پایان نامه تغذیه مصنوعی سفره های آب زیر زمینی

مقدمه

منشاء آبهای زیر سطحی نظرهای اولیه

با در نظر گرفتن اهمیت آب زیرزمینی در تمدن شرق، این اندیشه ایجاد می شود که چرا مدارک اندکی در مورد نظریات مربوط به منشأ این آبها وجود دارد. اندیشیدن در این مسایل توسط یونانی ها صورت گرفته است، ولی با وجود تفکر زیادی که در مورد منشأ آب های زیرزمینی نموده اند، پیشرفتی بسیار جزیی نصیبشان شده است. این عدم موفقیت با پیشرفت غیرقابل تصوری که در فلسفه و ریاضیات نموده اند تعجب آمیز است. یکی از علل ممکن عدم پیشرفت آنها در نظریه آب های زیرزمینی، پافشاریافلاطونو دیگر فلاسفه بود در اینکهفلسفه و علوم، کم و بیش از نظر آزمایش ها، مشاهدات واقعی و کاربردهای عملی با یکدیگر اختلاف دارندبدین ترتیب شکافی عمیق بین تجربه و نظریه به وجود آمد. اهمیت پندار یونانی در مکتب علمی ی است که ریشه 2000 ساله دارد. اعتبار نوشته های یونانی در مورد علوم زمینی در مکتبالبرتوس ماگنوس(12801206 میلادی) وتوماس اگیناس(12741225 میلادی) در قرون وسطی (14501250 م) به اوج خود رسید. این اعتبار بر حال تا حدود 200 سال پیش نیز به قوت خود باقی ماند.

یونانی ها از وسعت زیاد رودخانه ها در مقایسه با سیلابی که از یک باران سنگین مشاهده می شد در تعجب بودند. آن ها هم چنین از غارها، حفره ها و چشمه های بزرگ در سنگ های آهکی که بیشتر شبه جزیره بالکان را تشکیل می دهد نیز تعجب می کردند. معمول تربین بیان برای منشأ رودخانه این بود که رودخانه ها ازچشمه های بزرگ سرچشمه می گیرند وچشمه ها نیز به نوبه خود از رودها و یا دریاچه های زیرزمینی که به طور مستقیم یا غیرمستقیم از اقیانوس ها تغذیه می شوند، آب می گیرند. این طرز تفکر، فلاسفه اولیه علوم طبیعی را با دو مسأله روبرو می کرد:

(1) چگونه آب اقیانوس شوری خود را از دست می دهد؟

(2) چگونه آب اقیانوس از سطح دریا به چشمه های واقع در ارتفاعات کوه ها می رسد؟

تالس(546640 قبل از میلاد) که فیلسوفیایونی(یونان قدیم) و پیرو مکتبمیلتوسبود، به نام اولیه دانشمند واقعی نامیده شده است. تصور وی در این بود که آب توسط باد به داخل سنگ ها رانده شده و در اثر فشار سنگ ها، به طرف سطح آنها حرکت کرده و در نتیجه به صورت چشمه خارج شده است. افلاطون (347427 قبل از میلاد) فیلسوف بزرگ آتنی یک غار وسیع زیرزمینی را به عنوان منشأ آب تمام رودخانه ها تصور می نمود که توسط راهروهای متعدد زیرزمینی از آب اقیانوس تغذیه می شود. ولی مکانیسم این گردش به طور کامل بیان نگردید. این تعبیر بر عقاید افلاطون که بر علوم قرون وسطی نیز اثر گذاشته است، به طوریکهکرینیناشاره کرده است، محتملاً برداشت صحیحی از اندیشه های جدی تر وی درباره این مطلب نمی باشد. در واقع کتابکریتیاسحاوی بیان کاملاً دقیقی از دوره هیدرولوژی است.ارسطو(322384 قبل از میلاد) اگرچه شاگرد افلاطون بود، لیکن نظریات وی را درباره منشأ آب زیرزمینی تا حد زیادی تصحیح نمود. اندیشه ارسطو این بود که آب زیرزمینی در یک دستگاه پیچیده اسفنجی شکل از حفره های زیرزمینی تشکیل شده و آب از این حفره ها به چشمه ها تخلیه می شود. بخار آبی که در داخل زمین ایجاد می شود، قسمت اعظم آب چشمه ها را تشکیل می دهد. ارسطو به هر حال دانست که منشأ قسمتی از آب این حفره ها بارانی است که به زمین نفوذ کرده و به همان صورت مایع به حفره ها داخل شده است. ...

