אקווה

מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית
(הופנה מהדף אקוויפר)
קפיצה אל: ניווט, חיפוש

אקווה (אַקְוָה)‏[1] או אקוויפרלטינית: aquifer - "נושא מים") או היא מאגר מים תת-קרקעי (מי תהום) המורכב משכבות סלע (בדרך כלל סלעים קשים) נקבוביות המאפשרות מעבר מים ואגירתם על גבי שכבות סלע אטומות. המאגר נוצר בשל היקוות מי התהום על גבי שכבות סלעים כאשר מי משקעים (גשם, שלג וכו') אשר חלחלו אל הקרקע, נלכדים בתוך שכבות סלע אטומות. אופיין הנקבובי של שכבות הסלע התת-קרקעיות מאפשר למים שנספגו לנוע בחופשיות, אולם במקביל שכבות סלע בלתי חדירות למים (דוגמת צפחה או חרסית) הצמודות לאקווה מתחתיה או מכל צדדיה מונעות מהמים לנוע מתוכה. כאשר הלחץ המופעל על המים הלכודים באקווה גדול מספיק הם פורצים ממנו, לרוב בצורת נביעת מעיינות. מי האקוות נשאבים ומנוצלים לצורכי האדם.

התווך הנקבובי[עריכת קוד מקור | עריכה]

מי התהום אינם מצויים בתוך מערות ענק תת-קרקעיות כפי שנוטים לעתים לחשוב. אלא נמצאים בתוך חללים וסדקים קטנטנים, מיקרוסקופיים ברובם, שבתוך הסלעים, והם מחוברים ומנותקים זה מזה. המים אגורים בסלעים, כמו מים המרווים ספוג. מבחינה פיזיקלית, המרחב בו מצויים מים אלו נקרא תווך נקבובי, שהוא השלד המוצק ובתוכו החללים. מידת הנקבוביות של התווך מוגדרת בהתאם לנפח היחסי של החללים מתוך הנפח הכולל.

מידת הקישור בין החללים קובעת את יכולת מעבר המים דרך הסלע. גודל החללים, צורתם הגאומטרית ומידת החיכוך בדפנות החללים קובעים את יכולת הזרימה של המים בסלע. תכונה זו נקראת המוליכות ההידראולית של התווך הנקבובי.

עומק האקווה[עריכת קוד מקור | עריכה]

חתך של אקוויפר ואקוויקלוד (באפור)

האקוות עשויות להימצא בעומקים שונים. אקוות הנמצאות סמוך לפני השטח – סביר יותר שתשמשנה לאספקת מים והשקיה, אך הן גם פגיעות לזיהומים שונים. אקוות מסוג כזה נמצאות בעיקר באזורים מדבריים, כגון חלקים של הרי האטלס בצפון אפריקה, סוריה, ישראל ולבנון, ג'בל אחדר בעומאן, חלקים של סיירה נבדה ודרום מערב ארצות הברית. באזורים הללו האקוות רדודות מכיוון שהן מנוצלות תדיר.

האקווה מתחלקת לאזורים:

  • האזור הרווי - נמצא מעל לשכבה האטומה, ובו המים ממלאים את נקבוביות הסלעים. הגבול העליון של אזור זה, המפריד בין האזור הרווי לאזור הבלתי רווי, הוא הרמה הפריאָטית (מפלס המים) ומשתנה בהתאם לנסיבות: יורד בעונות יבשות, כאשר האקווה לא מתמלאת מחדש או מתמלאת בקצב אטי יותר מקצב התרוקנותה. העלייה, לעומת זאת, מתרחשת בעונות הרטובות.
  • האזור הבלתי רווי - מכונה גם "מאוורר", המרחב שבין מפלס המים לפני השטח, שבו לא כל הנקבוביות מלאות במים.
  • הפן הביני- המשטח הדמיוני המהווה גבול בין גוף המים המתוק מצד אחד לגוף המים המלוח (הים) מצד שני. מיקומו המדויק של הפן הביני תלוי בנפח המים הזורמים ובגרדיאנט ההידרולגי (שיפוע מפלס מי התהום) באקווה. בישראל לדוגמה, במצב הטבעי, שבו שיפוע מי התהום הוא 1–2 פרומיל, קצה הפן הביני חודר כמה מאות מטרים מערבה (לים התיכון). אם שיפוע פני המים גדל, הפן הביני מתקדם כלפי מערב, במידה והשיפוע קטן הפן הביני נסוג מזרחה. לסוגיה זו חשיבות עליונה לתכנון הניצול באקווה - שאיבות יתר עלולות להביא למעבר הפן הביני מזרחה ולכניסת מים מלוחים לקידוחים השואבים.
באר ומי התהום. איור

