آب نفوذی: گنج پنهان زیر پای ما
آب نفوذی چیست و چگونه تشکیل می‌شود؟
وقتی باران می‌بارد یا برف آب می‌شود، سه سرنوشت کلی دارد:
۱. بخشی از آن به صورت روان‌آب۵ در سطح زمین جاری می‌شود و به سمت رودخانه‌ها می‌رود.
۲. بخشی دیگر تبخیر۶ می‌شود و به هوا بازمی‌گردد.
۳. بخش باقی‌مانده به داخل خاک نفوذ می‌کند. به این بخش سوم، آب نفوذی می‌گویند.
این آب مانند یک کاوشگر، به لایه‌های زیرین خاک سفر می‌کند تا در نهایت به سفره‌های آب زیرزمینی برسد و آنها را پر کند. این سفره‌ها، منبع اصلی آب چاه‌ها و قنات‌ها هستند.
عوامل مؤثر بر سرعت و میزان نفوذ آب
میزان آبی که به داخل خاک نفوذ می‌کند، به عوامل مختلفی بستگی دارد. این عوامل را می‌توان در جدول زیر خلاصه کرد:
| عامل | تأثیر بر نفوذ | مثال |
|---|---|---|
| نوع خاک | خاک شنی فضای خالی بیشتری دارد و نفوذ در آن بسیار سریع‌تر از خاک رسی است. | آب در ساحل دریا (خاک شنی) به سرعت ناپدید می‌شود. |
| شیب زمین | در زمین‌های مسطح، آب فرصت بیشتری برای نفوذ دارد تا در زمین‌های شیب‌دار. | در دشت‌ها نفوذ بیشتر از کوهستان‌های پرشیب است. |
| پوشش گیاهی | ریشهٔ گیاهان راه‌هایی در خاک ایجاد می‌کنند و برگ‌ها شدت برخورد قطرات باران را کم می‌کنند. | نفوذ در یک جنگل بسیار بیشتر از یک زمین خاکی لخت است. |
| شدت بارش | باران‌های تند و شدید فرصت نفوذ نمی‌دهند و بیشتر به روان‌آب تبدیل می‌شوند. | باران‌های رگباری بهاری اغلب باعث سیلاب می‌شوند. |
سفر آب نفوذی و تشکیل سفره‌های آب
آب نفوذی پس از عبور از لایهٔ سطحی خاک، به لایه‌های پایین‌تر می‌رود. این سفر تا زمانی ادامه می‌یابد که به یک لایهٔ نفوذناپذیر مانند سنگ بستر یا یک لایهٔ رسی برخورد کند. در این نقطه، آب در خلل و فرج لایه‌های بالایی (که به آن سفرهٔ آب می‌گویند) جمع می‌شود. سطح بالایی این آبهای ذخیره شده را سطح ایستابی۷ می‌نامند.
ما می‌توانیم با حفر چاه به این سطح دسترسی پیدا کنیم. هرچه سطح ایستابی بالاتر باشد، دسترسی به آب زیرزمینی راحت‌تر است.
$ آب\ نفوذی = بارش - (روان‌آب + تبخیر) $
اهمیت آب نفوذی در زندگی و محیط زیست
آب نفوذی برای ما فواید بسیار زیادی دارد:
تأمین آب آشامیدنی و کشاورزی: بخش عمده‌ای از آبی که از چاه‌ها و چشمه‌ها استخراج می‌شود، همان آب نفوذی است که قبلاً در سفره‌های زیرزمینی ذخیره شده است.
پیشگیری از سیلاب: هرچه نفوذ بیشتر باشد، آب کمتری به صورت روان‌آب درمی‌آید و در نتیجه احتمال وقوع سیل کاهش می‌یابد.
حفظ پوشش گیاهی: آب نفوذی، ریشهٔ درختان و گیاهان را در طول دوره‌های خشکی تغذیه می‌کند.
برای مثال، در یک باغ، اگر زمین اطراف درختان سفت و فشرده نباشد، آب باران به راحتی نفوذ می‌کند و مستقیماً به ریشه‌ها میرسد و درختان حتی در روزهای گرم تابستان نیز شاداب می‌مانند.
اشتباهات رایج و پرسش‌های مهم
خیر. ممکن است بخشی از آب نفوذی در اعماق بسیار زیاد زمین گیر کند یا از طریق چشمه‌ها و جریانات زیرزمینی به نقاط دور دست برود. همچنین، اگر خاک آلوده باشد، این آلودگی را با خود به سفره‌های آب زیرزمینی می‌برد و آب را غیرقابل مصرف می‌سازد.
به دلیل وجود آسفالت خیابان‌ها، پیاده‌روها و ساختمان‌های بتنی، سطح زمین در شهرها تقریباً کاملاً غیرقابل نفوذ شده است. در نتیجه، تقریباً تمام باران به روان‌آب تبدیل می‌شود و فرصتی برای تغذیهٔ آبهای زیرزمینی پیدا نمی‌کند.
بله، با روش‌های مختلفی مانند ایجاد حوضچه‌های نفوذ در پارک‌ها، کاشت درخت و گیاه، و کاهش سطح‌های سخت مانند آسفالت می‌توان به طبیعت کمک کرد تا آب بیشتری را در خود ذخیره کند.
پاورقی
۱آب نفوذی (Infiltration Water): آبی که از سطح زمین به داخل خاک نفوذ می‌کند.
۲چرخهٔ آب (Water Cycle): گردش پیوستهٔ آب بین زمین، اتمسفر و اقیانوس‌ها.
۳نفوذ (Infiltration): فرآیند ورود آب از سطح زمین به داخل خاک.
۴آبهای زیرزمینی (Groundwater): آبی که در خلل و فرج خاک و سنگ‌های زیر سطح زمین ذخیره شده است.
۵روان‌آب (Runoff): آبی که در سطح زمین جریان می‌یابد.
۶تبخیر (Evaporation): تبدیل آب از حالت مایع به بخار.
۷سطح ایستابی (Water Table): سطح فوقانی منطقه‌ای که در آن خلل و فرج خاک کاملاً از آب پر شده است.
