מתחת לרגליים, בין גרגירי החול, יש מים. מחשבים בחוק דארסי כמה לאט הם זוחלים, מוצאים כמה באר יכולה לתת לפני שהיא מתייבשת, ורואים מה בצורת ושאיבת יתר עושות לאקווה.
שלב 1 מתוך 9 · מתחת לאדמה
שלב 1 מתוך 9
מתחת לאדמה
בשיעור הקודם חלק ממי הגשם חלחל לאדמה. בסצנה גוש של אדמה: שכבת חול דק, ומתחתיה חרסית שמים לא עוברים בה, בין שני נחלים שמרוחקים 2 km זה מזה. באמצע יש באר עם משאבה. חיתוך האדמה הסיר את החול היבש עד מישור הבאר, ומה שנשאר הוא החלק הרווי במים. קצב השאיבה עכשיו אפס.
שלב 2 מתוך 9
הגשם ומפלס מי התהום
הגשם שמחלחל מגיע למפלס מי התהום, והמים זורמים בחול לאט מהאמצע אל הנחלים, שמחזיקים את המפלס בגובה שלהם. לכן מפלס מי התהום לא שטוח: הוא גבעה נמוכה בין שני הנחלים, ונחל שמי תהום זורמים אליו ממשיך לזרום גם בקיץ.
שלב 3 מתוך 9
חוק דארסי
כמה מהר זורמים מי תהום? ב־1856 מדד המהנדס הצרפתי אנרי דארסי מים שזורמים דרך עמודי חול, ומצא שהזרימה גדלה עם השיפוע ההידראולי , כמה המפלס יורד בכל מטר של דרך:
היא המוליכות ההידראולית: בחצץ מטרים רבים ביום, בחול דק כמה מטרים, ובחרסית כמעט אפס. כמות הגשם נעולה.
שלב 4 מתוך 9
קונוס סביב הבאר
כשהמשאבה פועלת, היא מוציאה מים מהבאר, והמים בחול שמסביב זורמים אליה. כדי שיזרמו, המפלס חייב לרדת לעבר הבאר, וכך נוצר קונוס סביבה. ככל ששואבים יותר, הקונוס עמוק יותר, והתווית מעל הבאר מראה בכמה ירדו בה המים.
שלב 5 מתוך 9
בצורת
קצב השאיבה עכשיו 400 m³ ביום, מים לעיירה, והבאר נותנת את כולם.
שלב 6 מתוך 9
שאיבת יתר
בבצורת, ועם שאיבה גדולה, הבאר מתייבשת והקונוס רחב ועמוק. כששואבים לאורך זמן יותר ממה שהגשם מחזיר, המפלס יורד שנה אחרי שנה, ונחלים ומעיינות שניזונו ממי התהום מתייבשים. ליד הים יש לזה תוצאה נוספת.
שלב 7 מתוך 9
שנה גשומה
יותר גשם מרים את גבעת מי התהום, והשיפוע שלה אל הנחלים נעשה תלול יותר.
שלב 8 מתוך 9
לשאוב יותר
העיירה גדלה וצריכה יותר מים. היא שואבת יותר מאותה באר.
שלב 9 מתוך 9
מעל המשאבה
משאבה בבאר צריכה מים מעליה. אם המפלס יורד מתחתיה, היא שואבת אוויר.
הגרסה האינטראקטיבית נטענת…
הגרסה האינטראקטיבית נטענת…
כל שלב מכין לכם את הסצנה, ובקר שמסומן „קבוע” נשאר במקומו בשלב הזה.
תרגול · בחרו
חיתוך האדמה הסיר את החול היבש שמעל מפלס מי התהום. איפה בדיוק נמצאים מי התהום?
תרגול · בחרו
חיתוך האדמה הסיר את החול היבש שמעל מפלס מי התהום. איפה בדיוק נמצאים מי התהום?
תרגול · נבאו, ואז הסתכלו
בלי שאיבה, הגשם מרים את מפלס מי התהום לגבעה בין שני הנחלים. נבאו: מה יקרה לגבעה הזאת אם כמות הגשם תרד מ־800 mm בשנה לבצורת של 100 mm?
תרגול · נבאו, ואז הסתכלו
בלי שאיבה, הגשם מרים את מפלס מי התהום לגבעה בין שני הנחלים. נבאו: מה יקרה לגבעה הזאת אם כמות הגשם תרד מ־800 mm בשנה לבצורת של 100 mm?