קידוחים ובארות[עריכת קוד מקור | עריכה]

כדי לשאוב את מי התהום מהאקווה, יש צורך בחפירה באדמה ולהגיע לפחות עד מתחת למפלס מי התהום. משתמשים בבור גלילי צר קוטר הנקדח באמצעות מכונת קידוח, עד לעומק של מאות מטרים.

יש כמה שיטות קידוח:

  1. טחינה באמצעות ספיראלה/אוגר כשמעוניינים בקידוחים רדודים.
  2. הקשה באמצעות אזמל כבד (תלוי על כבל ומונע באמצעות גלגלת) המרסק את הסלע בבסיס הקידוח והמטחן (הרסק) נאסף בהפסקות שבין ההקשות.
  3. קידוח באמצעות מכונת קדיחה סיבובית בעלת ראש קשיח, כשהמטחן מוצא באמצעות בוץ צמיג המוזרק בצינור המרכזי, עולה בעיקף החיצוני ומטייח את קירות הקידוח.

בגמר הקידוח מוכנסים לחור הקידוח צינורות דיפון למניעת קריסת הקירות. בחלקו העליון של הקידוח משתמשים בצינורות אטומים ולאורך המקטע שניתן לשאוב ממנו את מי התהום משתמשים בצינורות מחוררים (מעין מסננת). המרווח שבין קירות הקידוח לצינורות ממולא בחצץ או בחומר אטימה בהתאם לצורך.

שאיבת מי התהום נעשית כיום באמצעות משאבה אנכית היורדת לתוך חור הקידוח אל מתחת למפלס המים ומסוגלת לשאוב בקצב של מאות ואף אלפי מטרים מעוקבים בשעה.

סוגי אקוות[עריכת קוד מקור | עריכה]

  • אקווה חופשית (Phreatic/Free Aquifer) - שכבת סלע נקבובי שמים זורמים בה בחופשיות. מתחתיה שכבת סלע אטומה. האקווה מתמלאת בגשמים היורדים ישירות מעליה.
  • אקווה כלואה (Confined Aquifer) - שכבת סלע נקבובי המכילה מים אשר תחומים כמעט מכל הכיוונים. האקווה מתמלאת רק במקום שבו חשופה שכבת האקווה על פני השטח באזור טופוגרפי גבוה הנקרא אזור המילוי החוזר, שנמצא רק במעלה האקווה. אם שואבים ממנה מים, אזור המילוי החוזר מצטמצם מאוד ויתמלא לאט. אקווה כלואה תמיד תימצא בין שני אקוויקלודים.
  • אקווה שעונה (Perched Aquifer) - אקווה מקומית בעלת השתרעות מצומצמת הנמצאת באזור המאוורר. לדוגמה במקום בו יש עדשת חרסית אטומה, המים יצטברו למרות שהם לא בתוך האקווה עצמה.
  • אקוויטרד (Aquitard) - שכבת סלע שיכולת זרימת המים בה מוגבלת. יש לה מוליכות נמוכה יחסית לאקוות אחרות. האטימות שלה לא מושלמת, אך היא גם לא אוגרת ולא אוצרת את המים, אלא היא דולפת.
  • אקוויקלוד (Aquiclude) - שכבת סלע או קרקע אטימה למים. מי התהום הזורמים לאטם בתת-הקרקע אינם יכולים לחלחל דרך שכבה זו, ונוטים להצטבר מעל לאקוויקלוד (בתוך שכבת האזור הרווי). דוגמאות לסלעים או קרקעות היוצרים אקוויקלוד: חרסית, חוואר, גבס, גרניט ומלחים שונים. המשותף לחומרים המרכיבים את שכבת האקוויקלוד היא היותם בנויים מגרגירים זעירים, ביניהם ישנם מרווחים דקים מאוד, ולכן מים אינם יכולים לחלחל דרכם.

