1:53 ص
الري و المياه -
كتب الزراعة
كتاب : المرجع الشامل في الهيدرولوجيا و المياه الجوفية
عدد صفحات الكتاب : 512 صفحة
الماء أمر حيوي لجميع الكائنات الحية على الأرض. لعدة قرون، كان الناس يبحثون عن مصادر المياه وأين تذهب، ولماذا يكون بعضها مالحًا والبعض الآخر طازجًا، ولماذا لا يكون هناك ما يكفي أحيانًا وأحيانًا أكثر من اللازم. تم تجميع جميع الأسئلة والأجوبة المتعلقة بالمياه معًا في تخصص واحد. اسم التخصص هو الهيدرولوجيا ويتكون من كلمتين يونانيتين: "hydro" و"logos" وتعني "الماء" و"العلم". الهيدرولوجيا هو العلم الذي يهتم بوجود جميع مياه الأرض وتوزيعها وحركتها وخصائصها. يعد الفهم الجيد للعمليات الهيدرولوجية أمرًا مهمًا لتقييم الموارد المائية وإدارتها والحفاظ عليها على المستوى العالمي والإقليمي.
توزيع المياه على الأرض
"الكوكب الأزرق"، كما يطلق على الأرض، يمكن التعرف عليه بسهولة في النظام الشمسي بسبب عنصره المميز: الماء. تغطي المحيطات والبحار 71% من سطح الكوكب. أما نسبة الـ 29% المتبقية فهي أرض، ولكن يمكن العثور على المياه هنا أيضًا في البحيرات والأنهار، وفي غطاء التربة، وتحت الأرض، ومرتبطة بتكوين معادن قشرة الأرض وجوهرها. يحتوي المحيط الحيوي على الماء ولا يمكن أن يوجد بدونه. يُحتجز الماء في الغلاف الجوي مع غازات أخرى.
يوجد الماء في ثلاث حالات: السائل، والصلب (الجليد والثلج)، والغاز (بخار الماء). وبسبب الطاقة التي توفرها الشمس فهي في حالة تحول دائم من حالة إلى أخرى، وفي حركة مستمرة بين المحيطات والأرض والغلاف الجوي والغلاف الحيوي. يأخذ التقييم الموثوق به لتخزين المياه على الأرض في الاعتبار كمية المياه الموجودة في الغلاف المائي كمتوسط على مدى فترة طويلة من الزمن.
تعتبر المياه الجوفية ثاني أكبر مخزن للمياه العذبة والأكثر استخدامًا من قبل البشر. يستخدم سكان المناطق القاحلة وشبه القاحلة المياه الجوفية حصريًا لتلبية جميع احتياجاتهم. ومع ذلك، فإن المياه الجوفية ليست دائما في متناول اليد. ويصبح سحب المياه الجوفية صعبا ومكلفا عندما يقتصر على عمق يزيد عن 800 متر.
تحتوي المسطحات المائية السطحية، مثل البحيرات والأنهار، على كمية صغيرة جدًا من المياه العذبة. وعلى عكس المياه الجوفية، يمكن الوصول إليها بسهولة، ولكنها عرضة للتلوث. وفي الوقت نفسه، يتم توزيعها بشكل غير متساو فيما يتعلق بسطح القارة وعدد سكانها. على سبيل المثال، 30% من مخزون المياه العذبة في العالم و6% من الجريان السطحي موجود في كندا وحدها.
الدورة الهيدرولوجية
الكمية الإجمالية للمياه على الأرض ثابتة. وفي الوقت نفسه تتجدد المياه بشكل مستمر أثناء دورانها بين المحيطات واليابسة والغلاف الجوي. جميع العمليات مثل التبخر، والتكثيف، والترسيب، والاعتراض، والنتح، والتسلل، والتخزين، والجريان السطحي، وتدفق المياه الجوفية، والتي تحافظ على حركة المياه تشكل الدورة الهيدرولوجية. ويتم تحفيز هذه العمليات بواسطة الطاقة الشمسية. وهي تحدث في وقت واحد وبشكل مستمر، باستثناء هطول الأمطار
يتم تجديد المياه من الأنهار كل عام. في نفس الوقت يتم استعادة نوعية المياه. يعتمد تقييم توفر الموارد المائية أو نقصها في منطقة معينة على حجم الجريان السطحي في تلك المنطقة. يتم تجديد حجم المياه في كل جسم مائي في الغلاف المائي بالكامل خلال الدورة الهيدرولوجية
في العصور القديمة تم تطبيق المبادئ الهيدرولوجية المختلفة بنجاح في الممارسة العملية. تجدر الإشارة إلى أعمال الري الصينية المبكرة والسيطرة على الفيضانات والقنوات المائية اليونانية والرومانية. ومن ناحية أخرى، كان العلم القديم يعتمد فقط على المنطق والحدس، دون قياسات وملاحظات، وكانت النظريات خاطئة في معظم الأوقات.
كان هوميروس (القرن الثامن قبل الميلاد) يؤمن بوجود خزانات جوفية كبيرة تغذي الأنهار والبحار والينابيع والآبار. قام المهندس الروماني ماركوس فيتروفيوس (القرن الأول قبل الميلاد) بتطوير نظرية مبكرة للدورة الهيدرولوجية في أطروحته "في الهندسة المعمارية". وبحسب نظريته فإن الأمطار والثلوج المتساقطة في الجبال تتسلل إلى الأرض ثم تظهر في الأراضي المنخفضة على شكل جداول وينابيع. خلال العصور الوسطى، كان عمل فيتروفيوس بمثابة الكتاب المرجعي القياسي في علم الهيدرولوجيا.
في أواخر القرن الخامس عشر، قدم ليوناردو دافنشي وبرنارد باليسي، بشكل مستقل عن بعضهما البعض، تفسيرًا دقيقًا للدورة الهيدرولوجية. واستندت النظريات على ملاحظات الظواهر الهيدرولوجية. في القرن السابع عشر، تم تأسيس علم الهيدرولوجيا الحديث على يد بيرولت وماريوت وهالي. قام بيرولت بقياس هطول الأمطار والجريان السطحي في نهر السين وأثبت أن هطول الأمطار يساهم بشكل كبير في تدفق النهر. كما قام بقياس التبخر والشعيرات الدموية. سجلت ماريوت سرعة التدفق في نهر السين وأجرت قياسات للمقطع العرضي لتقدير التصريف. قام هالي بقياس التبخر في البحر الأبيض المتوسط.
يعد مقياس ضغط الهواء ونظرية برنولي وأنبوب بيتوت وصيغة تشيزي من الإنجازات التمثيلية للقرن الثامن عشر. خلال القرن التاسع عشر، حققت الهيدرولوجيا التجريبية تقدمًا كبيرًا: حيث تم تطوير قانون دارسي للتدفق في الوسائط المسامية وصيغة بئر دوبويت ثيم. طورت الوكالات الحكومية في أوائل القرن العشرين برامجها الخاصة للأبحاث الهيدرولوجية. استندت وحدة هيدروغراف شيرمان ونظرية التسلل لهورتون ونهج ثيس غير المتوازن لهيدروليكيا الآبار إلى تحليلاتهم وكانت نتائج برامج البحث. بعد عام 1950، فتح التقدم في العلوم وأجهزة الكمبيوتر الرقمية عالية السرعة آفاقًا جديدة في مجال الهيدرولوجيا ....
------------------
--------------------------
ليست هناك تعليقات: