جغرافية المياه

جغرافية المياه



تهتم جغرافيا المياه بدراسة الغلاف المائي للكرة الأرضية، ونُظم المطر، والتوزيع الجغرافي للأنهار على مستوى قارات العالم، إضافة إلى استخدامات مياه الأنهار في الري، والصيد، وتوليد الطاقة الكهرومائية، وطرق النقل، ودورها في كونها حدوداً سياسية طبيعية فاصلة بين دول العالم، كما تدرس البحيرات، من حيث نشأتها وخصائصها وتوزيعها في العالم واستخدامات الإنسان لها، وتهتم أيضاً بدراسة المياه الجوفية من حيث مستوياتها وأشكالها، مثل: الينابيع، والنافورات الحارة، والآبار.
شهدت السنوات القليلة الماضية اتجاها عاما إلى الاستفادة القصوى من نظم المعلومات الجغرافية في مجال جغرافية المياه والتحليل الهيدروليجى وهذا واضح جليا من المقالات التي نشرت في المجلات العلمية, والكتب التي ألفت, والمؤتمرات العلمية التي عقدت وخاصة مؤتمر هيدروجيز والذي بدأ في عام 1991 ثم بعد ذلك أصبح يعقد كل ثلاثة سنوات.
الفائدة الكبرى من تطبيق نظم المعلومات الجغرافية في مجال المياه تكمن في أنها تمكن العاملين في حقل المياه (الهيدرولجى, الهيدرولك, التجارة, القانون) من ربط المعلومات الجغرافية كالأحواض المائية بالمعلومات البيانية كالأمطار, منسوب ارتفاع المياه, واستخدام هذه المعلومات مع بعضها البعض لإجراء تحليلات للاستفادة منها في بناء السدود والخزانات, كما تساعد أيضا في دراسة حالة المياه الجوفية, الضخ الجائر, تدخل مياه البحر, وتأثير التجمعات السكانية على المياه. وتوجد برامج كثيرة تعمل بالتكامل مع نظم المعلومات الجغرافية, منها على سبيل المثال:
كما يمكن استخدام نظم المعلومات الجغرافية لإنتاج خرائط ملونة توضح درجة التلوث ومقارنة ذلك بالمواصفات المعتمدة من منظمة الصحة العالمية فمثلا إذا كانت قراءة الكلورايد في محطة قياس نوعية المياه قد تعدت 250 ميلغرام في اللتر فيمكن إعطاء هذه المحطة لونا أحمر لكي يدل على خطورة الموقف كما يمكن التعرف على أسباب هذه الخطورة بالنظر إلى مصادر التلوث حول المحطة (مصانع, نفايات, مبيدات زراعية, الخ).
وتختلف جغرافية المياه-الهيدروجيوكرافي- عن جغرافية البحار والمحيطات-الأوسيانوجيوكرافي- فهذه الأخيرة تهتم بدراسة الخصائص الطبيعية لمياه البحار (حرارة المياه وحركة الأمواج والمد والجزر والتيارات البحرية)، وخصائصها الكيميائية (الملوحة والكثافة)، والخصائص البيولوجية (الكائنات الحية التي تعيش في المياه).وبدراسة نشأة البحار والمحيطات وخصائصها الطبيعية