אקוות עיקריות בישראל[עריכת קוד מקור | עריכה]

בישראל קיימו מספר אקוות, והעיקריות הן: אקוות החוף, אקוות ההר, אקוות הגליל המערבי ואקוות החרמון.

אקוות החוף ואקוות ההר מספקות כמחצית ממקורות המים המתוקים הזמינים בישראל, ובאופן תדיר נשאבות מהם כמויות גדולות של מים. מחסור במים ושנות בצורת הביאו לשאיבת יתר מן האקוות, ובשל כך התעוררה לא פעם סכנה להמלחתן ולפגיעה באיכות המים. על מנת למנוע סכנה זו מוחדרים לאקוו מעת לעת מים ממקורות אחרים. איכות המים באקוות מאוימת גם על ידי חלחול של חומרים מזהמים דוגמת דשני חקלאות, דלקים וכדומה.

אקוות החוף[עריכת קוד מקור | עריכה]

Postscript-viewer-shaded.png ערך מורחב – אקוויפר החוף

אקוות החוף מורכב ברובה מאבן חול גירית, המגיעה לעובי של עד כ-150 מטרים ליד הים. השכבה הולכת ונעשית דקה עד להיעלמותה בכיוון מזרח. מתחת לשכבה האוצרת מים נמצאת שכבת חרסית אטומה. אקוות החוף היא מאגר מי התהום המשתרע תחת מישור החוף של ישראל על פני שטח של כ-2,000 קמ"ר, מהכרמל בצפון ועד חבל עזה בדרום, ולרוחב רצועה הנמשכת מקו החוף במערב ועד 7-20 ק"מ מזרחה. נפח המים בתוכה נאמד בכ-20 מיליארד מטר מעוקב, כשהמילוי החוזר הטבעי שלה מוערך בכ-250 מלמ"ק/שנה (כ-15% מכלל הצריכה בישראל), והיא מנוצלת במלואה במאות קידוחים הפרוסים בכל שטחו.

לחתך האנכי של אקוות החוף צורת משולש, המתרחב ממטרים ספורים במזרח ועד לכ-150-200 מ' במערב. צלעו העליונה מקבילה לפני השטח. צלעו התחתונה, היא בסיס האקווה, מונחת על גבי שכבות חרסית עבות ונטויה מערבה. שכבות אלו אוטמות את האקווה בבסיסה ומנתקות אותה מהאקוות העמוקות. האקווה עצמה בנויה בעיקר מסלעי חול וכורכר (אבן חול גירית) עם עדשות ושכבות דקות של חרסית. לסלעי החול מוליכוּת הידראולית ונקבוביות גבוהות. לעדשות החרסית מוליכות הידראולית נמוכה בכמה סדרי גודל. במערב האקווה שכבות החרסית מתעבות ומהוות שכבות חוצצות המחלקות את האקווה למספר תת-אקוות.

הצלע השלישית של האקווה מחברת בין קו החוף (פני השטח) לבסיס האטום. צלע זו מותווית על הפן הביני.

