تغذیه مصنوعی آب های زیرزمینی و بررسی آثار مثبت و منفی آنها

رقابت فزاینده برای آب نتایج مختلفی به همراه داشته و همین موضوع باعث شده از تغذیه مصنوعی آب های زیرزمینی بهره مند شویم. در طی فرآیند شارژ مصنوعی، آب اضافه سطح به داخل زمین انتقال می یابد. در واقع آب های اضافی از طریق پخش شدن در سطح توسط چاه های تغذیه مصنوعی یا شگردهای مختلف افزایش نفوذ، جهت تغذیه سفره آب زیرزمینی مورد استفاده قرار می گیرند.

اهمیت تغذیه مصنوعی آب های زیرزمینی

تغذیه مصنوعی آب های زیرزمینی به عنوان شارژ برنامه ریزی مورد استفاده قرار می گیرد و برای ذخیره آب در زیرزمین مورد توجه است. در واقع در چنین حالتی از مازاد آب برای تامین تقاضا در زمان کمبود استفاده می شود. آب های بازیابی شده از طریق این فرآیند به ندرت به مصارف شرب اختصاص داده می شوند.

تغذیه مصنوعی آب های زیرزمینی می تواند فواید دیگری نیز به همراه داشته باشد. با تکنیک تغذیه مصنوعی آب های زیرزمینی می توان اقداماتی نظیر کنترل فرونشست زمین(به دلیل کاهش آب های زیرزمینی)، افزایش سطح آب و جلوگیری از پرداخت هزینه سنگین برای پمپاژ آب های زیرزمینی، کنترل نفوذ آب دریا به سفره های زیرزمینی و حفظ جریان پایه را اعمال کرد.

منابع مورد استفاده برای شارژ مصنوعی آب های زیرزمینی

جریان برگشت آبیاری، رواناب فاضلاب و فاضلاب تصفیه شده شهری به عنوان منبع تغذیه مصنوعی آب های زیرزمینی توصیه می شود. این منابع قبل از استفاده نیاز به تصفیه دارند. عملیات دقیق پیش تصفیه به ماهیت شارژ مجدد و نوع منبع آب بستگی دارد. به عنوان مثال رواناب فاضلاب قبل از استفاده برای تغذیه مصنوعی نیاز به درجه بالایی از تصفیه دارد. بعد از اجرای عملیات پیش تصفیه دقیق، آب برای شارژ آماده می شود. این فرآیند از طریق تزریق مستقیم در آب های زیرزمینی یا پخش آب در سطح و نفوذ مستقیم به منطقه اشباع نشده انجام می گیرد. این فرآیند در هنگام نفوذ و حرکت در خاک از پروسه های تصفیه طبیعی مانند تخریب بیولوژیکی مواد شیمیایی بهره مند می گردد.

وضعیت کیفی آب

وضعیت کیفی آب باید قبل از تغذیه مصنوعی آب های زیرزمینی مورد توجه قرار بگیرد. این موضوع از جهت میکروارگانیسم های بیماری زا یا سموم شیمیایی مضر برای سلامت مورد بررسی قرار می گیرد. اگر چه به طور طبیعی می توان انتظار حذف چنین ترکیباتی را با توجه به فیلتراسیون در خاک داشت اما باید ارزیابی کیفی دقیق بر روی آب انجام شود. بخشی از تصفیه آب های شارژ شده نیز مربوط به مرحله استخراج آب های زیرزمینی است.

آثار منفی تغذیه مصنوعی

این فرآیند تاثیرات مثبت و منفی زیادی به همراه دارد. در واقع کیفیت آب های مورد استفاده قرار گرفته با توجه به آب های زیرزمینی پایین است و همین موضوع می تواند تاثیر منفی بر روی کیفیت آب داشته باشد. در نتیجه آب های ترکیب شده با آب تغذیه مصنوعی می توانند تاثیرات مهمی بر روی سلامت انسان داشته باشند.

شارژ مصنوعی آب های زیرزمینی را با نام اختصاری AGR معرفی می کنند. به طور کلی سیستم های آبرسانی مبتنی بر آب های زیرزمینی یا آب های سطحی هستند. اگر چه آب های سطحی به شدت تحت تاثیر عواملی نظیر میکروارگانیسم ها، آلاینده های خانگی و صنعتی و املاح معدنی قرار می گیرند اما کیفیت آب های زیرزمینی در سطح بالایی قرار دارد و از هر نظر مطلوب است.

