چرا رس با تخلخل زیاد آب را کند عبور میدهد؟
منافذ رس بسیار ریزند و نیروهای مویینگی و سطحی حرکت آب را کند میکنند؛ تخلخل زیاد به معنی نفوذپذیری زیاد نیست.
نسخهٔ رایگان فصلمحورپایهٔ یازدهم · فصل ۳
منابع آب و خاک
از بارش و دبی تا آبخوان، فرونشست و حفاظت خاک
نقشه و بودجهبندی فصلپیش از مرور
چهار ایستگاه برای نکتههای ناب
این جزوه همراه مرور توست؛ هر نکته را با شرط علمی کاملش بخوان.
۱. آب سطحی و بیلانمسیر هر قطره را در حوضه دنبال کن.
۲. آب زیرزمینیفضای خالی، ارتباط منافذ و فشار را جدا ببین.
۳. برداشت و کیفیت آبکمیت و کیفیت را همزمان پایش کن.
۴. خاک و رسوبتشکیل خاک را از جابهجایی و سنگشدن رسوب جدا کن.
۳۰٪تعریف و مقایسه
۳۰٪فرایند و علت
۲۵٪شکل و محاسبه
۱۵٪دام و مرور
من زمینشناس رندو هستم. نکته را فقط حفظ نکن: شاهد را پیدا کن، فرایند را به ترتیب بچین و بعد نتیجهای بگیر که از داده بزرگتر نباشد.
فصل ۳ · آب سطحی و بیلانایستگاه ۱
آب سطحی و بیلان
مسیر هر قطره را در حوضه دنبال کن.
۱حوضهٔ آبریز با خط تقسیم آب مرزبندی میشود
۲بارش میان چند مسیر تقسیم میشود
۳دبی حاصل سطح مقطع و سرعت متوسط است
۴رود دائمی میتواند از آب زیرزمینی تغذیه شود
۱
حوضهٔ آبریز با خط تقسیم آب مرزبندی میشود
بارش دو سوی خط تقسیم آب به خروجیهای متفاوت میرود؛ مرز حوضه الزاماً با مرز سیاسی یکسان نیست.
۲
بارش میان چند مسیر تقسیم میشود
بخشی تبخیر یا تعرق، بخشی رواناب، بخشی ذخیرهٔ سطحی و بخشی نفوذ و تغذیهٔ آب زیرزمینی میشود؛ سهمها به خاک، شیب، پوشش و شدت بارش وابستهاند.
۳
دبی حاصل سطح مقطع و سرعت متوسط است
برای جریان ساده، Q = A × v؛ اگر A بر حسب مترمربع و v بر حسب متر بر ثانیه باشد، Q مترمکعب بر ثانیه است.
۴
رود دائمی میتواند از آب زیرزمینی تغذیه شود
آب پایه سهمی از جریان رود است که از تخلیهٔ آبخوان میآید؛ کاهش سطح ایستابی میتواند این سهم را کم کند.
فصل ۳ · آب زیرزمینیایستگاه ۲
آب زیرزمینی
فضای خالی، ارتباط منافذ و فشار را جدا ببین.
۵حاشیهٔ مویینه را از منطقهٔ تهویه جدا بخوان
۶تخلخل با نفوذپذیری یکی نیست
۷آبخوان باید آب را ذخیره و منتقل کند
۸چاه آرتزین به فشار وابسته است
۵
حاشیهٔ مویینه را از منطقهٔ تهویه جدا بخوان
در بیشتر منطقهٔ تهویه، منافذ هم آب و هم هوا دارند؛ اما درست بالای سطح ایستابی، خاصیت مویینگی آب را در منافذ بالا میکشد و حاشیهٔ مویینه را میسازد. پایین سطح ایستابی، منافذ مرتبط در منطقهٔ اشباع از آب پرند.
۶
تخلخل با نفوذپذیری یکی نیست
تخلخل مقدار فضای خالی است؛ نفوذپذیری توان عبور آب از منافذ یا شکستگیهای مرتبط است. رس میتواند تخلخل زیاد و نفوذپذیری کم داشته باشد.
۷
آبخوان باید آب را ذخیره و منتقل کند
لایهٔ آبدار باید هم فضای ذخیره و هم مسیر انتقال داشته باشد؛ همهٔ آب فضای منفذی الزاماً قابل برداشت نیست. لایهٔ کمنفوذ حرکت آب را کند میکند و میتواند آبخوان محصور بسازد.
۸
چاه آرتزین به فشار وابسته است
در آبخوان محصور، آب در چاه تا سطح پیزومتریک بالا میآید؛ فقط اگر این سطح بالاتر از دهانه باشد، جریان خودجوش رخ میدهد.
دام: هر چاه محصور خودجوش نیست.
فصل ۳ · برداشت و کیفیت آبایستگاه ۳
برداشت و کیفیت آب
کمیت و کیفیت را همزمان پایش کن.
