سفره‌های آب و چشمه‌ها

در دامنه‌ی کوه، از لای سنگ‌ها آبی زلال و خنک بیرون می‌آید؛ تابستان و زمستان تقریباً به یک اندازه و یک دما. جای دیگری در دشت، کشاورزی چاهی کنده و آب خودبه‌خود از دهانه‌ی چاه بالا زده، بی‌آنکه پمپی در کار باشد. آبِ زیرِ زمین چه چیزی را بالا می‌فرستد؟

آبخوان: لایه‌ای که آب می‌دهد

هر لایه‌ی زیرزمینی که آبِ کافی در خود دارد و آن‌قدر نفوذپذیر است که بتوان از آن آب برداشت، آبخوان یا سفره‌ی آبِ زیرزمینی نام دارد. لایه‌های شن و ماسه‌ی رودخانه‌ای، که به آن‌ها آبرفت می‌گوییم، بهترین آبخوان‌ها هستند: هم فضای خالیِ زیادی دارند و هم آب به‌آسانی در آن‌ها راه می‌رود. لایه‌ی رس هرچند آب در خود دارد، آبخوانِ خوبی نیست، چون آبش به چاه نمی‌رسد.

دو نوع آبخوان

• آبخوانِ آزاد: یک لایه‌ی نفوذپذیر روی یک لایه‌ی نفوذناپذیر است و از بالا تا سطحِ زمین باز است. آبِ باران مستقیم از سطحِ زمین به آن می‌رسد و سطحِ آبِ آن همان سطحِ ایستابی است. بیشترِ آبخوان‌های دشت‌ها و دامنه‌ها از این نوع‌اند و با چاه و قنات از آن‌ها آب برمی‌دارند.
• آبخوانِ تحت فشار: یک لایه‌ی نفوذپذیر میانِ دو لایه‌ی نفوذناپذیر گیر افتاده است. آب فقط از جایی که این لایه در دامنه‌ی کوه به سطحِ زمین می‌رسد وارد می‌شود. این جا را منطقه‌ی تغذیه می‌گوییم. چون منطقه‌ی تغذیه بالاتر از دشت است، آبی که در لایه گیر افتاده، زیرِ فشار است؛ مثلِ آبِ لوله‌ای که از یک منبعِ بلند می‌آید. اگر چاهی در دشت به این لایه برسد، آب در چاه خیلی بالا می‌آید و گاهی خودبه‌خود از دهانه‌ی چاه بیرون می‌زند.

چشمه

در زمینِ شیب‌دار، گاهی لایه‌ی آبدار یا سطحِ ایستابی به سطحِ دامنه می‌رسد. آنجا آبِ زیرزمینی خودبه‌خود بیرون می‌آید و چشمه پدید می‌آید. آبِ چشمه را باران و برفِ بالادست تغذیه می‌کنند؛ برای همین بعد از چند سالِ خشک، چشمه‌ها کم‌آب می‌شوند.

در نزدیکیِ آتشفشان‌ها، مثلِ دامنه‌های سبلان و دماوند، آبِ زیرزمینی از کنارِ سنگ‌های داغِ اعماق می‌گذرد و گرم می‌شود. این آب به شکلِ چشمه‌ی آبِ گرم بیرون می‌آید؛ مثلِ چشمه‌های سرعین در اردبیل.

آبِ زیرزمینی چه ویژگی‌هایی دارد؟

آبِ زیرزمینی در راهِ طولانیِ خود از لابه‌لای خاک و سنگ صاف می‌شود. برای همین معمولاً زلال و بی‌بوست و میکروب‌های کم‌تری از آبِ رودها دارد. دمایش هم در طولِ سال تقریباً ثابت است. در عوض، چون مدتی طولانی با سنگ‌ها در تماس بوده، مواد معدنیِ حل‌شده‌ی بیشتری دارد؛ موضوعِ درسِ بعد.

با این همه، آبِ زیرزمینی هم آلوده می‌شود: فاضلابِ چاه‌های جذبی، کودها و سم‌های کشاورزی و شیرابه‌ی زباله‌ها ممکن است تا آبخوان پایین بروند. پاک کردنِ آبخوانِ آلوده بسیار دشوار است، چون آب در آن بسیار آهسته جابه‌جا می‌شود.

در خانه امتحان کنید

1. یک شلنگِ باریک یا نیِ بلندِ خم‌شو بردارید و آن را پر از آب کنید.
2. یک سرِ آن را در لیوانی بگذارید که روی جای بلندی قرار دارد و سرِ دیگر را پایین‌تر از لیوان، رو به بالا و با انگشت بسته نگه دارید.
3. انگشت را بردارید. آب تا کجا بالا می‌زند؟ بلندیِ لیوان را تغییر دهید و دوباره امتحان کنید. آبخوانِ تحت فشار هم مثلِ همین شلنگ است و منطقه‌ی تغذیه‌اش مثلِ لیوانِ بالایی.

واژه‌های این درس

• آبخوان (سفره‌ی آبِ زیرزمینی) - لایه‌ای که آبِ زیرزمینیِ قابلِ برداشت دارد.
• آبرفت - رسوبِ شن و ماسه‌ای که رودها بر جا گذاشته‌اند.
• آبخوانِ آزاد - آبخوانی که از بالا باز است و سطحِ آبش همان سطحِ ایستابی است.
• آبخوانِ تحت فشار - آبخوانی که میانِ دو لایه‌ی نفوذناپذیر گیر افتاده است.
• منطقه‌ی تغذیه - جایی که آب وارد آبخوان می‌شود.
• چشمه - جایی که آبِ زیرزمینی خودبه‌خود به سطحِ زمین می‌رسد.

ایده‌ی اصلی

آبخوان لایه‌ای است که آبِ زیرزمینیِ قابلِ برداشت دارد. آبخوانِ آزاد از بالا باز است؛ آبخوانِ تحت فشار میانِ دو لایه‌ی نفوذناپذیر است و آبش زیرِ فشار است. جایی که آبِ زیرزمینی به سطح برسد، چشمه می‌جوشد.