بحث عن الآبار.

البئر : هو ثقب أو ممر (حفرة أسطوانيّة) غالباً ما يكون عمودياً، يُحفر في الأرض عبر الصخور لاستخراج المياه الجوفية أو البترول أو الغاز، من باطن الأرض إلى السطح، بقطر مناسب وعمق كبير.

لمحة تاريخية :

يرجع اكتشاف الآبار إلى أيام المصريين القدامى، وقد اشتهروا بطريقة الحفر اللولبي للآبار، التي تطورت فيما بعد، واستعملت في الصناعات المعدنية وحفر آبار المياه والبترول والغاز. وتميّزت بلاد الشام وما بين النهرين بالآبار المحفورة يدوياً ذات الأعماق السطحية (القليلة نسبياً)، إذ استخدمت في سد الحاجات المنزلية، وكانت تُغلف بوساطة الأخشاب أو الصخور أو المعادن. كما اشتهرت بلاد فارس بالآبار النفقيّة التي انتشرت في مناطق آسيا وإفريقيا وجنوب أُوربا، وتُعد أُولى الدول التي وجد فيها هذا النوع قبل ثلاثة آلاف عام. وفي الولايات المتحدة الأمريكية وبريطانيا ظهرت الآبار الأفقيّة وانتشرت في عدة مناطق.

أنواع الابار :

1- بئر حفر من أجل المياه

2- بئر حفر من اجل حفظ المواد التموينية

3- بئر حفر لاراقة دم الأضحية

4- بئر مدفني

5-البئر المهرب

أنواع آبار المياه:

تُصنف الآبار بحسب الغرض من حفرها إلى ما يأتي:

1- الآبار الاستكشافيّة: تُحفر من أجل التحري عن المياه الجوفية أو البترول.

2- الآبار الإنتاجيّة: تُحفر من أجل استثمار المياه الجوفية أو البترول.

3- آبار المراقبة: تُحفر من أجل مراقبة تذبذبات مستوى السائل، وتُستعمل لإجراء تجارب الضخ.

4- آبار التطعيم الاصطناعي: تُحفر بغرض تغذية المياه الجوفية صناعياً.

حفر الآبار:

طرق حفر الآبار :

تُحفر الآبار السطحية عادةً يدوياً بالأدوات البدائية البسيطة المعروفة، أما إذا كانت عميقة فتُستخدم الطرائق الآتية:

1- طريقة الحفر بالدق: تُحفر الآبار بهذه الطريقة بالإسقاط المتكرر لريشة حفر ثقيلة بشكل إزميل إلى أسفل البئر، لتحطيم الصخور المتماسكة والحصى والتراب والرمال. ويُحفر بشكل متقطع وعلى مراحل، لإتاحة الفرصة لتحريك المواد المتكسرة بوساطة صمام الحفر النازح (المنزحة)، ويتغير طول ريشة الحفر من متر واحد في حال الآبار ذات الأقطار الكبيرة إلى بضعة أمتار في حالة الآبار ذات الأقطار الصغيرة، أما المنزحة فتتكون من مقطع أنبوبي يلتصق به صمام عند القعر، يغلق الصمام تحت تأثير ثقل الماء والفتات الصخري اللذين يعلوانه في أثناء رفع المنزحة مما يمنعها من الخروج، ثم تُرفع إلى السطح بعد امتلائها بالمواد الصخرية، وتفريغها. وتراوح أطوالها ما بين 3-9 أمتار تقريباً، وذات أقطار مختلفة الأبعاد، وسعتها ما بين 0.07-3.4 م3 تقريباً، ويُدور سلك الحفر ليتمكن الدقاق من تكوين حفرة مستديرة، ويجب أن يضرب الدقاق قاع البئر باستمرار. ويُضاف الماء إلى البئر لتبريد ريشة الحفر وتخفيف الاحتكاك، ويشكل مع قطع المواد المحطمة عجينة تُستخرج من البئر كل 121-152 سنتيمتراً، وتعتمد سرعة الحفر على نوع الصخر ووزن وقطر ريشة الحفر وعدد الضربات أو الدقات بالثانية وأيضاً الخبرة العملية. تُعد تكاليف الحفر بالدق رخيصةً مقارنةً بتكاليف الحفر الدوراني إلا أنها تحتاج إلى وقت أطول.

2- طريقة الحفر الدوراني: تختلف هذه الطريقة عن طريقة الحفر بالدق اختلافاً كلياً، فالثقّاب مثبت مع قضيب الحفر الذي يدور باستمرار، وتغذى حركته الدورانية المستمرة من محرك وتجهيزات خاصة، موضوعة بالقرب من فوهة البئر من الأعلى، وقد صُنع الثقاب بشكل يلائم نوع العمل، فهو يأخذ شكل ذيل السمكة للاستخدام في تربة قليلة القساوة، أما في الأحجار والصخور القاسية، فيأخذ الثقاب أشكالاً مختلفةً، وكثيراً ما يكون الثقاب مُجهزاً برؤوس ماسية. أما قضيب الحفر المثبت به الثقاب من الأسفل فهو أنبوب سميك الجدران، يصل إلى 10 أمتار عمقاً، ويُسمى أيضاً قضيب الثقل، ووظيفته زيادة الضغط على الثقاب في أثناء الحفر بوساطة الحركة الدورانية والمحافظة على خط الحفر، وعدم الانحراف عن الطريق الشاقولي.

وتتألف تجهيزات الحفر الدوراني من ثلاثة أقسام رئيسية :

أ ـ أجهزة الحفر مع المحرك.

ب ـ المضخات التي تعمل على ضخ السائل الذي يحمل فُتات الصخر، ويُسمى سائل الحفر (المُعلق).

ت ـ برج الحفر المُزود برافعة من أجل رفع قضيب الحفر.

تُنقل الحركة بوساطة عمود يُسمى العمود الآخذ، وهو مضلع، ويثبت في النهاية العلوية بقضيب الحفر ويمر من وسط رحى الدوران، التي تتألف بدورها من صفيحة معدنية مُسندة إلى سطحية الحفر، وتنقل الحركة الدورانية إليها من المحرك، إذ تدور الرحى ويدور معها العمود الآخذ، ومن ثمَّ قضيب الحفر، فتصل الحركة إلى الثقّاب المُثبت في نهاية قضيب الحفر. يمر العمود الآخذ عبر الرحى تدريجياً إلى أن يبلغ عمق الحفر طول القضيب الآخذ، ثم يُفصل العمود الآخذ عن قضيب الحفر ويُوضع بينهما أنبوب آخر وهكذا. ويُخرَج الفُتات الناتج عن الحفر، بعد رفع لزوجته بإضافة الماء الطيني إليه. يُضخ هذا المُعلق باستمرار عبر أنبوب الحفر ويُخرج من فتحة مناسبة في الثقاب تحت ضغط مرتفع ليحمل معه فُتات الحفر وبعد أن يخرج المُعلق حاملاً معه فُتات الحفر إلى الأعلى، يُترك سائل الغسل حتى يُرقد في حفرةٍ مُناسبة ثم يُعاد استعماله مرة ثانية، تقتصر وظيفة المُعلق على إبعاد فُتات الحفر بل يُبرد الثقاب ويُزيت أنبوب الحفر. عند الوصول إلى عمقٍ معينٍ 5-30 متراً، يُغلف ثقب الحفر من الداخل بوساطة أنابيب فولاذية، ويُثبت مع جدران ثقب الحفر بالإسمنت.

3- طريقة الحفر الدوراني العكسي: تُشبه طريقة الحفر الدوراني العكسي طريقة الحفر الدوراني العادي، غير أن دورة سائل الحفر تكون بالاتجاه المُعاكس، أي إن الضخ يتوجه للأسفل من خلال الفراغ بين أنبوب الحفر وجدار البئر، ويرتفع باتجاه الأعلى من خلال ريشة وأنبوب الحفر.وهذه الطريقة قادرة على حفر آبار ذات أقطار تصل إلى 122 سنتيمتراً في التكوينات غير المتماسكة.

4- طريقة الحفر الدوراني الهوائي: تُشبه طريقة الحفر الدوراني العادي، ولكن يتكون سائل الحفر من هواءٍ جافٍ ورذاذٍ مائي ورغوةٍ وطينٍ هوائي أو سوائل أخرى أخف من الماء. ويجب أن تكون سرعة الدوران في الهواء الجاف عاليةً وكفاية، للحصول على سرعات باتجاه الأعلى10 ـ30 متراً/بالثانية، في الفراغ الحلقي بين أنبوب الحفر وجدار البئر لرفع الفُتات الصخري. وأهم أسباب استعمال الهواء أو سائل الحفر الخفيف هو زيادة سرعة الحفر. وتُستعمل هذه الطريقة في الصخور المُحطمة، ويُستعمل سائل حفر ذو نوعٍ رغوي مع الهواء عند تدفق المياه الجوفية من البئر، وتُفصل الرغوة الصلبة في أثناء الحفر في الطبقات غير المُتماسكة.