תרגול · חשבו
כמות הגשם נעולה על 800 mm בשנה, בלי שאיבה. באמצע, מפלס מי התהום גבוה בכ־6 m מהנחלים, שנמצאים 1000 m משם. המוליכות ההידראולית של החול הדק היא מטרים ליום, והנקבוביות . כמה זמן לוקח למים לזחול מהאמצע עד הנחל?
תרגול · חשבו
כמות הגשם נעולה על 800 mm בשנה, בלי שאיבה. באמצע, מפלס מי התהום גבוה בכ־6 m מהנחלים, שנמצאים 1000 m משם. המוליכות ההידראולית של החול הדק היא מטרים ליום, והנקבוביות . כמה זמן לוקח למים לזחול מהאמצע עד הנחל?
תרגול · הגיעו למטרה
כמות הגשם נעולה על 800 mm בשנה. הגדילו את קצב השאיבה עד הכמות הגדולה ביותר שהבאר נותנת בלי להתייבש, בטווח של 12 m³ ביום, ולחצו על בדיקה.
תרגול · הגיעו למטרה
כמות הגשם נעולה על 800 mm בשנה. הגדילו את קצב השאיבה עד הכמות הגדולה ביותר שהבאר נותנת בלי להתייבש, בטווח של 12 m³ ביום, ולחצו על בדיקה.
תרגול · נבאו, ואז הסתכלו
העיירה שואבת 400 m³ ביום, והבאר נותנת את כולם. נבאו: מה יקרה אם כמות הגשם תרד לבצורת של 100 mm בשנה, והעיירה תמשיך לבקש אותה כמות?
תרגול · נבאו, ואז הסתכלו
העיירה שואבת 400 m³ ביום, והבאר נותנת את כולם. נבאו: מה יקרה אם כמות הגשם תרד לבצורת של 100 mm בשנה, והעיירה תמשיך לבקש אותה כמות?
תרגול · בחרו
אקוות החוף בארץ נוגעת בים התיכון. מתחת לחוף, מי התהום המתוקים צפים על מי ים מלוחים וכבדים יותר. מה קרה במקומות שבהם שאבו ממנה יותר מדי לאורך שנים?
תרגול · בחרו
אקוות החוף בארץ נוגעת בים התיכון. מתחת לחוף, מי התהום המתוקים צפים על מי ים מלוחים וכבדים יותר. מה קרה במקומות שבהם שאבו ממנה יותר מדי לאורך שנים?
תרגול · חשבו
כמות הגשם נעולה על 1600 mm בשנה, שנה גשומה מאוד, בלי שאיבה. באמצע מפלס מי התהום עומד 10.8 m מעל הנחלים, שנמצאים 1000 m משם. מה השיפוע ההידראולי, ?
תרגול · חשבו
כמות הגשם נעולה על 1600 mm בשנה, שנה גשומה מאוד, בלי שאיבה. באמצע מפלס מי התהום עומד 10.8 m מעל הנחלים, שנמצאים 1000 m משם. מה השיפוע ההידראולי, ?
תרגול · נבאו, ואז הסתכלו
קצב השאיבה על 200 m³ ביום, והמים בבאר ירדו 6.3 m. נבאו: בכמה ירדו המים בבאר כשהעיירה תשאב פי שניים, 400 m³ ביום?
תרגול · נבאו, ואז הסתכלו
קצב השאיבה על 200 m³ ביום, והמים בבאר ירדו 6.3 m. נבאו: בכמה ירדו המים בבאר כשהעיירה תשאב פי שניים, 400 m³ ביום?
תרגול · הגיעו למטרה
כמות הגשם נעולה על 800 mm בשנה. המשאבה תלויה 15 m מעל שכבת החרסית. העלו את קצב השאיבה עד שבבאר יישארו בדיוק 15 m של מים מעל החרסית, ולחצו על בדיקה.
תרגול · הגיעו למטרה
כמות הגשם נעולה על 800 mm בשנה. המשאבה תלויה 15 m מעל שכבת החרסית. העלו את קצב השאיבה עד שבבאר יישארו בדיוק 15 m של מים מעל החרסית, ולחצו על בדיקה.
השיעור הושלם. עניתם על כל שאלות התרגול בו.