העומק הרדוד של אקווה החוף הפך אותה לזמינה ולנוחה ביותר לניצול מחד, ולרגישה ביותר לזיהומים מפני השטח מאידך. באופן טבעי מהווה התווך הבלתי רווי "מסנן" טבעי למים המחלחלים מפני השטח. מים אלו עוברים תהליכים כימיים שונים ומגיעים לאקווה כשהם "נקיים" מזיהומים. באזורים אחדים ובעיקר במערב האקווה, התווך הבלתי רווי דק למדי, וזמן המעבר בו קצר יחסית. כך, דווקא תחת האזור המיושב והמתועש ביותר בארץ, נמצאת האקווה הרגישה ביותר. רגישות זו באה לידי ביטוי בחדירה של מזהמים ממקורות שונים, החל מתשטיפי מזבלות וכלה בדליפות דלק. נוסף על כך, מחלחלים גם עודפי השקיה משדות השלחין הממוקמים מעל אקוות החוף. עם זאת, איכות המים במחצית מהבארות השואבות באקווה החוף טובה - עם ערכים של פחות מ-250 מ"ג כלור/ליטר (ריכוז מרבי רצוי, לפי משרד הבריאות), ופחות מ-45 מ"ג חנקה/ליטר. ביתר הבארות ריכוז הכלור גבוה יותר ומגיע לכ-600 מ"ג/ליטר או שריכוז החנקה גבוה יותר ומגיע עד כ-70 מ"ג/ליטר (הריכוזים המרביים המותרים על פי משרד הבריאות) ובמיעוט הבארות הנותרים, נמצאו מים באיכות גרועה, בעיקר עקב ריכוזי חנקה הגבוהים מהמומלץ לפי משרד הבריאות. בשנה ממוצעת נאמדת תרומת המים של אקוות החוף למשק המים הישראלי בכ-240-300 מלמ"ק/שנה, ומעמידה אותה במקום השלישי לאחר אקוות ההר והכנרת. אולם, אקווה זו מהווה מאגר תפעולי חשוב מכיוון שהיא היחידה שיכולה לאגור נפח מים גדול לתקופה רב-שנתית. ואכן, בשנים ברוכות מוחדרים לאקווה בנקודות שונות מים הנאספים ממאגרים אחרים בארץ וכן מי שיטפונות.

אקוות ההר[עריכת קוד מקור | עריכה]

Postscript-viewer-shaded.png ערך מורחב – אקוויפר ההר

אקוות ההר היא מאגר המים התת-קרקעיים הגדול של מדינת ישראל. אקוות ההר משתרעת לרגלי ההרים מהר הנגב בדרום עד למורדות הרי הכרמל. מקובל לחלק את אקוות ההר על פי כיוון הזרימה, באופן הבא:

אקוויפר הירקון תנינים[עריכת קוד מקור | עריכה]

אקוויפר נמצא למרגלות הרי_הכרמל ומגיע עד לאזור באר שבע, ומגב הרי יהודה ושומרון במזרח ועד שפלת החוף. במערב הוא משתרע על שטח של למעלה מ-3500 קמ"ר.

אקוויפר ירקון-תנינים נתגלה בארץ בשנות ה-20 על ידי קידוח בקיבוץ רמת הכובש שנועד למצוא מים לישובים חדשים באזור_השרון.

לפני שהתחילו לשאוב מהאקוויפר התנקזו מימיו דרך שני מקומות טבעיים הטבעיים: מעיינות_ראש_העין שהזינו את נחל הירקון (כ-220 מלמ"ש מים שפירים) ומעיינות התנינים (כ-110 מלמ"ש מים מליחים).

התפתחות השאיבה מהאקוויפר גרמה לירידה במפלסים. מעיינות ראש העין התייבשו כליל בשנות_השישים וגם שפיעת התנינים הושפעה בכך שירדה עד ל-25 מלמ"ש.

במשך התקופה 1951-1991 חלה ירידת מפלסים בשיעור של כ-12 מ', שמשמעותה כרייה של כמיליארד מ"ק מהאוגר.

בחורף 1991-1992, שהיה מלא בגשמים, המפלסים שבו לרמתם בשנות_החמישים, מעיינות ראש-העין חזרו לשפוע וכך גם שפיעת התנינים עלתה .