5- طريقة الحفر الدوراني - الدقّاق: وهي طريقة تجمع بين الطريقتين: الحفر بالدق والدوراني. يُعطي المثقب حركةً تردديّة بسعةٍ وذبذبةٍ مُعينتين بوساطة هزازاتٍ أو مطارقٍ هزازةٍ مُركبة على السطح، أو بوساطة مُحركاتٍ قاعيةٍ موضوعة فوق المثقب. وعند حفر الآبار العميقة يعطي المثقب من السطح وعليه، بينما تنتج الحركة الترددية للمثقب بوساطة مُحركات قاعٍ هدروليكية أو هوائية أو بوساطة توربينات هزازة. ومن أوسع هذه الوسائل انتشاراً التوربينات الهدروليكيّة الهزازة ذات الصمام، لما تبديه من كفاءةٍ مميزةٍ في عمل المثقب عند حفر الصخور الصلبة وشديدة الصلابة.

إكمال الآبار وتجهيزها :

يتمثل إكمال البئر وتجهيزها، بتهيئتها بعد انتهاء عملية الحفر لاستقبال المياه الجوفية وتأمين دخولها بأقل مقاومة ممكنة داخل التغليف وحوله، وتغليف البئر بمواسير التغليف المصنوعة من الحديد غير المصقول أو من الفولاذ أو من سبائكه أو من النحاس، وذلك للأسباب الآتية:

1 ـ منع انهيار الحفر.

2 ـ تجنب دخول الماء غير المرغوب إلى داخل البئر.

3 ـ منع تسرب الماء النظيف من البئر إلى التربة السطحية.

4 ـ تجنب اختلاط التربة من جوانب البئر مع الماء.

مصافى البئر :

غلاف البئر لا يغلف كامل عمق البئر لكنة يصل و لابد الى مسافة محددة بعدها تركب المصافى و هى عبارة عن أنبوب من نفس خامة أنبوب الغلاف و لها نفس قطرة لكنها تختلف فى كون جدار الأنبوب بة فتحات تختلف فى الشكل أغضلها نوع البريدج سموتد و هو عبارة عن فتحات طولية متقاربة و عموما فأن هذة الفتحات كلما زادت نسبة مساحتها الى مساحة سطح أنبوب المصافى الكلية كلما زاد تصرف ماء البئر و كان ذلك أفضل و العكس يحدث عندما تقل مساحة فتحات المصافى كلما قل تصرف البئر الى أن يصل لحد أن مساحة فتحات المصافى تقل عن 5% من مساحة سطح المصافى الكلية فتتجة أنتاجية البئر للتدهور . طول المصافى الكلى أيضا يؤثر فى أنتاجية البئر فكلما زاد طول المصافى كلما زاد تصرف البئر و ذلك ببساطة لأن المصافى هى الجزء الذى بة فتحات تسمح بدخول الماء الى البئر . مصافى بطول 25 متر تكون جيدة و مناسبة و يمكن زيادة طول المصافى لكن هذة الزيادة فى طول المصافى ليست بلا حدود بل هناك عوامل تحدد طول غلاف البئر و الى أين ينتهى بداية من سطح الأرض ليبداء تركيب المصافى من حيث أنتهى الغلاف و الى نهاية عمق البئر.

طول غلاف البئر و طول المصافى :

يبدأ الغلاف من عند بداية البئر عند سطح الأرض و يمتد فى البئر لأسفل حتى يصل الى سطح الماء الأستاتيكى قبل الضخ و يواصل أمتداد لما بعد ذلك و حتى يصل لمستوى الهبوط لسطح ماء البئر بعد الضخ و لا يتوقف عند هذا الحد بل يمتد بعدها لمسافة 5 - 10 متر كمسافة أمان للهبوط تركب عندها مضخة الأعماق التى يجب أن تكون مركبة بداخل غلاف البئر المصمت عديم الفتحات و ألا حدث ما يسمى شلالات المياه بداخل البئر و تقلل كفاءة البئر مسببة مشاكل لذلك يمتد الغلاف الى مسافة أمان أهرى طولها 10 متر تِؤمن وجود المضخة بداخل غلاف البئر المصمت بعيدا عن المصافى ذات الفتحات التى يدخل منها الماء الى البئر و بعد هذا الحد ينتهى الغلاف و يبدأ تركيب المصافى التى تمتد حتى نهاية المسافة التى يخترقها البئر.