أنواع المياه

* مياه فوارة:
وهو الشكل الذي تحتفظ فيه المياه بمعدلات ثاني أكسيد الكربون نفسها التي كانت عليها قبل المعالجة.
* مياه غنية بالفيتامينات:
وكما يتضح من الاسم يتم إضافة الفيتامينات لها حتى تصبح صحية أكثر.
* مياه الينابيع:
وهي مياه غير معالجة وتأتي من المياه الجوفية لكنها تتدفق على سطح الأرض وتحتوي (على الأقل) على 250 جزئ/مليون من المواد الصلبة القابلة للتحلل.
* مياه مطهرة:
وهي التي يتم تنقيتها بإحدى وسائل التنقية السابقة.
* مياه غنية بالأكسجين:
وتحفظ باحتوائها على نسبة من الأكسجين أكثر 40 مرة من الماء العادي.
* مياه معدنية طبيعية:
وهي التي تأتي من مصادر جوفية وتحتوي على معادن مثل الماغنسيوم الكالسيوم والصوديوم والحديد.
* مياه ذات نكهة:
نكهات طبيعية أو صناعية تضاف غالباً للمياه المعدنية.
* مياه مقطرة:
ويتم الحصول عليها بالتقطير لكنها تستخدم في المعامل الكيميائية من أجل التجارب وليس للشرب.
* مياه شبه قلوية أيونية:
وهي التي تستخدم فيها الكهرباء لفصل الجزيئات وشحنها. وفي عام 1966 قامت وزارة الصحة اليابانية باعتماد هذا النوع من المياه رسمياً للارتقاء بمستوى مياه الشرب الصحية.
* التعامل مع أنواع المياه المعبئة:
إذا تم الشرب منها وفتحها لا تتركها لفترة طويلة بدون استخدامها لأن البكتريا ستنشط فيها والتي يكون مصدرها من الفم والبيئة التي توجد من حولنا.
* زجاجة المياه وطريقة العناية بها هامة من غسيل غطائها باستمرار وغسيل الزجاجة نفسها بالماء الساخن والصابون عند إعادة ملئها.. مع تغييرها من فترة لأخرى.
* يمكنك إضافة بعض العناصر الصحية لكوب الماء الذي تشربه مثل شرائح الليمون أوأوراق النعناع الطازجة أو الزنجبيل المبشور.
* للتخلص من طعم الكلور عليك بصب الماء في إناء كبير وتركه لمدة ساعة تقريباً.

الماء:الذهب الأزرق

الماء سائل شفاف، لا لون له، ولا طعم، ولا رائحة، وهو عماد الحياة بكافة أشكالها على سطح الأرض، ويأتي في المرتبة الثانية من حيث الأهمية بالنسبة للإنسان بعد الأكسجين في الهواء،
الماء عنصرأساسى في الحياة وأن حوالي 85% من دم الإنسان يتكون من ماء وما يدل على ذلك قوله تعالى (وجعلنا من الماء كل شئ حي) كما ذكرت الماء في آيات أخر في القران وكذلك العوامل التي تدخل في الدورة الهيدرولجية كالسحب, الأمطار, البرق, الرعد, والرياح. ولأهمية المياه فقد قامت هئية الينوسكو عام 1975 بطرح أول برنامج لدراسة المياه على مستوى العالم وكان هدفه ترشيد المياه و إداراتها من الناحية النوعية والكمية.
وبمقارنة المياه السطحية والجوفية نجد أن المياه الجوفية تمثل 80% من المياه الصالحة للشرب لذلك جاء الاهتمام بها لاسيما وأنها أقل تعرضا للتلوث كما هو الحال بالنسبة للمياه السطحية. وتلوث الماء له أثار اقتصادية واجتماعية, ففي دراسة أجريت بواسطة مؤسسة حماية البيئية الأمريكية أثبتت أن تكلفة تنظيف منطقة مياه جوفية ملوثة وصلت إلى 8,84 مليون دولار بالإضافة إلى ذلك قد تؤثر المياه الملوثة على صحة الإنسان وقيمة العقارات. وهناك حاجة ماسة لمزيد من البحوث حول المياه في دولة الإمارات العربية المتحدة لوجود حلول للطلب المتزايد للمياه نتيجة لزيادة السكان ومشاريع التنمية. فمثلا نجد أن كمية المياه المستهلكة في إقليم العين قد زادت من 39 إلى 49 مليون جالون مابين عامي 1995 و 1999.
تختلف مسميات الماء، حسب نسبة الأملاح فيها، وهي:
الماء العذب: ويكون سائغ المذاق نتيجة لقلة الأملاح الذائبة فيه.
الماء المالح: وتزيد فيه نسبة الأملاح على نسبتها في الماء العذب.
الماء المعدني: أو الماء الطبيعي، الذي يخرج من جوف الأرض، وبه أملاح ذائبة تكسبه طعماً خاصاً.
الماء المقطر: وهو خالٍ من الأملاح، وينتج عن تكثيف بخار الماء.
الماء العسر: وتزيد فيه نسبة الأملاح الذائبة، وخاصة الكالسيوم والماغنسيوم، وهو لا يحدث رغوة مع الصابون بسهولة.
يعد المياة احد الموارد الطبيعية المتجددة على سطح الأرض واهم ما يميزه هو انه ثابت تقريبا بسبب الدورة المائية , حيث ان الكميات الحالية على سطح الأرض هى نفسها الموجودة من مئات السنين .
الماء مورد لا ينضب حيث اذ ان ما يتبخر منع يعود مرة اخرى بشكل مباشرهيئة ( مطر - سيول ) وبشكل غير مباشر على هيئة ( مياة جوفية سطحية أو عميقة ) يستخرجها الانسان من باطن الأرض .
قدر الحجم الكلى (عذب + مالح) للماء 1370 مليون كم مكعب , 97 % منه ماء مالح (بحار و محيطات ) , 3 % منه ماء عذب ( متجمد 2% , سائل 1% ) .
تعد المياة المالحة المصدر الرئيسى للمياة العذبة التى تستخدم بكافة أشكالها , فيوميا يتبخر من مياة المسطحات المائية 875 مليار متر مكعب بفعل حرارة الشمس حيث تحرك الرياح الهواء الرطب إلى مناطق أخرى ثم يتكاثف على شكل أمطار غزيرة ومن ثم يعوض الجزء الذى يستهلكه الانسان فى استخداماته المختلفة فى كافة الأنشطة الأقتصادية

