سطحِ ایستابی
پدربزرگِ یکی از بچه‌های کلاس در روستایی در کرمان زندگی می‌کند. می‌گوید وقتی بچه بوده، چاهِ حیاطشان پانزده متر عمق داشته و پر از آب بوده است. امروز همان چاه خشک است و چاهِ تازه‌ی روستا بیش از صد متر عمق دارد. آب کجا رفته است؟
دو منطقه در زیرِ زمین
آبی که در زمین نفوذ می‌کند، آن‌قدر پایین می‌رود تا به یک لایه‌ی نفوذناپذیر، مثلاً رس یا سنگِ یکپارچه، برسد. آنجا دیگر راهی به پایین ندارد و روی آن لایه جمع می‌شود. آب کم‌کم فضاهای خالیِ میانِ دانه‌ها را از پایین به بالا پر می‌کند. پس زیرِ زمین دو منطقه پدید می‌آید:
- منطقه‌ی اشباع: پایین‌تر، جایی که همه‌ی فضاهای میانِ دانه‌ها پر از آب است.
- منطقه‌ی بالایی: میانِ منطقه‌ی اشباع و سطحِ زمین، جایی که فضاها با کمی رطوبت و هوا پر شده‌اند.
به مرزِ میانِ این دو، یعنی سطحِ بالاییِ منطقه‌ی اشباع، سطحِ ایستابی می‌گوییم. اگر چاهی بکنید، تا وقتی به سطحِ ایستابی نرسیده‌اید آبی به ته چاه نمی‌آید. وقتی از آن گذشتید، آب از دیواره‌ها به درونِ چاه می‌تراود و تا همان سطح بالا می‌آید.
سطحِ ایستابی همه‌جا یک عمق ندارد
عمقِ سطحِ ایستابی به چند چیز بستگی دارد: مقدارِ بارش، نفوذپذیریِ زمین، شکلِ زمین و اینکه چقدر آب از آن برمی‌داریم. در کناره‌ی دریای خزر که باران زیاد است، گاهی با کندنِ چند متر به آب می‌رسید. در دشت‌های خشکِ مرکزِ ایران، سطحِ ایستابی ممکن است بیش از ۱۵۰ متر پایین‌تر از سطحِ زمین باشد. سطحِ ایستابی در سال‌های پرباران بالا می‌آید و در خشک‌سالی پایین می‌رود.
چاه‌هایی که خشک می‌شوند
وقتی آبی که هر سال از یک دشت با چاه بیرون می‌کشیم، از آبی که باران و برف به زمین می‌رسانند بیشتر باشد، سطحِ ایستابی هر سال پایین‌تر می‌رود. چاه‌های کم‌عمق دیگر به آن نمی‌رسند و خشک می‌شوند و باید چاه‌های عمیق‌تری کَند که هزینه‌ی بیشتری دارند و آبِ بیشتری بیرون می‌کشند. این همان اتفاقی است که در بسیاری از دشت‌های ایران افتاده است.
بدتر از آن: وقتی آبِ لابه‌لای دانه‌ها بیرون کشیده شود، دانه‌ها روی هم می‌نشینند و زمین پایین می‌رود. به این پدیده فرونشستِ زمین می‌گویند. در بعضی دشت‌های ایران زمین هر سال چند سانتی‌متر پایین می‌رود و ساختمان‌ها، جاده‌ها و ریل‌ها ترک برمی‌دارند.
در خانه امتحان کنید
- یک جعبه‌ی پلاستیکیِ شفاف یا یک بطریِ بزرگِ بریده را از ماسه پر کنید.
- از یک گوشه آرام آب بریزید و صبر کنید تا آب در ماسه پخش شود. از دیواره‌ی شفاف ببینید ماسه تا کجا تیره و خیس شده است.
- با یک قاشق، دور از آن گوشه، در ماسه گودالی بکنید؛ این چاهِ شماست. ته آن تا کجا آب می‌آید؟
- با یک سرنگ یا قاشق از چاه آب بردارید. سطحِ آب در چاه و مرزِ ماسه‌ی خیس چه تغییری می‌کنند؟
واژه‌های این درس
- منطقه‌ی اشباع - بخشی از زیرِ زمین که همه‌ی فضاهایش پر از آب است.
- سطحِ ایستابی - مرزِ بالاییِ منطقه‌ی اشباع.
- لایه‌ی نفوذناپذیر - لایه‌ای که آب از آن نمی‌گذرد و آب روی آن جمع می‌شود.
- فرونشستِ زمین - پایین رفتنِ سطحِ زمین وقتی آبِ زیرزمینی بیش از اندازه بیرون کشیده شود.
ایده‌ی اصلی
آبِ نفوذکرده روی یک لایه‌ی نفوذناپذیر جمع می‌شود و منطقه‌ی اشباع را می‌سازد. مرزِ بالاییِ آن سطحِ ایستابی است و چاه باید به زیرِ آن برسد. اگر بیشتر از آنچه باران به زمین می‌دهد آب برداریم، سطحِ ایستابی پایین می‌رود، چاه‌ها خشک می‌شوند و زمین فرو می‌نشیند.