ثقل تا ارتفاع چندین متری به بالا میکشند. ضخامت آب موئینگی به قطر دانههای رسوب بستگی داشته و هرچه دانههای رسوب ریزتر باشند ضخامت قشر موئینگی نیز بیشتر خواهدبود.
منبع : کتاب جغرافیای آبها از دکتر سعداله ولایتی
سختی چیست؟
آب سخت آبی است که درآن مقدارزیادي موادمعدنی حل شده،عمدتاکلسیموم وگاهی اوقات منیزیم وجود دارد. وقتی که آب ازروي سنگهاي نرم عبورمی کند،بعضی از مواد معدنی سنگهادرآب حل شده وآنرا سخت می کند. بدیهی است هرچه مقداراین مواد درآب بیشتر باشد آب سخت ترخواهد بود. سنگهاي سخت مانند گرانیت به راحتی درآب حل نمی شوندودرنتیجه نواحی که درآنجا سنگهاي سخت وجود دارند،داراي آب نرم خواهند بود. اما آب خالص و نرم،بدون مزه،بی بو و بیرنگ است; اگرچه آب خالص بسیار نادر است. تمامی آبهاي موجود درطبیعت انواع مختلف و مقادیر متفاوتی از ناخالصی راشامل می شوند.
آب سخت شامل ناخالصی قابل توجهی است واین درحالی است که آب نرم شامل مقدار کمی ازناخالصی است ویا بدون ناخالصی است.
این اختلاف را می توان به آسانی با تاثیر آب روي صابون مشاهده کرد. صابون با آب سخت کف نمی کند و یا کمتر کف میکند. سختی به دلیل حضور نمکهاي معدنی کلسیموم و منیزیوم ایجاد می شودو این مواد معدنی یا همان سختی ،عامل تشکیل رسوب هستند.
ناخالصی های موجود در آب :
ناخالصیهاي معمول موجود در آب خام رامی توان به شکل زیر نیز دسته بندي کرد :
جامدات محلول: موادي هستندکه درآب حل می شوند .
اجزاي اصلی این جامدات کربناتهاو سولفاتهاي کلسیموم و منیزیم هستند. جامدات محلول دیگري نیز وجود داردکه مقیاس شکل گیري آنها نسبت به کلسیموم و منیزیم بسیار پایین تر است .
جامدات معلق: اینهاموادي هستندکه درآب به عنوان اجزای معلق وجود دارند .این مواد معمولاً معدنی،یاذاتاً آلی هستند و به طورکلی تازمانی که بتوان فیلترشان کرد مشکلی ایجاد نمی کنند.
گازهاي حل شده: اکسیژن ودي اکسیدکربن به آسانی میتواننددرآب حل شوند .این گازها ازمحرکین تشدید فرایند خوردگی هستند.
موادتشکیل دهنده رسوب: این مواد ناخالصی هاي معدنی هستندکه به صورت فوم یاتفاله رسوب وجود دارند.
به عنوان مثال دراین زمینه میتوان از سدیم کربنات درغالب کربنات ها،کلریدهاوسولفات ها نام برد.
چند واقعیت درمورد آب سخت :
1-صابون باآب سخت کف خوبی تولید نمی کند و نیز واکنش کاتیون هاي فلزي با صابون رسوبات ناخوشایندي را تولید می کند.
2-رسوباتی که درسرشیرهايآب،شیرهاي آب و سطح حمام تشکیل می شوند ناشی ازتبخیر می باشند نه ته نشین شدن.
3-نگهداري موهاوقتی با آب سخت شسته شده باشد، سخت تر است.
4-اگرچه کلسیم قسمت ضروري ازیک رژیم سالم براي رشد استخوانهاودندانهامیباشد، اماکربنات کلسیم موجود درآب سخت خیلی مشکلترازکلسیم موجود درمواد غذایی جذب میشود.
5-آب سخت امکان ابتلا به امراض قلبی راکاهش میدهد.