مصادر الماء

مصادر الماء يوجد الماء في الطبيعة على ثلاث حالات فيزيائية:
* حالة سائلة: مياه البحار والأنهار والبحيرات والمياه الباطنية.
* حالة صلبة: كالثلوج والمسطحات الجليدية التي نراها خاصة في القطبين الشمالي والجنوبي وأعلى الجبال الشاهقة.
* حالة غازية: يوجد الماء على الحالة الغازية أي بخار الماء في الجو.
يتوزع الماء في الطبيعة إلى:
1. مياه سطحية:
وهذه المياه تتمثل في الأنهار والبحار والمحيطات والقطع الثلجية:
أ. مياه الأمطار:
هي أنقى أنواع المياه الطبيعية، حيث تنحل فيها أثناء سقوطها بعض الغازات المنتشرة في الجو كالأكسجين وثاني أكسيد الكربون... وبعض المواد الصلبة العالقة في الجو.
ب. مياه الأنهار:
تتكون مياه الأنهار أساسا من الأمطار، وتحتوي هذه المياه على عديد المواد الصلبة المنحلة فيها بسبب مرورها وانسيابها عبر أنواع التربة المختلفة.
ج. مياه الينابيع:
وتنقسم مياه الينابيع إلى نوعين: ينابيع صغيرة الحجم وينابيع كبيرة الحجم.
د.مياه المحيطات والبحار:
وهي تمثل النسبة الكبيرة.
مياه جوفية: وهي المياه الموجودة في باطن الأرض.



الدورة المائية حول كوكب الأرض

يتحرك الماء على سطح الأرض حركة دائمة من المحيطات إلى الهواء ثم إلى الأرض، ثم إلى المحيطات مرة أخرى. وتُبخّر حرارة الشمس الماء من المحيطات ويصعد هذا الماء على هيئة بخار غير مرئي، ثم يسقط عائدًا إلى الأرض على هيئة مطر أو ثلج أو أي شكل آخر من أشكال الرطوبة المائية. وهذه الرطوبة تسمى رطوبة مائية متكثفة أو مطرًا. ويسقط معظم المطر مباشرة على المحيطات وما يتبقى منه يسقط على بقية أنحاء الأرض، وهذا بدوره في نفس الوقت يعود إلى البحر. وهكذا تبدأ دورة الماء من جديد، وتسمى هذه الدورة اللانهائية للماء على الأرض دورة الماء