برنارد پالیسی که یکی از فلاسفه علوم طبیعی فرانسه است، شاید اولین شخصی باشد که دارای نظرات جدید کاملی درباره دوره هیدرولوژی است. و این مطلب از مناظره بیننظریهوتجربهدر فصلآب و چشمه هااز کتابش آشکار است. با وجود این بساری از عقاید یونانی و رومی تا اواخر قرن هفدهم رواج داشت.یوهانس کپلر ستاره شناس آلمانی وآتانازیوس کیرشر ریاضیدان آلمانی که دو تن از مهمترین علمای عصر خویش اند، در عقایدسنکاوارسطوبه تفصیل بحث نموده اند. کپلر زمین را به حیوانی بزرگ تشبیه می کند که آب دریا را بلعیده و هضم می کند و ما حصل عملیات متابولیک آن آب شیرین چشمه هاست. نظریاتکیرشرکه در کتابی به نامدنیای زیرزمینیآمده است، اولین بار در سال 1664 چاپ شد و در مدتی کوتاه یک کتاب مرجعاستاندهزمین شناسی برای دانشمندان قرن هفدهم گردید. کار وی از نظر بلند همتی و ارائه یک تصور عالی تفوق ناپذیر بود. تصور وی بر این بود که چشمه ها از طریق کانال های زیرزمینی از آب دریا تغذیه کرده و از غارهای بزرگی که در کوه ها وجود دارند، تخلیه می گردند. گردابها و خصوصاً گردابمالسترومدر ساحل نروژ که تا حدی اسرار آمیز نیز می باشد به عنوان مکان های خروجی غارهای واقع در کف دریاها تصور گردیدند.

مابین غروب اندیشه های علمی و آخر دوره رنسانس یعنی در حدود 1600 میلادی، پیشرفت بسیار کمی در زمینه های ژئوهیدرولوژی و هیدروژئولوژی حاصل شد. پنج حقیقت اساسی را تمام فلاسفه علمای پیشین به جز تنی چند، نادیده انگاشته بودند.

فهرست مطالب

فصل اول : مقدمه

منشاء آبهای زیر سطحی نظرهای اولیه

وجود آبهای زیرزمینی در نقاط مختلف کره زمین

هیدرولوژی و ژئوهیدرولوژی جدید

لزوم شناختن و بهره برداری بهینه آبهای زیر زمینی

فصل دوم : شناخت آبهای زیرزمینی

کلیات

پیدایش آبهای زیرزمینی

اهمیت آبهای زیرزمینی

انواع سفره های آب زیرزمینی

پارامترهای فیزیکی در سازنده های آبدار

معادلات تعادل در جریان آب بطرف چاه

اثر چاهها بر یکدیگر

فصل سوم : اکتشاف آبهای زیر زمینی

روشهای ژئولوژیک و هیدرولوژیک

روشهای ژئوفیزیک سطحی

روش مقاومت الکتریکی

روش لرزه نگاری

روشهای تحت الارضی

حفاری آزمایشی و لوگهای زمین شناسی

روشهای ژئوفیزیک

فصل چهارم : حرکت آبهای زیر زمینی

جریان یک بعدی

آبخانهای محبوس

آبخانهای غیر محبوس

آبخانهای تراوش کننده

جریان شعاعی در چاهها

آبخانهای محبوس

آبخانهای آزاد

آبخانهای تراوش کننده

آبخانه با تغذیه عمودی و یکنواخت

سیستم رودخانه آبخانه

سیستم چاه و آبخانه

چاه در نزدیکی مرزهای آبخانه

چاه در نزدیکی رودخانه

چاه در نزدیکی مرز غیر قابل نفوذ

چاه در نزدیکی مرزهای دیگر

جریان به چاههای ناقص

تداخل چاهها

افت پیرامون چاههای متداخل

دبی چاههای متداخل(مزاحم)

تاثیر بهره برداری از حوزه چاه در یک منطقه

فصل پنجم: بهره برداری از آبهای زیر زمینی

بهره برداری بهینه از آبهای زیر زمینی

پمپ ها

ائولن ها (چرخابهای بادی)

پمپ های الکتریکی

گزینش پمپ، آزمایش دبی

چاه عمیق

روشهای حفاری چاه عمیق

تشکیلات چاه عمیق

قنات

جریان آب بطرف قنات

محل قنات

حریم قنات

لایروبی قنات

تغذیه لایه آبدار استخراج شده

شعاع عمل چاهها

بالا امدن و یا برگشت آب (جبران)

آزمایش با دبی ثابت

سدهای زیرزمینی

فصل ششم : تغذیه مصنوعی سفره های آب زیر زمینی

تعریف

هدفهای تغذیه مصنوعی

لزوم تغذیه مصنوئی به منظور منابع زیر زمینی آب در مناطق خشک و نیمه خشک

اشاره ای به اصول نظری تغذیه مصنوعی

مروری بر کارهای انجام شده

گزینش مکان

منابع آبی

روشهای تغذیه مصنوعی

استخرهای تغذیه

روش ساختن استخر های تغذیه

نگهداری استخرهای تغذیه

طراحی شبکه های گسترش سیلاب برای آبیاری وتغذیه مصنوعی

گزینش بده

آبیاری غلات و علوفه دست کاشت

آبیاری سیلابی مراتع

آبیاری سیلابی جنگلهای دست کاشت

تغذیه مصنوعی

تغذیه سفره های زیرزمینی به وسیله پرکولاسیون(فرونشست)

منابع