دورة الماء في الطبيعة

بسم الله الرحمن الرحيم

دورة الما فى الطبيعة

2-1. الدورة المائية Water Cycle
كما قلنا يعد
الماء من اهم المصادر الطبيعية الموجودة علي سطح الأرض وفي داخلها وداخل
الغلاف الجوي , فالماء اساسي لحياة جميع أنواع الكائنات الحية من امسان
وحيوان ونبات وكائنات حية دقيقة . وتغطي مياه البحار والمحيطات اكثر من 70
% من المساحة الكلية للكرة الأرضية لذا يطلق علي كوكب الأرض الكوكب
المائي. وتتميز المياه بحركتها المستمرة في الطبيعة بفعل الطاقة الشمسية
التي تقوم بتبخير حوالي مليار متر مكعب في الدقيقة من المسطحات المائية
حيث يتصاعد بخار الماء الي الغلاف الغازي مكونا السحب والتي تؤدي الي سقوط
الأمطار او الثلوج علي سطح الكرة الأرضية وهذا ما نسميه بالتساقط.
وبعد سقوط
الأمطار يتبخر قسم منها ويعود الي الغلاف الغازي , وفي بعض الاحيان يكون
التبخر مباشرة عند سقوط الأمطار علي سطح الأرض وهذا يرتبط مع الظروف
الجوية السائدة في منطقة السقوط . اما القسم المتبقي من هذه المياه فيتوزع
علي الشكل التالي :-
- يتدفق القسم الاكبر من المياه
علي شكل مياه سطحية مكونا جداول صغيرة تتجمع في انهار واودية كبيرة تذهب
الي المياه السطحية لتتبخر من جديد وتعود الي طبقات مغلقة بذلك الدورة
.وتعتمد كمية المياه الجارية علي سطح الأرض علي عدة عوامل من أهمها كمية
وغزارة الأمطار الساقطة خلال الوحدة الزمنية ونوعية التربة والغطاء النباتي
.
- يتغلل قسم قليل من المياه
باتجاه الجاذبية الأرضية مغذيا بذلك المياه الجوفية, وتعود هذه المياه الي
الدورة من جديد عند استعمالها في مختلف الاغراض.
- يتم الاستفادة من قسم من هذه
المياه من قبل الكائنات الحية في بناء الكتلة الحية , وتعود الي الدورة بعد
تحلل المواد العضوية الموجودة داخل اجسام الكائنات الحية .
وحسب الموازنة
المائية فانه لا يوجد اي فقدان للمياه في الميزان المائي ويعبر عن ذلك
المعادلتين التاليتين :
1.معادلة
البحار والمحيطات

المعدل السنوي للمياه
المتبخرة = المعدل السنوي للمياه الساقطة في البحار والمحيطات+ المعدل
السنوي لصبيب الأنهار في البحار والمحيطات.

اي ان

معدل التبخر = معدل السقوط
= معدل الصبيب

2. معادلة اليابسة

الكمية الوسطي المتبخرة =
الكمية الوسطي للتساقط علي اليابسة + الكمية الوسطي لصبيب الأنهار في
البحار والمحيطات

اي ان

الكمية المتبخرة =
الكمية المتساقطة + كمية الصبيب

وبسبب دورةالماءهذه فإن كميةالماءالموجودة على الأرض حاليًا هي
نفسها التي كانت علىالأرض سابقًا وهي التي ستبقى على الدوام بإذن الله. فقط يتغيرالماءمن حالة إلى حالة أخرى، ويتحرك
من مكان إلى آخر. والماءالذي استعملته في الاستحمام الليلة الماضية يمكن أنيكون قد جرى في نهر النيل في
الشهر الماضي، او ربما شربه الإسكندر الأكبر قبلمايزيد على ألفي عام.
ويوضح الشكل القادم دورة المياه في الطبيعة

شكل
2-1 دورة الماء

وعموما ان تفاعل كل من العناصر التالية يشكل
سلسلة من الحوادث تسمي الدورة الطبيعية للماء :

أ‌- حركة الماء علي وضمن
القشرة الأرضية .

ب‌-أستعمال الماء خلال حياه
النبات.

ت‌-أعادة توزيعه عبر النشاط
المركب من الغلاف المائي والغلاف الجوي.

