جواب گفت و گو کنید و تفسیر کنید صفحه ۵۱ زمین شناسی یازدهم؛ فصل سوم

زمینه لازم از متن کتاب:

وقتی آب زیرزمینی از یک چاه استخراج می‌شود، سطح آب در اطراف چاه به‌تدریج پایین می‌رود و شکلی به نام مخروط افت تشکیل می‌شود.

بر اثر این افت، جهت طبیعی حرکت آب زیرزمینی تغییر می‌کند و آب از اطراف و نقاط دورتر به سمت چاه جریان می‌یابد.

پاسخ:

الف) برخورد مخروط افت با لایه نفوذناپذیر:
لایه نفوذناپذیر اجازه عبور آب زیرزمینی از خود را نمی‌دهد. بنابراین وقتی مخروط افت به این لایه می‌رسد، امکان ورود آب از سمت لایه نفوذناپذیر به چاه وجود ندارد.

در نتیجه مخروط افت دیگر حالت متقارن و یکنواخت ندارد و به سمت بخش نفوذپذیر آبخوان بیشتر گسترش پیدا می‌کند.

از آنجا که یکی از مسیرهای تغذیه چاه بسته شده است، مقدار آب ورودی به چاه کاهش می‌یابد و برای برداشت یکسان، افت سطح آب می‌تواند بیشتر شود.

ب) برخورد مخروط افت با رودخانه:
اگر رودخانه با آبخوان ارتباط داشته باشد و مخروط افت چاه به رود برسد، اختلاف سطح ایجادشده باعث می‌شود بخشی از آب رودخانه به داخل زمین نفوذ کند و به سمت چاه حرکت کند.در این حالت رودخانه مانند یک منبع تغذیه برای آبخوان و چاه عمل می‌کند و شکل مخروط افت در سمت رودخانه تغییر می‌کند.

در نتیجه:

• آب ورودی به چاه بیشتر می‌شود.
• بخشی از آب رودخانه وارد آبخوان و سپس چاه می‌شود.
• در صورت برداشت زیاد، مقدار جریان آب رودخانه نیز می‌تواند کاهش پیدا کند.

خلاصه شکل:

لایه نفوذناپذیر: مسیر ورود آب را محدود می‌کند ← آب ورودی به چاه کمتر می‌شود.

رودخانه: می‌تواند آبخوان را تغذیه کند ← آب بیشتری به سمت چاه جریان می‌یابد.

پاسخ: با پمپاژ آب از چاه، سطح ایستابی در اطراف آن پایین می‌رود و آب زیرزمینی از اطراف به سمت چاه حرکت می‌کند.

اگر مخروط افت به یک منبع آلاینده مانند چاه فاضلاب برسد، آلاینده‌های موجود در آب زیرزمینی نیز همراه جریان آب به سمت چاه کشیده می‌شوند.

در نتیجه ممکن است:

• آب چاه آلوده شود؛
• آلودگی در بخشی از آبخوان گسترش پیدا کند؛
• آب چاه برای آشامیدن یا مصارف دیگر نامناسب شود.

به همین دلیل رعایت حریم بهداشتی و کیفی چاه‌های آب و دور نگه داشتن منابع آلاینده از آنها اهمیت زیادی دارد.

روند ساده ورود آلودگی:

پاسخ: نمودار نشان می‌دهد که در صد سال اخیر، جمعیت ایران به شدت افزایش یافته، اما سرانه آب تجدیدپذیر هر فرد به شدت کاهش پیدا کرده است.

در حدود سال ۱۳۰۰:
جمعیت کشور: حدود ۱۰ میلیون نفر
سرانه آب تجدیدپذیر: حدود ۱۳۰۰۰ مترمکعب به ازای هر نفر در سال

در حدود سال ۱۴۰۰:
جمعیت کشور: حدود ۸۰ میلیون نفر
سرانه آب تجدیدپذیر: حدود ۸۰۰ مترمکعب به ازای هر نفر در سال

بنابراین طی این دوره، در حالی که جمعیت چندین برابر شده است، مقدار آب تجدیدپذیری که به طور متوسط به هر فرد می‌رسد، به بخش کوچکی از مقدار گذشته کاهش یافته است.

علت این روند چیست؟

سرانه آب تجدیدپذیر از تقسیم مقدار آب تجدیدپذیر موجود بر جمعیت به دست می‌آید. بنابراین وقتی جمعیت افزایش زیادی پیدا می‌کند ولی مقدار منابع آب تجدیدپذیر متناسب با آن افزایش نمی‌یابد، سهم متوسط هر فرد از آب کاهش پیدا می‌کند.

علاوه بر افزایش جمعیت، عواملی مانند برداشت زیاد از منابع آب، خشکسالی‌ها، افزایش نیازهای کشاورزی و شهری و مدیریت نامناسب مصرف آب می‌توانند فشار بر منابع آبی کشور را بیشتر کنند.

نتیجه نمودار:

نکته مهم: در این نمودار عبارت درست «سرانه آب تجدیدپذیر» است، نه «سرانه مصرف آب». نمودار نشان می‌دهد به طور متوسط چه مقدار از منابع آب تجدیدپذیر کشور به ازای هر نفر وجود دارد.

جمع‌بندی صفحه ۵۱ زمین‌شناسی یازدهم: برداشت آب از چاه باعث تشکیل مخروط افت و حرکت آب اطراف به سمت چاه می‌شود. برخورد مخروط افت با لایه نفوذناپذیر تغذیه چاه را از آن سمت محدود می‌کند، در حالی که برخورد آن با رودخانه می‌تواند باعث ورود آب رود به آبخوان و افزایش آب ورودی به چاه شود. اگر در مسیر مخروط افت یک منبع آلاینده وجود داشته باشد، آلودگی نیز ممکن است به سمت چاه حرکت کند. نمودار این صفحه نیز نشان می‌دهد که هم‌زمان با رشد چشمگیر جمعیت ایران، سرانه آب تجدیدپذیر از حدود ۱۳۰۰۰ به حدود ۸۰۰ مترمکعب به ازای هر نفر در سال کاهش یافته است.