כיום שפיעת המעיינות נמצאת במגמת ירידה. גיליו של האקוויפר הביא עמו תקופה חדשה בניצול מקורות המים בארץ ישראל. אקוויפר זה נתגלה כמאגר מי התהום הגדול ביותר בארץ ישראל והשני בגודלו הוא אקוויפר שפלת החוף,

ומהווה אחד המרכיבים שבונים את המערכת התלת אגנית הקשורה במפעל_המים_הארצי.

השכבות החיצוניות-שכבות_הסלע החיצוניות משתרעות על שטח של קצת פחות מ1400 קמ"ר וכמות המים המחללת דרכם נאמדת ב360 מליון מ"ק בשנה בממוצע. השכבות_ההרריות צונחות בכיוון מערב ונעלמות בפני הקרקע ביוצק ההולך וגדל , עומק זה מגיע עד ל 1500 מטר ויותר בתוך פני האדמה. מעל לאקוויפר הסלעי ישנן שכבות יומיות מאוחרות יותר ואטומות, אשר כולאות את המים הנמצאים באקוויפר ומונעות את עלייתן כלפי מעלה ואת זרימתן אל תוך הים .

השכבות הפנימיות-מבנהו התת קרקעי של אקוויפר הירקון הוא בצורת מרזב רחב, שקצוותיו גדולים ממרכזו. אקוויפר זה מתנקז בכיוון צפון מפני שכיוון זרימתו הטבעית היא מהדרום לצפון.

אגן שכם-גלבוע- בחלק הצפוני: אגן שכם-גלבוע מתנקז מאזור העיר שכם צפונה, אל עבר ג'נין ובית שאן. האקווה ניזונה גם מגשמים היורדים על אקוות חבורת עבדת (מגיל איאוקן), נוסף למי הגשם היורדים על חבורת יהודה. פוטנציאל המים של האגן הוא כ-140 מלמ"ק/שנה, כאשר שפיעתו כיום במוצאיו הטבעיים, במעיינות הנובעים למרגלות הגלבוע, בעמק בית שאן ובצפון הבקעה היא כ-70 מלמ"ק/שנה. נוסף על כך מנוצל האגן בעשרות קידוחים רדודים המרוכזים במוקדי אוכלוסייה באזור ההר וכן באזור המוצאים בסך כולל של כ-76 מלמ"ק/שנה. במהלך השנים נצפו באקווה ירידות מפלסים בצד הקטנת שפיעת המעיינות, והמלחת המים במוצאים.

האקוות המזרחיות - מספר אגנים קטנים בחלק המזרחי: מתנקזים במעיינות עמק בית שאן, בקעת הירדן והמעיינות שלאורך שפת ים המלח.

כמות המים הניתנת לניצול ממקורות אלו היא כ- 260 מלמ"ש.

אקוות נוספות, האוגרות ומספקות מים בכמויות קטנות יותר, משתרעות גם באזור הגליל המזרחי, הגולן, הכרמל, מנשה, הנגב הדרומי והערבה.

אקוות אלו משמשות לעתים מקור מים בלעדי ליישובי האזור (כגון בערבה), בשל היעדר קשר למפעל הארצי המחבר את מקורות המים העיקריים של ישראל. האזור המשתרע ממזרח לשדרת ההרים, מכפר ברדלה בצפון, דרך רמאללה, ירושלים וחברון ועד בקעת ערד בדרום, מתנקז למספר אגנים קטנים בבקעת הירדן ובים המלח. בחלקו הצפוני, מוצאיו הטבעיים הם מעיינות קטנים בוואדיות המוליכים לבקעה: ואדי אל-מליח, נחל תרצה (פריעה), פצאל וקלט (באזור יריחו) וזרימת עודפים מועטה אל אפיק נחל הירדן. בחלקו הדרומי, מוצאיו הטבעיים הם מעיינות גדולים לשפת ים המלח: צוקים (65 מלמ"ק/שנה), קנה וסמר (35 מלמ"ק/שנה) ועין גדי (כ-3 מלמ"ק/שנה), וכן נביעות תת-ימיות בלתי מנוטרות, צמוד לחוף ים המלח עצמו. האגנים הקטנים בבקעת הירדן מנוצלים בקידוחים בעיקר בשני אזורים: אזור גב ההר (בחלק מן המקומות, כמו באזור הרודיון, בצורה אינטנסיבית ביותר) ובאזור יריחו, כאשר השאיבה נעה בין כ-31 לכ-42 מלמ"ק/שנה.

