الهبوط الأرضي المتعلق بالمياه الجوفية
ابالهبوط الأرضي المتعلق بالمياه الجوفية Groundwater-related subsidence، هو انخساف (أو إنغمار) للأرض ناتج عن استخراج المياه الجوفية.إنها مشكلة متنامية في العالم النامي مع زيادة المدن في عدد السكان واستخدام المياه ، دون تنظيم الضخ والتطبيق المناسب. يحتوي أحد التقديرات على 80 ٪ من مشاكل هبوط الأراضي الأمريكية الخطيرة المرتبطة بالاستخراج المفرط للمياه الجوفية,[1] مما يجعلها مشكلة متنامية في جميع أنحاء العالم.
يمكن اعتبار المياه الجوفية واحدة من آخر الموارد المجانية ، حيث يمكن لأي شخص قادر على الحفر أن يستهلك عادة وفقًا لقدرته على الضخ (وفقًا للوائح المحلية)فقط .ومع ذلك ، كما هو موضح في الشكل ، فإن الضخ الناتج عن السحب يؤدي إلى انخفاض سطح المياه الجوفية حول البئر المنتج. يمكن أن يؤثر ذلك في النهاية على منطقة كبيرة بجعل ضخ المياه العميقة أكثر صعوبة وتكلفة. وهكذا ، يصبح استخراج المياه الجوفية مأساة شائعة ، وينتج عنها عوامل خارجية اقتصادية.
تتطلب المناطق الجدبة من العالم المزيد والمزيد من المياه لتزايد عدد السكان والزراعة. في وادي سان جواكين بالولايات المتحدة ، استمر ضخ المياه الجوفية للمحاصيل لأجيال. وقد أدى ذلك إلى غرق الوادي بأكمله بكمية غير عادية ، كما هو موضح في الشكل.[2] لم يأت هذا من دون عواقب. أي تغيير واسع في التضاريس ، بغض النظر عن مدى يبدو طفيفا ، يمكن أن يغير هيدرولوجيا المياه السطحية بشكل كبير. حدث هذا في وادي جواكين ومناطق أخرى من العالم ، مثل نيو أورليانز وبانكوك. تخضع هذه المناطق الآن لفيضانات شديدة بسبب الهبوط المرتبط بإزالة المياه الجوفية.[3][4] يمكن تحديد إجمالي الهبوط عادة من خلال مسوحات الارتفاع على سطح الأرض وقياسات GPS. يمكن تقييم التأثير المحتمل على طبقات المياه الجوفية وغيرها من الأخطار الجيولوجية الناتجة مثل الشقوق من خلال الدراسات والنماذج الهيدرولوجية طويلة المدى.
غالبًا ما يؤدي الهبوط المرتبط بالمياه الجوفية إلى ضرر كبير للمناطق الحضرية. في مكسيكو سيتي ، تتفاعل المباني مع المستوطنة وتتسبب في تصدع وإمالة وأضرار كبيرة أخرى.[5] في العديد من الأماكن ، تنفتح المجاري الكبيرة ، وكذلك تجاويف السطح. تفاقمت الأضرار الناجمة عن إعصار كاترينا بسبب غرق ساحلي ، مرتبط بسحب المياه الجوفية.
[6] إن سبب التغيرات السطحية طويلة الأجل المرتبطة بهذه الظاهرة معروفة إلى حد ما. كما هو موضح في شكل المسح الجوليجي الولايات المتحده ، ترتبط طبقات المياه الجوفية في كثير من الأحيان بطبقات قابلة للضغط من الطمي أو الطين.
مع ضخ المياه الجوفية ، يتغير الضغط الفعال ، مما يؤدي إلى اندماجه ، والذي غالبًا ما يكون غير قابل للعكس. وبالتالي ، يتم تقليل الحجم الكلي للطمي والطين ، مما يؤدي إلى خفض السطح. يكون الضرر على السطح أكبر بكثير إذا كان هناك هبوط تفاوتي ، أو معالم واسعة النطاق ، مثل ثقوب البالوعة والشقوق.
يعد ضغط خزان المياة الجوفي مصدر قلق كبير جنبًا إلى جنب مع هبوط الأرض الناجم عن الضخ. يمكن تقليل جزء كبير من إمكانات تخزين المياه الجوفية للعديد من طبقات المياه الجوفية بشكل كبير عندما يتسبب استخراج المياه الجوفية على المدى الطويل ، وانخفاض منسوب المياه الجوفية الناتج ، في حدوث ضغط دائم لطبقات الرواسب الدقيقة (الطمي والطين). أظهرت دراسة أجريت في منطقة زراعية جدبة في ولاية أريزونا [7] أنه حتى مع استعادة مستوى المياه بمقدار 100 قدم بعد توقف ضخ المياه الجوفية ، استمر سطح الأرض في الهبوط لعقود. ويعود ذلك إلى استمرار نزح المياه من طبقات المياه فى الأرض (طبقات الحبوب الدقيقة التي تبطئ حركة المياه الجوفية) من الضغوط المذكورة في الفقرة السابقة.
الطريقة الوحيدة المعروفة لمنع هذا الشرط هي ضخ كميات أقل من المياه الجوفية ، وهو أمر صعب للغاية عندما يكون لدى العديد من الناس آبار المياه. تُبذل محاولات لإعادة ملئ طبقات المياه الجوفية مباشرة ولكن هذا لا يزال جهداً أولياً. بحاجة لمصدر
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
المنطقة الرئيسية المتضررة
وتشمل المناطق الرئيسية المتضررة وادي سان جواكين في كاليفورنيا,[8] ووسط أريزونا, [9] ومدينة المكسيك,[10] وجاكرتا بإندونيسيا.[11]
انظر أيضاً
المصادر
- ^ USGS Fact Sheet-165-00 December 2000
- ^ Lin II, Rong-Gong (May 14, 2014) "Depletion of Central Valley's groundwater may be causing earthquakes" Los Angeles Times
- ^ Timothy H. Dixon(2006) Space geodesy: Subsidence and flooding in New Orleans. Nature 441, 587-588 (1 June 2006)
- ^ Dhira Phantumvanit (1989) Coming to terms with Bangkok's environmental problems. Environment and Urbanization April 1989 vol. 1 no. 1 31–39
- ^ Sinking of a titanic city, Geotimes.org, July 2001
- ^ USGS: Land Subsidence From Ground-Water Pumping, S. A. Leake, Aug. 2013
- ^ Evans and Pool (1999). "Aquifer Compaction and Ground-Water Levels in South-Central Arizona". USGS WRIR (99–4249): 1.
- ^ Serna, Joseph (February 9, 2017). "San Joaquin Valley continues to sink because of groundwater pumping, NASA says". Los Angeles Times. Retrieved 8 February 2018.
- ^ Leake 2013.
- ^ Katherine Kornei (December 20, 2017). "Sinking of Mexico City linked to metro accident, with more to come". Science. Retrieved December 22, 2017.
sinking by up to 30 centimeters per year, as groundwater is extracted
- ^ Michael Kimmelman (December 21, 2017). "Jakarta Is Sinking So Fast, It Could End Up Underwater". New York Times. Retrieved December 22, 2017.