چاه آرتزین(فوران آب های زیر زمینی )

چاه آرتزین

´چاه آرتزین (به انگلیسی: Artesian) گونه‌ای چاه (ساخته انسان) است که یک جریان آب دائمی را تامین می‌کند. در چاه آرتزین، آب با فشار مربوط به موازنه آب‌های ساکن (فشار هیدروستاتیک) مجبور به بالا آمدن از دهانه چاه می‌شود بدون اینکه نیاز به وارد آوردن نیرویی دیگر باشد. این فشار به علت مخرج چاه است که در عمقی زیر سطح منبع آب قرار دارد

´عمق چاه‌های آرتزین متفاوت است. گروهی از این چاه‌ها تنها چند متر عمق دارند اما ژرفای پاره‌ای از آنها به صدها متر می‌رسد. چاههای آرتزین به ویژه برای آبیاری مناطق نیمه خشک مانند دشت‌های بزرگ ایالات متحده آمریکا و قسمت‌هایی از استرالیا با ارزش هستند.

´هرگاه ارتفاع آب در داخل چاه بالاتر از سطح لایه آبدار اطراف آن باشد یا تحت فشار از چاه بیرون بریزد چاه آرتزین گویند.

 

´ریشه‌شناسی نام آرتزین برگرفته از کلمه آرتویز (به انگلیسی: Artois) است که نام استانی قدیمی در فرانسه است . قدیمی‌ترین چاههای آرتزین حفر شده در این ناحیه مشاهده شده‌اند.

آب باران به داخل زمین نفوذ می کند و می رود تا می رسد به شن یا سنگ های سوراخ سوراخی که در میان دو لایه از سنگ های محکم و نفوذناپذیر قرار گرفته اند. آنگاه در اطراف چنین آبی فشار جمع می شود، و سپس هنگامی که سوراخی به مخزن آب بزنند، آب با فشار بیرون می جهد. البته چاه آرتزین را می بایست در جایی زد که پایین تر از سطح نفوذ آب به داخل زمین باشد.

هرگاه ارتفاع آب در داخل چاه بالاتر از سطح لایه آبدار اطراف آن باشد یا تحت فشار از چاه بیرون بریزد،چاه را چاه آرتزین گویند

چاه آرتزین، چاهی است که آب به صورت جهنده از آن خارج می شود بدون آن که، نیاز به پمپ داشته باشد. با ساخت ماکتی مشابه مناطق تحت فشار، می توان جهش آب از چاه آرتزین را مشاهده کرد.

وقتى بخواهیم مقدار قابل توجهى آب از زیر زمین برداشت کنیم، به دنبال یک آبخوان مى گردیم. آبخوان یا سفره آب زیرزمینی، لایه یا لایه هایى از

رسوبات با سنگ هاى نفوذپذیر اشباع از آب در زیر زمین است که آب بتواند به آسانى در آن حرکت کند. رسوبات سخت نشده ی ماسه، شن، ریگ

و غیره معمولاً از نظر تشکیل آبخوان بسیار مناسب اند. برخى از سنگ ها، مثل سنگ آهک، ماسه سنگ و حتى سنگ هاى آذرین و دگرگون شده

نیز، در صورت داشتن منافذ انحلالى، شکستگى، یا هوازدگى مى توانند آبخوان تشکیل دهند.

رس ها، گرچه تخلخل زیادى دارند، به علت نفوذپذیرى خیلى کم، قادر به تشکیل آبخوان مناسبی نیستند.

آبخوان تحت فشار و چاه آرتزین

آبخوان را معمولاً به دو نوع آزاد و تحت فشار تقسیم مى کنند. در آبخوان آزاد، سطح ایستابى،

سطح فوقانى منطقه اشباع را تشکیل مى دهد.

وقتى چاهى در یک لایه ی آب دار آزاد حفر شود، تراز آب در چاه نمایانگر سطح ایستابى در

آن نقطه است. فشار در سطح فوقانى لایه آب دار آزاد(در سطح ایستابى) برابر فشار اتمسفر

است.

در آبخوان تحت فشار، لایه نفوذپذیر بین لایه هاى نسبتاً نفوذناپذیرى محصور شده است. بنابراین،

سطح فوقانى منطقه اشباع ، تحت فشارى بیش

از فشار اتمسفر است. آب باران و غیره از جایى که لایه نفوذپذیر در سطح زمین بیرون زدگى دارد،

وارد آن مى شود، که به آن منطقه تغذیه یاآبگیرى مى گویند. وقتى چاهى تا یک سفره تحت فشار

حفر شود آب در آن بالا مى آید. ارتفاعى که آب تا آنجا بالا مى آید، با سطح پیزومتریک

مشخص مى شود. در برخى نقاط، سطح پیزومتریک بالاتر از سطح زمین است و در نتیجه، آب خود

به خود از دهانه چاه بیرون مى ریزد.چنین چاهى را معمولاً آرتزین مى خوانند.

در آبخوان تحت فشار، لایه نفوذپذیر بین لایه هاى نسبتاً نفوذناپذیرى محصور شده است. بنابراین،

سطح فوقانى منطقه اشباع ، تحت فشارى بیش

از فشار اتمسفر است. آب باران و غیره از جایى که لایه نفوذپذیر در سطح زمین بیرون زدگى دارد،

وارد آن مى شود، که به آن منطقه تغذیه یاآبگیرى مى گویند. وقتى چاهى تا یک سفره تحت فشار

حفر شود آب در آن بالا مى آید. ارتفاعى که آب تا آنجا بالا مى آید، با سطح پیزومتریکمشخص

مى شود. در برخى نقاط، سطح پیزومتریک بالاتر از سطح زمین است و در نتیجه، آب خود به خوداز دهانه چاه بیرون مى ریزد. چنین چاهى را معمولاً آرتزین مى خوانند.

 

در فیلم های زیر نحوه تشکیل چاه آرتزین را مشاهده می کنید

دریافت

 

پاسخ به پرسش ها 

-1 نحوۀ خروج آب را از دهانه شیلنگ در دو مرحله با هم مقایسه کنید.

فشار حاصل از آب سرنگ در دهانه ورودی، سبب فوران آب از دهانه خروجی می شود. در حالی که در مرحله اول، آب به صورت جهشی خارج نمی شد.

2 ساز وکار چاه آرتزین را با این الگو مقایسه کنید.

2 چاه آرتزین، نیازی به پمپ ندارد و به علت بالاتر بودن سطح ایستابی)پیزومتریک( منبع تغذیه نسبت به دهانه چاه،و تحت فشار بودن، آب با فوران خارج می شود.