طبقه بندي آب از نظرسختی(ارائه شده توسط موسسه کیفیت آب آمریکا)
نرم 1 = تا ppm 17
اندکی سخت 17.1 = تاppm 60
متوسط سخت60 = تا ppm 120
سخت 120 = تا ppm 180
خیلی سخت = بیشاز ppm180
توجه : منظور از ppm (پارت در میلیون) عبارت است از یک میلی گرم کربنات کلسیوم در یک لیتر آب .
سختی آب درمناطق مختلف ایران
کیفیت آب میتواند به صورت چشمگیري ازیک منطقه نسبت به منطقه دیگر ومتناسب بامنابع آبی آن منطقه ومواد معدنی موجود درآب، تغییرکند.
|
ردیف |
نام استان |
سختی (ppm) |
کلسیوم(mg/l) |
|
1 |
تهران |
210 الی700 |
62 |
|
2 |
ایلام |
294 |
60 |
|
3 |
سنندج |
270 |
56 |
|
4 |
بوشهر |
600 |
60 |
|
5 |
ساری |
432 |
64 |
|
6 |
بیرجند |
510 |
55 |
|
7 |
رشت |
410 |
67 |
|
8 |
ارومیه |
92 |
55 |
|
9 |
اراک |
425 |
52 |
|
10 |
سمنان |
622 |
56 |
|
11 |
تبریز |
247 |
62 |
|
12 |
گرگان |
397 |
56 |
|
13 |
مشهد |
378 |
55 |
|
14 |
اردبیل |
439 |
56 |
|
15 |
قم |
683 |
63 |
|
16 |
همدان |
223 |
60 |
|
17 |
قزوین |
241 |
60 |
|
18 |
اهواز |
549 |
65 |
|
19 |
زاهدان |
874 |
53 |
|
20 |
شیراز |
488 |
53 |
|
21 |
اصفهان |
353 |
58 |
منابع :
مقالات وتحقیقات اداره آب فاضلاب وزارت نیرو
روشهاي انجام آزمايش پمپاژ:
بعد از تكميل عمليات توسعه و شستشوي چاه توسط پمپاژ آب چاه، براي تعيين آبدهي مجاز چاه از آزمايش آبدهي چاه يا پمپاژ به روشهاي افت يا برگشت پلهاي و ثبت مقدار آبدهي، دور پمپ، مقدار افت در هر پله و برداشت نمونه آب براي تجزيه شيميايي طي حداقل سه مرحله يا پله، انجام ميشود. ابتدا سطح آب چاه (سطح استاتيك) را بوسيله عمق سنج اندازه گرفته و همراه با عمق نصب پمپ يادداشت ميكنند. براي انجام آزمايش از سه روش به شرح ذيل استفاده ميشود.
آزمايش پمپاژ با آبدهي ثابت
در اين نوع آزمايش، دور موتور از شروع تا پايان كار ثابت مثلاً 1500 دور در دقيقه ميباشد. اندازهگيري مقدار افت سطح آب چاه در فواصل زماني 1، 2، 3، 4، 6، 8، 10، 15، 20، 25، 30، 45، 60، 75، 90، 100، 120 دقيقه انجام ميگردد. بعد از اين مرحله هر نيم ساعت در طول مدت 6 ساعت يك اندازهگيري و سپس هر يكساعت يك اندازهگيري تا خاتمه آزمايش صورت ميگيرد. اندازهگيريها بايستي بموقع انجام شود. در غير اينصورت در تجزيه و تحليل خطا ايجاد ميشود. اولين اندازهگيري مقدار آبدهي در زمان شروع آزمايش و سپس هر 15 دقيقه باشد. براي جلوگيري از تأثير نوسانات مقدار آب در ارتباط با تغييرات افت و بمنظور ثابت نگه داشتن مقدار آب خروجي، يكعدد شير فلكه تنظيم در مسير لوله تخليه نصب ميكنند. با ثابت شدن سطح آب درچاه، آزمايش خاتمه يافته و بلافاصله اندازهگيريهاي برگشت سطح آب در فواصل زماني مشابه اندازهگيري افت در مرحله رفت، صورت ميگيرد. در پايان 120 دقيقه اندازهگيريها تا رسيدن سطح آب به فاصله 15 سانتيمتري سطح ايستابي ميبايد هر يكساعت انجام شود.
