تعریف آبشناسى

تعریف آبشناسى

    آبشناسى علم مطالعه آب در کرة زمین است و در مورد پیدایش، چرخش و توزیع در طبیعت، خصوصیات فیزیکى و شیمیایى آب، واکنشهاى آب در محیط و ارتباط آن با موجودات زنده بحث مى‌کند. آبشناسى به طور کلى به دو شاخه هیدرولوژى آبهاى سطحى و هیدروژئولوژى تقسیم‌بندى مى‌شود که به ترتیب علم مطالعة آب در سطح و زیرزمین مى‌باشند.

اهمیت استفاده از آبهاى زیرزمینى

آب زیرزمینى یکى از مهمترین منابع تأمین آب شیرین مورد نیاز انسان است. امروزه بهره‌بردارى از منابع آب زیرزمینى ، براى مصارفى چون کشاورزى، صنعت و شرب ، توسعه زیادى پیدا کرده است.در مناطق خشک و دور از رودخانه‌ها و دریاچه‌هاى آب شیرین، غالباً تنها راه تأمین آب براى مصارف مختلف استفاده از منابع آب زیرزمینى است. استفاده از آب زیرزمینى، با وجود آنکه استخراج آن معمولاً گرانتر از برداشت آب از رودخانه‌هاست و نمکهاى محلول در آن به طور کلى بیش از رودخانه‌هاست، به دلایل زیر بیشتر مورد توجه است:

1-     معمولاً آبهاى زیرزمینى عارى از جانداران بیمارى‌زاست و احتیاج به تصفیه ندارد.

2-     دماى آبهاى زیرزمینى نسبتاً ثابت و براى عمل تبادل حرارتى در کارخانه‌ها مفید است.

3-     ترکیب شیمیایى آبهاى زیرزمینى معمولاً ثابت است.

4-     آبهاى زیرزمینى غالباً بى رنگ و فاقد مواد تیره کننده است.

5-     آلودگیهاى زیستى و رادیواکتیو کمتر روى آب زیرزمینى تأثیر دارد.

6-     آبهاى زیرزمینى غالباً تحت تأثیر خشک سالیهاى کوتاه مدت قرار نمى گیرد.

7-     در بسیارى از مناطقى که آب سطحى قابل اطمینانى وجود ندارد، آبهاى زیرزمینى غالباً در دسترس است.

امروزه در کشور ما، بخش مهمى از آبهاى مورد نیاز، بخصوص در کشاورزى و براى مصارف شهرى ، از منابع زیرزمینى تأمین مى‌شود.

تاریخچه بهره‌بردارى از آبهاى زیرزمینى

بهره‌بردارى از آبهاى زیرزمینى، بخصوص در مناطق خشک آسیا سابقه‌اى طولانى دارد. اولین راه بهره‌بردارى از آب زیرزمینى احتمالاً چاه بوده است. قدیمى‌ترین چاه آبى که تاکنون بجاى مانده در دره سند است که ساختمان آنرا به 6000 سال پیش مربوط مى‌دانند. مصریان در 3000 سال قبل از میلاد مسیح در حفر چاه در زمینهاى سنگى مهارت داشته‌اند.

بزرگترین ابتکار در استفاده از آبهاى زیرزمینى در گذشته ساختن قنات یا کاریز بوده است. ایرانیان مبتکر ساختن قنات‌اند. ساختن قنات در ایران از حدود 3000 سال پیش شروع شده و سپس به نقاط دیگر گسترش پیدا کرده است. آثار قناتهاى قدیمى در نقاط مختلف کشور ما به فراوانى دیده مى شود.طول پاره‌اى از این قناتها به دهها کیلومتر مى رسد.

در اوایل قرن 12 میلادى، با پیدا شدن چاههاى آرتزین در اروپا، تکنیک حفارى چاهها توسعه زیادى پیدا کرد و تا اواخر قرن 18 عمق چاهها به ندرت از 300 متر تجاوز مى‌کرد.

گرچه بهره‌بردارى از آبهاى زیرزمینى از گذشته‌هاى دور معمول بوده و روشهاى استخراج آن توسعه پیدا کرده ولى نظریه‌‌هاى مربوط به منشا‌ء و حرکت آب زیرزمینى همپاى آن بسط نیافته است.فیلسوفان قدیم یونان اغلب چنین تصور مى‌کردند که مجراهایى در زیرزمین وجود دارند که مستقیم یا غیرمستقیم با دریا‌ها در ارتباط‌اند و آب دریا از طریق آنها، پس از صاف شدن، به صورت چشمه در سطح زمین ظاهر مى‌شود.

       برخى از دانشمندان ایرانى نیز درخصوص آبهاى زیرزمینى و سطحى نظرات ارزنده‌اى ارائه کرده‌اند. ازجمله «ابوبکر محمدبن الحسن الحاسب کرجى» (قرن چهارم و پنجم هجرى قمرى) در کتابى تحت عنوان «استخراج آبهاى پنهانى» درباره منشأ و راههاى استخراج آب زیرزمینى گفتگو مى‌کند. در این کتاب به روشنى گفته شده که : «مایة آبهاى ساکن در شکم زمین و منشأ چشمه‌ها، رودها و نهرها از باران و برف است».

ابوریحان بیرونى (قرن چهارم و پنجم هجرى قمرى) در «آثارالباقیه» منشاء آب چشمه‌ها  و علت تغییرات مقدار آب آنها را ذکر کرده است. وى براى اولین بار خروج آب از چاههاى آرتزین را بر اساس قانون ظروف مرتبطه بیان مى‌کند.

اولین کسانى که توانستند بر اساس مشاهده و تجربه منشاء آبهاى سطحى و زیرزمینى را نشان دهند، پیرپرو (1680-1608) و اَدمه ماریوت (1684-1620) دانشمندان فرانسوى، بودند. پرو با اندازه‌گیرى مقدار بارندگى و آب جارى در یک حوضه نشان داد که مقدار آب جارى خیلى کمتر از مقدار باران بوده است. ماریوت ضمن تأیید تجربه پرو، راجع به نفوذ آب در زمین بررسیهایى انجام داد و نتیجه‌گیرى کرد که چشمه‌ها با بارانى که به زمین نفوذ مى‌کند، تغذیه مى‌شوند.

هنرى دارسى (1858-1803) مهندس فرانسوى، اولین کسى بود که قانون حاکم بر جریان آب در محیطهاى متخلخل را بیان کرد و قدم بزرگى در راه مطالعه آبهاى زیرزمینى برداشت.

در خلال قرن نوزدهم و قرن حاضر، با پیشرفت علوم زمین‌شناسى و هیدرولیک، که رابطه نزدیکى با مطالعه آبهاى زیرزمینى دارند، همچنین گسترش مطالعات شیمى آب و ژئوفیزیک، دانش انسان دربارة شناخت آبهاى زیرزمینى توسعه بسیار یافته است.^(*)

^{(*)- به نقل از محمود صداقت (1372)، زمین و منابع آب (آبهاى زیرزمینى)، انتشارات دانشگاه پیام نور.}