الغلاف الزلطى للبئر ( الزلط الفينو) :

يكون حفر البئر ذو قطر أكبر من قطر غلاف و مصافى البئر بحيث يوزع حولهما و بالتساوى غلاف حصوى سمكة لا يقل عن 3 بوصة و لا يزيد عن 8 بوصة . أهمية هذا الغلاف تكون فى عملة كمرشح لحماية البئر من دخول الرمال فية و ضخ الرمال و تزداد أهميتة عندما تكون الطبقة الحاملة للمياة رملية أو بها حبيبات رمل ناعم كثيرة . الرمال الداخلة للبئر ستضخ و لن تلحظها بعينيك لأن لونها فاتح و لصغر حجمها النسبى و هى تسبب ضررا لريش مروحة الطلمبة كما أنها ستتراكم بالبئر و ستسبب أنخفاض كفاءة البئر عامة . ليس صحيحا أن يحسب حجم حبات الزلط بالغلاف الحصوى على أساس أن تكون أكبر من فتحات مصافى البئر فحسب . يحسب حجم حصوات الغلاف الحصوى على أساس تحليل عينة من الطبقة الحاملة للمياة بالمنخل لتحديد حجم حبيبات العينة و النسبة المؤية لكل حجم من أحجام الحبيبات بالعينة و بناء على ذلك يحدد حجم حبات غلاف البئر الحصوى التى يضم أضافتها ببطء و أستمرار حول الغلاف و المصافى بواسطة القيسون و هو ماسورة قطرها بأتساع حفر البئر.

تطهير البئر وكيف يتم :

يفيد التطهير فى تنظيف البئر و تسليك مسام الغلاف الحصوى حول البئر و ترتيب الحبات مما يسبب فى رفع كفاءة البئر و تجرى هذة العملية لفائدتها بعد حفر البئر كما تجرى بعد ذلك لاحقا بغرض أعمال صيانة البئر و المحافظة على كفائتة . يتم تنفيض البئر بأحكام أغلاق فتحة البئر العلوية بغطاء ينفذ عبرة و من خلالة هواء مضغوط بواسطة ضاغط للهواء ( كومبريسور ).

تطوير الآبار :

يهدف تطوير الآبار إلى زيادة سعتها النوعية ورفع كفاءتها وإطالة عمرها. وتتم هذه العملية بعد الانتهاء من حفرها وإكمالها، وتُعد المرحلة النهائية من مراحل تجهيز الآبار للضخ، وتُساعد على إزالة الرمال والمواد الناعمة من المياه المُحيطة بالمصافي ومقاطع التغليف المُثقبة والقضاء على الجراثيم (البكتريا) والكائنات الحية الدقيقة الأخرى في البئر.

صيانة الآبار وترميمها :

إن آبار المياه الجوفية التي تُغلَف وتُطوَّر على أسسٍ علميةٍ صحيحةٍ، كاختبار المصافي ومواسير التغليف وغيرها، تُعطي كمياتٍ ضئيلةٍ من المياه مع مرور الزمن وتقل كفاءتها.

وتُعزى مشكلة تراجع كميات المياه إلى الأسباب الآتية :

1ـ انخفاض مستوى المياه الجوفية.

2ـ تآكل المضخة وتلفها وانسداد أجزائها.

3ـ تآكل المصافي ومواسير التغليف المُثقبة وتلفها وانسدادها بمخلفات التآكل والكائنات الدقيقة.

4- انسداد المصافي وثقوب مواسير التغليف بالطين والرمال والأتربة والمواد الناعمة.

طرائق إصلاح الآبار ومُعالجتها :

تكون مُعالجة الآبار وإصلاحها بالطريقتين الآتيتين :

ـ الطريقة الميكانيكية: تعتمد هذه الطريقة على سحب المصافي ومواسير التغليف من البئر وتنظيفها أو استبدالها، ثم إعادتها إلى البئر.

ـ الطريقة الكيمياوية: وهي عملية مُعالجة المصافي ومواسير التغليف وأجزاء المضخة المسدودة باستعمال الحموض والمواد الكيمياوية الأخرى من دون إخراجها من البئر.

وتستخدم حفر الآبار لاستخراج المياه والبترول والغاز.