2-2 .الدورة
الاصطناعية للمياه

علي التوازي مع
الدورة الطبيعية للمياه هناك ما يسمي الدورة الاصطناعية للمياه تبدأ بتدخل
الانسان من مكان اخذ المياه (المصدر الطبيعي) لاستخدامه في عدة مجالات
لينتهي برميه مرة اخري في المصب الطبيعي .
والشكل القادم
يبين مختلف المهام والوظائف ا لتي تمر بها دورة المياه ابتداء من مكان
تواجده الي مكان رميه .
يمكن
تلخيص مراحل الدورة الاصطناعية للمياه كما
يلي:-
1- استخراج وجر( نقل ) المياه :
تتم
عملية رصد وجمع المياه سواء كانت مياه جوفية( كالابار والينابيع جيوب
مائية ) او مياه سطحية( كالأنهار والبحيرات والبحار والمحيطات ) او مياه
استثنائية كمياه الهطول مباشرة .
2-
معالجة وتنقية المياه:
وتتم
هذه العملية تقريبا يوميا بغرض الحصول علي مياه نقية صحية صالحة للشرب
أولاي استعمال . تتم عملية المعالجة تبعا لنوعية المياه ( مياه المصدر )
وحسب الغرض المخصصة له ( فمثلا مياه التبريد أقل في النقاوة من مياه الشرب
, ومياهصناعة الادوية ذات مواصفات خاصة جدا )
.
1-
تحويل المياه :
هذ العملية عبارة عن نقل المياه من مكان المصدر الي مكان الاستهلاك
, ويمكن ان ترتب هذه المرحلة قبل المرحلة السابقة اذا كانت نوعية
ومواصفات المياه تسمح بذلك .
2-
التخزين :
يقصد بالتخزين هو تجميع المياه في خزان لضمان تجانس كبير للتدفق
المعالج من جهة ومن جهة اخري ضمان استمرار تدفق المياه في حالة حدوث عطب
او عطل في المراحل السابقة . ومن الضروي ان يكون منشأت التخزين قريبة من
المستهلك. التوزيع :
يتمثل
التوزيع عملية تزويد المستهلكين بالكميات المطلوبة من الماء وبالضغط
المناسب اللازم في اي وقت , وهذا يتطلب وضع شبكة من المواسير ذات اقطار
مدروسة لاكبر تدفق ممكن ان يمر بأي نقطة من نقاط الشبكة .
3- شبكة المجاري :
بعد
الاستهلاك فان المياه المستعملة تسمي مياه صرف او مياه عادمة وهي تصرف في
شبكة , وتصمم هذه الشبكة بحيث تستوعب اي تدفق( من مياه الأمطار ومياه
المستعملة ).
4-
جمع مياه الأمطار الساقطة
بالتوازي مع المرحلة السابقة فان مياه الأمطار الساقطة تجمع وتصرف
الي مصاب طبيعية او يكون لها شبكة نجميع وصرف خاصة ( وتسمي هذه الشيكة
شبكة صرف منفصلة ) او تجمع وتصرف مع مياه المجاري في شبكة واحدة (وهذه
تسمي شبكة صرف مجمعة مشتركة ).
5-
التصفية
نظريا يجب معالجة المياه المستعملة معالجة تمهيدية بالتصفية قبل
رميها في المصب الطبيعي وذلك لتفادي اي تلوث للمصادر الطبيعية .
6- المصب

عادة يتم رمي المياه بعد تصفيتها في الوسط الطبيعي , ويمكن رمي مياه
الأمطار اذا كانت بكميات كبيرة الي المصب مباشرة بدون تصفية او معالجة
اولية اذا كانت لا تشكل تلوثا للمصب الطبيعي .
7-
الضخ
بسبب اختلاف مستويات مراحل المسار الاصطناعي للمياه يتم استخدام
اليات الضخ من اجل رفع المياه من مناسيب منخفضة طبيعية الي مناسيب اعلي.
في اغلب الحالات نجد المضخات بالقرب من مراحل المعالجة وتخزين المياه وبعض
شبكات المجاري .

2-2-1.ميكانيكية تنقية المياه خلال طبقات التربة
الوسط المسامي له قدرة علي الترشيح الطبيعي للمياه .فاثناء هطول
الأمطار تعمل التربة علي حجز الملوثات الدقيقة المحمولة مع جزيئات الماء
والتي تحتجز علي مستوي الطبقات العليا للتربة حسب خصائصها ( السمك –
المسامية – ابعاد الحبيبات – معامل النفاذية ) . لقد اثبتت التجارب ان
اقصي عمق يمكن للملوثات ان تصل اليه هو في حدود 2 متر من سطح الأرض اذا
تعمل التربة علي تنقية المياه من الملوثات خلال طبقاتها وهو ما يعرف بقدرة
التربة علي التنقية الذاتية .

تبقى إمدادات
المياه على كوكبنا ثابتة ، لكن الأنسان قادر على تعديل دورة هذه
الإمدادات الثابتة . والواقع أن الزيادة السكانية ، والتوسع العمراني ،
وارتفاع مستويات المعيشة والنمو الاقتصادي والصناعي كلها عناصر أسهمت في
زيادة الضغوط على بيئتنا الطبيعية . ويمكن لنشاطاتنا أن تؤدي إلى اختلالات
في المعادلة المائية وتؤثر بالتالي على كمية ونوعية موارد المياه
الطبيعية المتاحة للأجيال الحالية والمستقبلية .
وقد أزدادت كميات
المياه المستخدمة في البيوت ، والصناعة والزراعة . لكن كمية المياه على
كوكبنا محدودة . ووجه الخطورة هنا أن عددا أكبر من السكان لن يستخدم فقط
كميات أكبر من المياه ، لكنه سيلقي إلى الأرض أيضا بكميات أكبر من مياه
الصرف . ويؤدي الصرف المنزلي والزراعي والصناعي ، بما في ذلك الاستخدام
المكثف للمبيدات والمخصبات ، إلى تحميل إمدادات المياه بكميات كبيرة من
الكيماويات والبكتيريا الخطرة . وبالإضافة إلى ذلك ، تؤدي أنظمة الري
البائسة إلى زيادة معدلات البخر وملوحة الأرض . وتؤدي هذه العوامل مجتمعة
إلى تشكيل المزيد من الضغوط على الموارد المائية الحالية . وإذا استمرت
الاتجاهات الراهنة على حالها ، فإن هذا سيلحق عواقب بالغة السلبية بمجاري
الأنهار ، وأسطح البحيرات ، وخزانات المياه الجوفية ، والبيئة ككل . ومن
هنا تنبع أهمية أن نعرف الكثير عن مواردنا المائية وحمايتها .

[وحدهم المشرفون لديهم صلاحيات معاينة هذا الرابط]