מאז שהחלו להפיק את מי התהום בקידוחי הערבה, ירד מפלס מי התהום באזור וההתאדות ואובדן המים התמעטו רבות. בתנאים טבעיים לפני שהחלו בקידוח ושאיבה, מי התהום שנאגרו בערבה זרמו בתת-הקרקע והתקנזו לים המלח ולמפרץ אילת. כיום הזרימה התת-קרקעית למפרץ אילת ולים המלח הצטמצמה ביותר ומי התהום נשאבים באמצעות עשרות בארות, כאשר הם מוזרמים לעיר אילת ולעשרות קיבוצים ומושבים בסביבה.

איכות המים באקוות ההר טובה ביותר: מליחות המים באזורי המחשופים היא 30–50 מ"ג כלור/ליטר והיא עולה עם ההתרחקות מאזורי המחשופים עד לכדי 200–300 מ"ג כלור/ליטר. תחת גוף המים המתוק באגן ירקון-תנינים מצוי גוף מים מלוח במגע חד. ניצול אינטנסיבי של אגן ירקון-תנינים יגרום, בין היתר, לעליית המים המלוחים לשכבות שהיום רוויות במים מתוקים. בצפון האגן, נצפתה תופעה זו כתוצאה משאיבת יתר בקידוחים הממוקמים לרגלי שדרת ההר. בצפון הנגב שואבים משני גופי המים (המתוק והמלוח) במקביל על מנת למנוע את התפשטות המים המלוחים צפונה.

אקוות הגליל המערבי[עריכת קוד מקור | עריכה]

מי התהום באזור הגליל המערבי הם, בדרך כלל, באיכות גבוהה אך חשופים ביותר לתהליכי זיהום. כמות המים הניתנת לניצול מאקווה זאת מוערכת בכ-140 מלמ"ש.

לאחרונה הוחל בהקמת מתקני סינון למעיינות כברי והגעתון, במטרה לצמצם סיכונים של זיהום מיקרוביאלי ולהתאים את עכירות המים לנדרש בתקנים גם בזמני גשמים ועלית ריכוז חומר מרחף במים.

אקוות החרמון[עריכת קוד מקור | עריכה]

Postscript-viewer-shaded.png ערך מורחב – אקוויפר החרמון

אקוות החרמון מצויה בתוך שכבות סלע הגיר שמהן בנוי הר החרמון. אזור החרמון הוא העשיר ביותר במשקעים בישראל, ובכל שנה הוא מתכסה בשלג. המים מחלחלים דרך הסדקים שבגיר ונובעים בשולי החרמון, בסוריה במזרח ובישראל במערב, וכן במעיינות של הנחלים דן, שניר ובניאס בדרום. מעיינות אלה הם המקורות המרכזיים של נהר הירדן, והם מזרימים מדי שנה כ-500 מלמ"ק מים אל הכנרת.

ראו גם[עריכת קוד מקור | עריכה]

לקריאה נוספת[עריכת קוד מקור | עריכה]

  • חיים גבירצמן, משאבי המים בישראל, יד יצחק בן צבי: ירושלים, 2002.
  • ירדן מקיטן, מקורות ההמלחה של מי התהום בדרום אקוויפר ירקון-תנינים, האוניברסיטה העברית בירושלים, 2006.

קישורים חיצוניים[עריכת קוד מקור | עריכה]

הערות שוליים[עריכת קוד מקור | עריכה]

  1. ^ יש לבטא: אקוָה Ak-Va, במלרע (הטעמת ההברה האחרונה)