الدراسات تحت السطحية Subsurface investigation

مخطط يبين تباعد المصارف المغطاة بمعادلة هوخاوت Hooghaudt

2- الكاتيونات الذائبة وهي الكالسيوم Ca المغنزيوم Mg الصوديوم Na البوتاسيوم K.
3- رقم الحموضة (PH) لتحديد نوع التربة الحامضية، معتدلة ، قلوية.
4- السعة التشبعية للأرض بالماء
5- السعة التشبعية للأرض بالقواعد
6- نسبة الصوديوم المتبادل على مركب الامتصاص لمعرفة مقدار المحسنات الواجب إضافتها كالجبس.
7- نسبة كربونات الكالسيوم في كل طبقة من طبقات التربة.
8- درجة التوصيل الكهربائي بالميللموز في محلول التربة.

2- مصادر المياه الزائدة ودراستها:

قد يكون مصادر المياه الزائدة والمطلوب التخلص منها كالآتي:

‌أ- مياه الأمطار: تتساقط الأمطار على أشكال مختلفة لذلك يلزم تحليل البيانات المتعلقة بالأمطار وأشكال المياه الأخرى والجريان السطحي ومدى تأثيرها على كمية المياه على سطح الأرض وتأثيرها على منسوب الماء الأرضي، كما يجب دراسة توزيع الأمطار وربط تذبذب الماء الأرضي به.

‌ب- مياه الري واستعمالاتها : وفي هذه الحالة دراسة مايلي:

1) مناسيب الأنهار وكفاءة الري والفائض من مياه الري أثناء نقلها وجريانها وتوزيعها في الحقل وكميات الأملاح الذائبة فيها وحساسية المحاصيل المختلفة لها.
2) دراسة مدى تأثير الري على منسوب الماء الأرضي.
3) دراسة منسوب الماء الأرضي ومقدار تذبذبه أثناء فترات نمو المحصول وفترات الإرواء.
4) دراسة تغير منسوب الماء الأرضي وضغوطه واتجاهاته وذلك لعدة سنوات وبعد الري.

‌ج- الرشح من المياه السطحية والمناطق المجاورة: ويجب دراسة مايلي:

1) عمل مقارنة بين تذبذب الماء الأرضي وبين منسوب المياه بالأقنية والخزانات المجاورة واستعمال مياه الري بأراضي مرتفعة مجاورة لتقدير كمية المياه الراشحة.
2) يمكن الاستدلال على وجود مياه جوفية مرتفعة أو على احتمال رشح تحت سطح التربة وذلك بنمو النباتات المحبة للمياه كالصفصاف أو باستخدام البيزومترات.
‌د- دراسة الضغط الهيدروستانيكي: تدرس المنطقة لمعرفة فيما إذا كان هناك آبار ارتوازية قديمة قد تكون سبباً في ارتفاع المياه من خزانات أرضية ارتوازية حيث تعلوها طبقات التربة ضعيفة المسامية.

‌ه- دراسة المياه الجوفية : تدرس المياه الجوفية في المنطقة المراد إقامة المشروع فيها بهدف تحديد مناسب الماء الأرضي وموضعه، ومداه ، وتذبذباته ، واتجاه حركة المياه، ومصدرها، والمساحات التي تغذيها وذلك بإقامة مجموعة من آبار الرصد

ومجموعة من البيزومترات مع تحليل قراءاتها ويراعى أن تكون المدة اللازمة لقراءة عمق المياه بهذه الآبار أو البيزومترات مناسبة، وتكون إما يومياً أو أسبوعياً أو شهرياً لمدة عام على الأقل للحصول على تسجيلاً كاملاً يمكن منه انعكاس جميع العوامل التي تؤثر على منسوب الماء الأرضي ومن ثم رسم خرائط لهذه البيانات وتحليلها وخرائط أخرى كنتورية توضح العمق حتى المياه الأرضية عند أي نقطة، وفيما يلي وصفاً مختصراً.