والمياه الجوفية هي عبارة عن مياه موجودة في مسام الصخور الرسوبية تكونت عبر أزمنة مختلفة تكون حديثة أو قديمة جدا لملايين السنين. مصدر هذه المياه غالبا المطر أو الأنهار الدائمة أو الموسمية أو الجليد الذائب وتتسرب المياه من سطح الأرض إلى داخلها فيما يعرف بالتغذية (بالإنجليزية: recharge). عملية التسرب تعتمد على نوع التربة الموجودة على سطح الأرض الذي يلامس المياه السطحية (مصدر التغذية) فكلما كانت التربة مفككة وذات فراغات كبيرة ومسامية عالية ساعدت على التسرب الأفضل للمياه وبالتالي الحصول على مخزون مياه جوفية جيد بمرور الزمن. وتتم الاستفادة من المياه الجوفية بعدة طرق منها حفر الآبار الجوفية أو عبر الينابيع أو تغذية الأنهر.

المياه الجوفية هي كل المياه التي تقع تحت سطح الأرض وهي المسمى المقابل للمياه الواقعة على سطح الأرض وتسمى المياه السطحية، وتقع المياه الجوفية في منطقتين مختلفتين وهما المنطقة المشبعة بالماء والمنطقة غير المشبعة بالماء.

المنطقة غير المشبعة بالماء تقع مباشرة تحت سطح الأرض في معظم المناطق وتحتوي على المياه والهواء ويكون الضغط بها اقل من الضغط الجوي مما يمنع المياه بتلك المنطقة من الخروج منها إلى أي بئر محفور بها، وهي طبقة مختلفة السمك ويقع تحتها مباشرة المنطقة المشبعة.المنطقة المشبعة هي طبقة تحتوي على مواد حاملة للمياه وتكون كل الفراغات المتصلة ببعضها مملؤة بالماء ن ويكون الضغط بها أكبر من الضغط الجوي مما يسمح للمياه بالخروج منها إلى البئر أو العيون، تغذية المنطقة المشبعة يتم عبر ترشح المياه من سطح الأرض إلي هذه الطبقة عبر مرورها بالمنطقة غير المشبعة.

تواجد المياه الجوفية وحركتها :

تتواجد المياه الجوفية في أي نوع من الصخور الرسوبية أو النارية أو المتحولة وسواء كانت تلك الصخور متماسكة أو متفككة بشرط أن تكون المادة الصخرية مسامية ومنفذه بدرجة كافية.

و تعتمد التكوينات الجيولوجية في قدرتها علي حمل المياه علي وجود الفتحات في مادتها الصخرية. وجميع المواد الصخرية تقريباً تحتوي علي فتحات يمكت تقسيمهل لعدة أنواع مثل:

1. الفتحات البينية، الشقوق والفواصل، الفجوات والكهوف.

2. الفتحات بين جزيئات المواد الصخرية المفككة كما هو الحال في التكوينات الرملية أو الحصوية.

3. الصدوع والفواصل والشقوق في الصخور المتماسكة والصلبة والتي تنشأ عن تكسير تلك الصخور.

4. أخاديد الذوبان والكهوف في الأحجار الجيرية والفتحات الناتجة عن انكماش وتقلص بعض الصخور عند تبلورها أو انطلاق الغازات من الحمم والبراكين.

و بناء علي ما سبق فإنه يمكن تقسيم التكوينات الجيولوجية إلي أربعة أنواع وهي:

* الخزان المائي (بالإنجليزية: Aquifer):

هو تكوين جيولوجي تحتوي مواده الصخرية علي فتحات مملوءة بالمياه وتكون هذه الفتحات كبيرة بحيث تسمح بحركة المياه من خلالها ومن أمثلته الطبقات المكونة من الرمل والحصي.

* المعوق المائي (بالإنجليزية: Aquitard):

هو تكوين جيولوجي تحتوي مواده الصخرية علي فتحات مملوءة بالمياه وتكون هذه الفتحات صغيرة نسبياً أو غير متصلة بحيث تعوق حركة المياه من خلالها بدرجة كبيرة ومن أمثلته الطبقات الرملية الطينية.

* العازل أو الفاصل المائي (بالإنجليزية: Aquiclude):

هو تكوين جيولوجي تحتوي مواده الصخرية علي فتحات قد تكون مملوءة بالمياه ولكن هذه الفتحات دقيقة جداً بحيث لا تسمح بحركة المياه من خلالهاو من أمثلته الطبقات الطينية.