شارژ مجدد آب های زیرزمینی به دو شیوه مصنوعی و طبیعی انجام می شود. روش طبیعی و مصنوعی شارژ مجدد آب زیرزمینی منطبق بر فرآیندهای اساسی فیزیکی و ژئوشیمیایی می باشد. البته در روش  مصنوعی امکان نفوذ بیشتری فراهم است. به همین خاطر میزان تمیز شدگی و تصفیه آب عبوری از سازندهای زمین شناسی و خاک خیلی زیاد نیست. در واقع آب زیاد با سرعت بیشتری به سفره های زیرزمینی وارد می گردد و همین موضوع از پاکسازی و تصفیه طبیعی آب جلوگیری به عمل می آورد. در این حالت، آب ورودی به سفره آب زیرزمینی می تواند ماهیت آب سفره زیرزمینی را به شدت تحت تاثیر قرار دهد و آب زیرزمینی را به آب ناسالم برای انسان تبدیل نماید.

آثار مثبت تغذیه مصنوعی

با تغذیه مصنوعی آب های زیرزمینی می توان از کمبود آب در منطقه جلوگیری کرد. توجه داشته باشید که وضعیت فرونشست سطح آب های زیرزمینی در مناطق بیابانی بسیار طبیعی و نرمال است. بنابراین مدیریت آب های زیرزمینی در مناطق کویری، گرم و خشک و بیابانی اهمیت زیادی دارد. در نتیجه با تغذیه مصنوعی می توان امکان افزایش سطح آب های زیرزمینی را فراهم کرد.

تصفیه های طبیعی به عنوان بخش دیگری از مزایای تغذیه مصنوعی آب های زیرزمینی مورد توجه قرار می گیرد. آب های تغذیه شده می توانند با سموم و درجه ناخالصی بالا به سفره های زیرزمینی تزریق شوند اما در نهایت این آب ها با گذر از سازندهای زمین شناسی و خاک ها به خوبی تصفیه می گردند.

تغذیه مصنوعی آب های زیرزمینی پروسه ای است که در آن آب های سطحی مازاد تجمع یافته در چاه ها، گودال ها، سیستم های بارانی و حوضه های نفوذ به سوی سازه های زمین شناسی هدایت می گردند. اگر بین آب سطحی و سفره آب زیرزمینی ارتباط مستقیم هیدرولیکی برقرار باشد، از روش شارژ القایی یا فیلتراسیون بانکی کمک می گیرند. در واقع در فرآیند تغذیه مصنوعی، امکان استفاده مجدد و ذخیره سازی آب زیرزمینی مورد توجه قرار می گیرد.

اهداف تغذیه مصنوعی

این فرآیند باید توسط افراد متخصص و کارشناسان انجام شود. به طور کلی در شارژ مصنوعی آب های زیرزمینی چندین هدف اساسی مورد توجه قرار می گیرد. در واقع هدف های مهم از تغذیه مصنوعی مربوط به بالا بردن پتانسیل منابع سفره های زیرزمینی و افزایش ذخایر آب است.

بازیابی سفره های زیرزمینی آب با بهره برداری بیشتر از ۲۵ درصد از دیگر اهداف شارژ مصنوعی آب های زیرزمینی می باشد.

مزایای تغذیه مصنوعی

• امکان ذخیره آب های سطحی در مواقع سیل، طغیان و سیلاب از دیگر دلایل تغذیه مصنوعی می باشد.
• امکان ذخیره سازی آب های محلی و وارداتی در سفره های زیرزمینی مورد توجه قرار می گیرد.
• با ایجاد موانع آب شیرین کن از نفوذ آب دریا به آب های زیرزمینی ممانعت می شود.
• باعث افزایش ارزش سفره های زیرزمینی در توزیع آب مناطقی می شوند که چگالی بالایی از چاه ها دارند.
• کیفیت آب های زیرزمینی بهبود می یابد.
• شوری آب های زیرزمینی در مناطق کشاورزی کاهش می یابد.
• فرونشست زمین بر اثر پمپاژ بالای آب کاهش می یابد.

نکات مهم در تغذیه مصنوعی

به طور کلی تمام سفره های زیرزمینی از قابلیت شارژ برخوردار نیستند. بنابراین برای شارژ این سفره ها باید مشخصات هیدرولیکی سفره آب، ویژگی آب تغذیه مصنوعی و ماهیت آب زیرزمینی ذخیره در نظر گرفته شود.

عوامل زمین شناسی همچون تخلخل آبخوان، رسانای هیدرولیک سفره آب زیرزمینی و … اهمیت زیادی در تغذیه مصنوعی دارند.

اگر آب تغذیه دارای سدیم باشد، باعث لخته شدن رس در مسیر می گردد و باعث انسداد منافذ می شود.

آب تغذیه می تواند از خاصیت حلالیت بالایی برخوردار باشد و بنابراین نیاز به مراقبت در طی مسیر دارد.

تعادل شیمیایی از پارامترهای مهم در آب های زیرزمینی است. این تعادل نباید توسط تغذیه مصنوعی از بین برود.