آزمايش پمپاژ با آبدهي متغير
آزمايش تعيين مقدار آبدهي يا آزمايش پمپاژ با آبدهي متغير به روش افت پلهاي سطح آب سفره (Step Drawdown Pumping Test) با تغييرات منظم دور موتور در مرحله رفت و با موتور خاموش در مرحله برگشت انجام ميشود. آزمايش ابتدا با دور موتور 900 دور در دقيقه شروع شده و با دور ثابت ادامه مييابد تا جائيكه سطح آب درون چاه ثابت شده و ديگر افت نكند (پايان پله اول) مقدار افت سطح آب در ده دقيقه اول آزمايش هر يك دقيقه يكبار و سپس هر 5 دقيقه يكبار اندازهگيري ميشود. در پله دوم مقدار دور موتور بين 100 تا 200 دور اضافه نموده و تا ثابت شدن مجدد سطح آب چاه، آزمايش با دور ثابت مثلاً 1100 دور ادامه مييابد. بديهي است كه در شروع پله دوم با افزايش دور موتور از 900 به 1100 دور در دقيقه مقدار آبدهي افزايش يافته و سپس به علت ثابت ماندن دور موتور مقدار آن ثابت ميماند. نحوة اندازهگيريها مشابه پله اول است. براي اندازهگيري افت پلههاي بعدي، دور موتور را با همين روال تا جائيكه آبدهي زمين اجازه دهد افزايش ميدهند و معمولاً حداكثر آن 1500 دور در دقيقه است. بعد از ثابت شدن سطح آب در آخرين پله، آزمايش افت باقيمانده به روش آزمايش آبدهي ثابت انجام ميگردد. سپس موتور خاموش شده و مراحل برگشت سطح آب به سرعت و با دقت اندازهگيري ميشود. در لحظات اوليه، سرعت صعود سطح آب زياد بوده و اندازهگيريها با فواصل زماني كم و بتدريج كه سرعت صعود آب كم ميشود با فواصل زماني زيادتري انجام ميشود. چنانچه در طول دورة آزمايش مرحله رفت مقدار آبدهي چاه نوسان داشته باشد براي كنترل نتايج اندازهگيريهاي مرحله رفت ادامه آزمايش برعكس مرحله رفت و ازدور حداكثر به دور حداقل بصورت مرحله برگشت و به همان شكل پلكاني انجام ميشود. اندازهگيريها نيز به همان ترتيب مرحله رفت ميباشد. براي اندازهگيري آبدهي چاه معمولاً از اريفيس استفاده ميگردد بدين صورت كه ارتفاع آب را در لوله پيزومتريك اندازهگرفته و با توجه به قطر روزنه و لوله مقدار آبدهي را از جدول مربوطه معين ميكنند. چنانچه آبدهي چاه كم باشد مقدار آبدهي را بوسيله بشكه (روش حجمي) اندازهگيري مينمايند. آبدهي را معمولاً در لحظه ثابت شدن سطح آب در پايان هر پله اندازهگيري ميكنند.
آزمايش پمپاژ با افت ثابت
در چاههائيكه مقدار آب آن كم و افت آب شديد باشد، بجاي آزمايش بطريقه آبدهي ثابت از اين روش استفاده ميشود. براي ثابت نگه داشتن افت سطح آب ميبايد دور موتور را تغيير داده و يا جريان مكش آب قطع و وصل گردد. به اين علت آب خروجي همراه هوا ميباشد و اندازهگيري مقدار آن با يك مخزن با حجم مشخص مطمئنتر است. در اين صورت به محض خروج آب از لوله تخليه تا زمان قطع آن، اندازهگيري با ظرف صورت ميگيرد. بديهي است اندازه اين ظرف بايد جوابگوي ميزان آب مكيده شده باشد. اندازهگيريهاي بعدي در فواصل زماني 5، 15، 30، 45، 60 دقيقه و سپس هر نيم ساعت در مدت زمان باقيمانده تا خاتمه آزمايش ميشود.
