التغذية الاصطناعية للمياه الجوفية

ازداد الطلب على المياه، فازداد استثمار المياه الجوفية بشكل كبير، يفوق كمية تغذيتها، مما سبب نضوبها في بعض مناطق العالم، أو هبوط مناسيبها بشكل خطير، وأدى إلى تغيرات بيئية غير مرغوبة.

لذلك ومن أجل إصلاح الوضع البيئي، وتنمية الموارد المائية عموماً، والجوفية خاصّةً، تستخدم طريقة التغذية الاصطناعية للمياه الجوفية لزيادة احتياطها بتحويل جزء من المياه السطحية بوساطة منشآت خاصة.

تطورت أساليب متنوعة للتغذية الاصطناعية، مثل نشر المياه، والتغذية بوساطة أحواض التغذية، أو الآبار، والضخ لتعزيز التغذية من المياه السطحية في الأنهار والبحيرات.

يرتبط اختيار طريقة التغذية الاصطناعية للمياه الجوفية، بالظروف الطبوغرافية، والجيولوجية، وترب الأحواض، ونوعية مياه التغذية واستخدامات المياه المطلوبة، وقيمة الأرض ونوعية المياه، والظروف المناخية السائدة.

يستهدف تصميم وتنفيذ مشاريع التغذية الاصطناعية للمياه الجوفية تحقيق واحد أو أكثر من الأهداف الآتية:

1.   الحفاظ على موارد المياه الجوفية الطبيعية، أو تغذيتها بوصفها مصادر اقتصادية عالية الأهمية.

2.   الاستثمار الموحّد للموارد المائية.

3.   معالجة مسائل مائية خطيرة، كالانخفاض المتزايد لمناسيب المياه الجوفية، أو معالجة موازنة ملحية غير مناسبة، أو اندساس مياه للبحر ضمن طبقات المياه الجوفية العذبة الشاطئية.

4.   إمداد مخزون المياه الجوفية بموارد محلية إضافية، أو بمياه سطحية منقولة إلى الحوض.

5.   تقليل أو إيقاف هبوطات سطح الأرض.

6.   تزويد أنظمة توزيع المياه تحت السطحية، بموارد إضافية تسمح بحفر آبار استثمار جديدة.

7.   معالجة مياه الصرف الزراعية وتخزينها من أجل إعادة استخدامها.

8.   الحفاظ على الطاقة واستخراجها على شكل مياه باردة أو ساخنة.

كما تفيد مشاريع التغذية الاصطناعية في الحفاظ على المياه، والتغلب على مشاكل مائية مرتبطة بالاستثمار الجائر للمياه الجوفية.

طرائق التغذية الاصطناعية

لقد تطورت طرائق عديدة لتغذية المياه الجوفية اصطناعياً، وتعد طريقة نشر المياه أكثرها انتشاراً في العالم، فهي تعتمد على نشر المياه على سطح الأرض لزيادة كمية المياه المتسربة عبر طبقات التربة، لتصل بعدئذٍ إلى سطح المياه الجوفية، وتوجد عدة أساليب لنشر المياه، نستعرض منها ما يلي:

1.   طريقة الحوض: يمكن تغذية المياه الجوفية بنشر المياه السطحية في الحوض ضمن منشآت مائية بسيطة كالخنادق، والسدود الصغيرة الحاجزة، أو بوساطة الحفر، ويتعلق حجم الحوض وشكله بميل سطح الأرض عادة.

2.   طريقة المجرى: يزداد نشر المياه في أقنية المجاري الطبيعية مع الزمن، ومع توسع المساحات التي يعاد تغذية مياهها بوساطة المياه المتسربة من الأقنية الطبيعية كفواقد مائية.

3.   طريقة الخنادق والأخاديد: تحفر خنادق وأخاديد قليلة العمق، وعريضة من الأسفل ومتقاربة، بهدف الحصول على مساحة تماس أعظمية مع المياه، وتنفذ الخنادق والأخاديد بأشكال عديدة.

4.   طريقة الغمر: هي طريقة قليلة الكلفة مقارنة بالطرائق الأخرى، وهي تعتمد على نشر المياه بسماكة قليلة في المناطق المنبسطة على مساحة كبيرة، لتفادي حصول سرعات جريان كبيرة، ومن ثم انجراف التربة.

5.   طريقة الري: يمكن نشر المياه على مساحات كبيرة في المناطق المروية خلال فصل الشتاء أو خارج فترة الري، حيث تسمح الظروف المحلية بذلك، ولا تتطلب هذه الطريقة كلفة إضافية لتحضير الأرض، كما أن إبقاء أقنية الري مليئة بالمياه يسهم في تغذية المياه الجوفية.

6.   طريقة الحُفر: تستخدم الحُفر العميقة نسبياً ذات الأبعاد الأفقية الصغيرة لتغذية المياه الجوفية في التوضعات النفوذة، لأسباب اقتصادية وفنية، ففي مناطق انتشار طبقات كتيمة تحت سطح الأرض، وتتوضع تحتها طبقات نفوذة، تصبح الحُفر العميقة أداة فعالة لتغذية المياه الجوفية بمعدلات تسرب كبيرة.

7.   طريقة بئر التغذية: تسمح بئر التغذية بحركة المياه من سطح الأرض إلى طبقات المياه الجوفية العذبة، ويجب أن تكون بئر التغذية عميقة، كي تغذي طبقات المياه الجوفية، وفي أثناء ضخ المياه في بئر التغذية يتشكل مخروط التغذية، الذي يشبه مخروط الانخفاض في آبار الضخ، ولكن بشكل معكوس.