۹مخروط افت حاصل برداشت موضعی است
۱۰بیلان منفی پایدار خطر فرونشست دارد
۱۱TDS با سختی برابر نیست
۱۲آلودگی مسیر میخواهد
۹
مخروط افت حاصل برداشت موضعی است
پمپاژ سطح آب را پیرامون چاه پایین میبرد؛ همپوشانی مخروطهای افت میتواند کاهش گستردهتر سطح آبخوان بسازد.
۱۰
بیلان منفی پایدار خطر فرونشست دارد
اگر برداشت در درازمدت از تغذیه بیشتر باشد، افت فشار آب منفذی و تراکم لایههای ریزدانه میتواند فرونشست برگشتناپذیر ایجاد کند.
۱۱
TDS با سختی برابر نیست
TDS مجموع تقریبی مواد جامد محلول است؛ سختی عمدتاً به یونهای کلسیم و منیزیم مربوط است. آب سخت الزاماً TDS بسیار زیاد ندارد.
۱۲
آلودگی مسیر میخواهد
منبع آلاینده، راه ورود، جهت جریان، سرعت انتقال و واکنش با رسوبات تعیین میکنند آلودگی به کجا برسد؛ حریم چاه باید بر پایهٔ این مسیرها تعیین شود.
فصل ۳ · خاک و رسوبایستگاه ۴
خاک و رسوب
تشکیل خاک را از جابهجایی و سنگشدن رسوب جدا کن.
۱۳خاک محصول چند عامل است
۱۴افقها نقش یکسان ندارند
۱۵هوازدگی با فرسایش فرق دارد
۱۶دیاژنز رسوب را سنگ میکند
۱۳
خاک محصول چند عامل است
سنگ مادر، اقلیم، جانداران، شیب و زمان بر ضخامت، بافت و ترکیب افقهای خاک اثر میگذارند.
۱۴
افقها نقش یکسان ندارند
مواد آلی بیشتر در بخشهای بالایی و تجمع بعضی رسها یا یونها در افقهای پایینتر رخ میدهد؛ توالی واقعی با محیط تغییر میکند.
۱۵
هوازدگی با فرسایش فرق دارد
هوازدگی سنگ را درجا خرد یا دگرسان میکند؛ فرسایش مواد را جدا و حمل میکند؛ رسوبگذاری هنگام کاهش توان حمل رخ میدهد.
۱۶
دیاژنز رسوب را سنگ میکند
فشردگی و سیمانیشدن پس از رسوبگذاری، رسوبات سست را به سنگ رسوبی تبدیل میکنند؛ این مرحله با هوازدگی وارونه نیست.
حل مرحلهای و مقایسهاز نکته تا پاسخ
محاسبهٔ دبی رود
صورت
سطح مقطع رود ۶ مترمربع و سرعت متوسط آب ۰٫۵ متر بر ثانیه است. دبی را بیاب.
- رابطه را بنویس: Q = A × v.
- عددها و یکاها را جایگذاری کن: ۶ × ۰٫۵.
- یکای حاصل مترمکعب بر ثانیه است.
پاسخ نهایی: دبی برابر ۳ مترمکعب بر ثانیه است.
کنترل پاسخ: سرعت باید متوسط مقطع باشد؛ سرعت یک نقطه لزوماً نمایندهٔ کل رود نیست.
| مفهوم | نشانهٔ تشخیص | دام رایج |
|---|---|---|
| تخلخل | درصد فضای خالی | عبورپذیری را تضمین نمیکند |
| نفوذپذیری | ارتباط منافذ و عبور آب | فقط به اندازهٔ دانه وابسته نیست |
| سطح ایستابی | مرز بالایی منطقهٔ اشباع آزاد | با سطح پیزومتریک محصور یکی نیست |
مرور نهایی فصلخودت توضیح بده
چهار پرسش برای مرور مطمئن
چه زمانی چاه آرتزین خودجوش میشود؟
وقتی سطح پیزومتریک بالاتر از دهانهٔ چاه باشد.
چرا برداشت درازمدتِ بیش از تغذیه در آبخوان دارای لایههای ریزدانه میتواند به فرونشست بینجامد؟
افت فشار آب منفذی، تراکم لایههای ریزدانه را ممکن میکند.
فرق هوازدگی و فرسایش چیست؟
اولی تغییر درجا و دومی جداشدن و حمل ماده است.
چکلیست آخر
- Q = A × v را با یکا مینویسم.
- سطح ایستابی و پیزومتریک را جدا میکنم.
- تخلخل را جای نفوذپذیری نمیگذارم.
- هر چاه محصور را خودجوش نمیدانم.
- TDS و سختی را یکی نمیگیرم.
- هوازدگی، فرسایش و رسوبگذاری را مرتب میکنم.
روش استفاده: اگر پاسخ هر پرسش را با «چون» و «پس» توضیح دادی، نکته را فهمیدهای. اگر فقط واژهها را گفتی، به ایستگاه مربوط برگرد.