با استفاده از نتايج بدست آمده ميتوان موارد ذيل را مشخص نمود:
حداكثر مقدار مجاز برداشت آب
محاسبه ضرائب هيدروديناميكي لايهها
محاسبه ظرفيت و قدرت پمپ و نوع آن (شناور يا توربيني شافت و غلاف) و تعيين عمق مناسب نصب
محاسبه قدرت موتور و جعبه دنده، قطر و متراژ لوله آبده و شافت و غلاف مورد نياز
Mosek Optimization Tools برای حل معادلات و مسائل ریاضی طراحی شده است. این نرم افزار امکانات بسیار کاملی را در اختیار شما قرار می دهد تا مسائل ریاضی خود را بنویسید و آنها را حل کنید. می توانید در انجام این کار از نرم افزار نیز کمک بگیرید. در انجام معادلات ریاضی و حجم و نوع آنها محدودیتی وجود ندارد و می توانید از علائم مختلف ریاضی استفاده نمایید. براحتی می توانید پیچیده ترین مسائل ریاضی را با استفاده از این نرم افزار حل کنید و به جواب برسید.
برخی ویژگی های نرم افزار Mosek Optimization Tools :
- امکان رسم نمودار و مخروط های درجه دوم.
- امکان حل پیچیده ترین مسائل ریاضی.
-
نسخه 32 بیتیدانلود با لينك مستقيم با حجم 40 مگابايت به همراه کرک
-
نسخه 64 بیتیدانلود با لينك مستقيم با حجم 44 مگابايت به همراه کرک
Tecplot RS از جمله نرم افزارهای ترسیمی قدرتمند می باشد که در بسیاری از رشته های مهندسی و علوم پایه از آن استفاده می نمایند. از قابلیتهای آن راحتی کار با این نرم افزار، امکان ورود داده ها با فرمتهای مختلف بسیار زیاد و قابلیت ترسیم سه بعدی و ایجاد انیمیشن و انجام محاسبات مربوط به دینامیک سیالات را می توان نام برد.
دانلود با لينك مستقيم با حجم 100 مگابايت به همراه کرک
دانلود با لينك مستقيم با حجم 130 مگابايت به همراه کرک
دانلود فعال ساز به صورت جداگانه
آخرین مطالب
» آگهی استخدام کارشناس ارشد زمین شناسی گرایش آب های زیرزمینی در شرکت مهندسی مشاور در شیراز ( شنبه ۱۳۹۹/۰۳/۲۴ )
» آگهی استخدام شرکت مهندسی مشاور جامع کار سپاهان در اصفهان ( سه شنبه ۱۳۹۸/۱۱/۰۸ )
» معرفی کتاب ژئوشیمی آب زیرزمینی و ایزوتوپ ها - تألیف ایان کلارک ترجمه دکتر وهاب امیری ( شنبه ۱۳۹۸/۰۷/۰۶ )
» آگهی استخدام کارشناس آشنا به فرآیند تصفیه آب و فاضلاب در شرکت زادآب ( شنبه ۱۳۹۸/۰۶/۳۰ )
» آگهی استخدام آب شناس (هیدروژئولوژیست) یک شرکت معدنی در تهران ( پنجشنبه ۱۳۹۸/۰۶/۱۴ )
» فراخوان انتخاب مديرعامل شرکت آب منطقهای اردبیل ( پنجشنبه ۱۳۹۸/۰۶/۰۷ )
» آگهی استخدام شرکت مهندسی مشاور آبگستران ( چهارشنبه ۱۳۹۸/۰۵/۲۳ )
» آگهی استخدام هیدروژئولوژیست در استان گیلان ( سه شنبه ۱۳۹۸/۰۴/۱۸ )
» آگهی استخدام در شرکت مهندسی مشاور پنداب تدبیر ( دوشنبه ۱۳۹۸/۰۴/۱۷ )
» دانلود Aquaveo WMS 10.1.10 - تجزیه و تحلیل حوزه های آبی و منابع آبی زیر زمینی ( چهارشنبه ۱۳۹۸/۰۳/۲۹ )
» آگهی استخدام کارشناس زمین شناسی در بنیاد علوم کاربردی رازی ( شنبه ۱۳۹۸/۰۲/۲۱ )
» آگهی استخدام شرکت شاران صنعت ( شنبه ۱۳۹۸/۰۱/۱۷ )