توزيع الماء في الطبيعة
الماء في الكون

توزيع الماء في العالم. في الأرض كميات هائلة من الماء تبلغ حوالي 1,4 بليون كم مكعب. و97% من هذا الماء ماء محيطات مالح وأكثر من 2% منه محجوز في المثالج والغطاءات الثلجية. وماتبقى من الماء (1% فقط) يوجد معظمه تحت سطح الأرض، ومابقي منه يشمل ماء البحيرات والأنهار والينابيع والبرك الكبيرة والصغيرة، كما يشمل ماء المطر والثلج وبخار الماء الموجود في الهواء.
تتحدد موارد الماء لقطر ما عن طريق الأمطار في ذلك القطر. وفي بعض الأقطار كجنوبي السودان وإثيوبيا وأوغندا، حيث الأمطار الغزيرة، توجد كميات كبيرة من الماء في البحيرات والأنهار ومكامن المياه الجوفية.
وتتلقى الأرض بشكل عام كميات كبيرة من مياه الأمطار. ولو أن هذه الأمطار سقطت بالتساوي على الأرض لتلقت الأرض حوالي 86سم سنويًا. ولكن الأمطار لاتتوزع بالتساوي، فمثلاً نجد أن شمال شرقي الهند يُشبع سنويًا بما يزيد على 1,000سم من المطر، بينما نجد تشيلي قد لاتتلقى أمطارًا البتة لعدة سنوات.
وعمومًا تتلقى المناطق ذات الكثافة السكانية العالية في العالم كميات كافية من الأمطار تواجه احتياجاتها. وتشمل هذه المناطق معظم أوروبا وإفريقيا إلاَّ شمالها وجنوب شرقي آسيا وشرقيّ الولايات المتحدة والهند ومعظم الصين والمناطق الشمالية الغربية من روسيا. ولكن حوالي نصف الأرض لايحصل على أمطار كافية. وهذه المناطق الجافة تشمل معظم آسيا ووسط أستراليا ومعظم شمالي إفريقيا والشرق الأوسط.
ويعتبر الماء موردًا نادرًا شحيحًا في أستراليا حيث يبلغ معدل سقوط الأمطار عبر القارة الأسترالية 420ملم في السنة فقط. وفي كثير من المناطق فإن الأمطار ليست قليلة فقط بل، تكون متغيرة وغير مضمونة. ويحدث الجفاف أحيانًا وعلى فترات في المناطق الداخلية الحارة. ويتبخر معظم ماء المطر بسرعة كبيرة قبل أن يجري في الجداول والأنهار. ويبلغ معدل جريان الماء على سطح الأرض في كل القارة 5 ملم في السنة فقط.
وبسبب نقص المياه في أستراليا أقام المهندسون مشاريع ضخمة مكلفة لتخزين الماء لاحتياجات المدن الرئيسية ولري الأراضي. وبعض هذه المشاريع تقلل من الدمار الذي تسببه الفيضانات كما استُعمل بعضها الآخر في توليد الطاقة الكهربائية.
وأكثر هذه المشاريع إتقانًا مخطط جبال سنووي الذي استغرق إنشاؤه أكثر من خمسة وعشرين عامًا، ويحتوي على 16 سدًا كبيرًا و7 محطات توليد كهربائية ضخمة. ويضخ المشروع حوالي 2,300 بليون لتر من الماء كل عام. ويستعمل بعض هذا الماء لري وديان نهري موري ومورامبدجي. انظر: مخطط جبال سنووي.
ُيعطي الماء السطحي ما معدله 85 لترًا من كل 100 لتر من احتياجات أستراليا المائية. وبالإضافة لهذا، هناك ما معدله 13 لترًا من كل مائة لتر يأتي من المياه الجوفية. وفي بعض المناطق يضخ المزارعون الماء من الحُفر والآبار التي تم حفرها في بعض الصخور الرملية الضحلة الحاملة للمياه. ويحصل المزارعون في مناطق أخرى على ماء جوفي من آبار يبلغ عمقها مئات الأمتار. ويكون ماء الآبار الإرتوازية في العادة نصف مالح لا يصلح للشرب ولكنه يستعمل بشكل رئيسي لسقي الماشية والقطعان. وهناك ما معدله لتر واحد من كل مائة لتر من الماء يعد ماء مستهلكًا مهدرًا في القارة الأسترالية حيث يستخدم في عمليات الري
في الأرض كميات هائلة من الماء، لكن معظمها موجود في المحيطات التي تغطِّي 70% من سطح الأرض، وتحتوي على حوالي 97% من مجمل الماء على الأرض. وهي مصدر معظم الأمطار التي تهطل على الأرض. يعتبر ماء المحيط مالحًا جدًا إذا ما استعمل للشرب أو الزراعة أو الصناعة. وينعزل هذا الملح عن الماء أثناء عمليات التبخر، ولهذا تكون مياه الأمطار التي تسقط على الأرض مياهًا عذبة. و3% فقط من كميات الماء على الأرض تكون عذبة، ومعظم هذه المياه غير متيسرة للناس إذ إنها تشمل الماء المحجوز في المثالج والغطاءات الثلجية والذي بدوره يشكل حوالي 2% من المياه العذبة على الأرض. ونصف كمية الواحد بالمائة المتبقية من الماء العذب على الأرض هي مياه جوفية. وتحتوي الأنهار والبحيرات على جزء من خمسة آلاف جزء من الماء العذب على الأرض