1- آبار الرصد Observation wells:

وهي عبارة عن أنابيب تكون مخرمة إن غير مخرمة تدفن في التربة في اتجاهين متعامدين طولي وعرضي لمعرفة مناسيب سطح المياه الأرضية ومعرفة حركتها، وضغوطها البيزومترية، المؤثرة على المنطقة ولتحديد منسوب سطح المياه الجوفية، وعادة تكون بطول 2-4 م وبقطر 3-5 سم تدفن في الأرض المعدة لعمل حفرة بالأجر Auger halls لطول يتراوح بين 1.5-2.5 -4 م

، وأحياناً بطول 6 م، كما يمكن بها قياس معامل التوصيل الهيدروليكي أو النفاذية عند عمل الحفرة، كما يراعى وضع طبقة من الحصى حول الخروم لمنع انسدادها بالطمي أو الطين. ويجب أن تحقق الهدف الذي أنشأت من أجله، ويعمل لها خريطة تتوضح مواقعها عليها كي يعطي منها أرقام متسلسلة ويجب أن يكون موقعها باتجاه موازي أو عمودي على انحدار الأرض، وأحياناً تحاط المنطقة المخرومة من البئر بشبكة معدنية أو من الأسبستوس أو من نسيج مشبع بالبيئومين Bitmminous impsegrauted fifer أو من البلاستيك.

ويجب أن تكون الثقوب صغيرة بمقدار تسمح بمرور المياه دون أن تسمح بمرور حبيبات التربة وتغطى من الأعلى بغطاء منعاً لانسدادها ويكون ارتفاعها فوق منسوب سطح الأرض بمسافة 30-50 سم وتكون بألوان مميزة لسهولة رؤيتها.

2- البيزومترات Piezometers:

البيزومتر هو عبارة عن أنبوب من المعدن أو من البلاستيك قطرها يتراوح مابين 2-5 سم تكون مفتوحة من الأعلى والأسفل تدق في الأرض إلى العمق المطلوب ثم ينظف التراب من داخلها أو أن يعمل حفرة بالأجوجر (البريمة) Auger ثم وضعها ووضع حولها طبقة رقيقة من الحصى أو الرمل.

والهدف الأساسي من إقامة مثل هذه البيزومترات ما إذا كانت هناك مياه ارتترية ذات ضغوط على المنطقة ومدى تأثيرها على المياه الأرضية وهي تسجل الحركة الرأسية للمياه في حالو وجود مياه أرتترية.

وتقام هذه البيزمتروات في مجموعات عدد كل مجموعة يتراوح بين 2-4 بيزومتر بأطوال مختلفة 1.5-3-4.5-6 م وعلى بعد حوالي 30-50 سم من بعضها وأحياناً تكون أطوالها واحدة بحيث تصل إلى العمق المراد قياس ضغط المياه فيها أي تصل نهاياتها إلى الطبقة التي تحوي المياه ذات الضغط المطلوب قياسه.

وعادة يخرم الجزء الأسفل بطول 10 سم ثم يلف قطعة من القماش والنايلون لضمان عدم دخول الطمي والتراب بداخلها ويفضل أن يوضع الجزء الأسفل من البيزومتر وفوقه كمية من الحصى بارتفاع 20 سم والبيزومتر يعطي الضاغط الهيدروليكي الكلي عند النقطة التي وصلت إليها نهايته.

عادة يتأثر سطح الماء في البيزومترات الذي يوضع على أعماق 1-1.5 م من سطح الأرض بالمياه الأرضية نتيجة مياه الري، بينما يتأثر منسوب المياه في البيزومترات ذات الأعماق الأكثر من 1.5 م نتيجة المياه العميقة ولايتغير تبعاً لمياه الري، وقراءة البيزومترات تستعمل لدراسة المياه عن قنوات ومجاري المياه لتحديد الرقم الرأسي من الخزانات المحدودة والبيزومترات

لايستخدم لتحديد منسوب المياه الجوفية كذلك يستفاد من البيزومترات في إنذارنا لمدة طويلة حيث تقدر قيمة الضغوط القصوى بواسطة معادلات عالية ثم ترسم شبكة حركة المياه وبالتالي تعين خطوط الضغوط (Equipoteutial lines) المتساوية ثم خطوط انسياب المياه Steam lines وبرسم حركة المياه يمكن تحديد اتجاه المصارف الحقلية في الاتجاهات العمودية على حركة سير المياه لضمان الحصول على أقصى تصريف لها.