* المهرب المائي (بالإنجليزية: Aquifuge) :

هو تكوين جيولوجي من الصخور الصلبة لا تحتوي علي مياه وإن وجدت فإنها لاتسطيع الحركة من خلال مادته الصخرية لأنها لا تحتوي علي فتحات ومن أمثلته الجرانيت.

الخزانات الجوفية :

تُعرف التكوينات أو الطبقات المشبعة بالمياه والقابلة للإستغلال بالخزانات الجوفية(Aquifers) أو الطبقات الحاملة للمياه (Water Bearing Strata) وتنقسم الخزانات الجوفية من حيث طبيعة تواجدها إلي: الخزانات الحرة (الغير مقيدة) والخزانات المقيدة (الإرتوازية).

- الخزانات الحرة (الغير مقيدة) :

يُعتبر الخزان الجوفي حراً أو غير مقيد (Water table or Unconfined Aquifer) طالما كان مستوي سطح الماء فيه غير مفصول عن الضغط الجوي وفي هذه الحالة فإن الحد العلوي للخزان يتحدد بسطح مستوي الماء نفسه أي الحد العلوي للجزء المشبع بالماء من التكوين الجيولوجي.

و عند حفر الآبار في هذا الخزان فإن مستوي الماء في البئر يوضح السطح العلوي للنطاق المشبع بالمياه ويكون الضغط عند هذا السطح مساوياً للضغط الجوي.

و يكون الضغط المائي عند أي نقطة داخل الخزان الحر مساوياً للعمق من مستوي سطح الماء في الخزان إلي هذه النقطة ويمكن التعبير عنه بعمود الواقع فوق هذه النقطة. ومستوي الماء في الخزان الحر ليس ثابتاً ولكنه يتحرك إلي أعلي وإلي أسفل من فترة إلي أخرى فيرتفع عند إضافة المياه المتغلغلة رأسياً ألي نطاق المشبع وينخفض عند سحب كمية من المياه التي سبق تخزينها بواسطة الينابيع أو الآبار.

عندما يوجد الخزان الجوفي بين طبقتين غير منفذتين من أعلي ومن أسفل فإن كلا من الخزان والمياه التي يحويها تسمي مقيدة (Confined) أو ارتوازية (Artesian).

الخزانات المقيدة (الإرتوازية) :

و نظراً لتقييد الخزان من أعلي فإن المياه تكون مفصولة عن الضغط الجوي ولذلك فإنها توجد داخل مسام المواد الصخرية للخزان الجوفي تحت ضغوط أكبر من الضغط الجوي. وعند حفر بئر في خزان مقيد فإن المياه ترتفع في البئر إلي مستوي أعلي من السطح العلوي للخزان ويمثل مستوي الماء في هذا البئر الضغط الارتوازي للخزان، ويكون الضغط المائي أو عمود الماء عند أي نقطة داخل الخزان مساوياً للمسافة الرأسية من مستوي الماء حتي هذه النقطة ويُعرف المنسوب الذي يرتفع إليه سطح الماء في البئر بالمستوي البيزومتري (Piezometric level).

و أحياناً، يرتفع الماء في أحد الآبار إلي ما هو فوق مستوي سطح الأرض وتتدفق المياه من البئر، يحدث ذلك عندما يكون الضغط المائي الساكن (Hydrostatic Pressure) في خزان مقيد كبيراً وفي هذه الحالة فإن مستوي الماء الثابت يكون فوق سطح الأرض.

خصائص الخزانات الجوفية :

يقوم الخزان الجوفي بوظيفتين ضروريتين إحداهما تخزينية والأخرى توصيلية حيث تعمل الفتحات الموجودة في الطبقة الحاملة للمياه كفراغات لتخزين المياه وفي نفس الوقت تعمل كشبكة من الأنابيب لإمرار هذه المياه ويعتمد قيام الخزان الجوفي بهاتين الوظيفتين علي عدد من الخواص الهامة وهي:

- التخزين :

ترتبط الوظيفة التخزينية للخزان الجوفي بخاصتين هامتين وهما المسامية (Porosity) والإنتاج النوعي (Specific Yield).

والمسامية هي ذلك الحيز من حجم المادة الصخرية الذي تشغله الفتحات البينية(Voids) ويعبر عنها بالنسبة المئوية من الحجم الكلي للمادة الصخرية ويسمي معامل المسامية ويدل علي حجم المياه الجوفية التي يمكن تخزينها ولكنه لا يدل إطلاقاً علي حجم المياه التي يمكن استخلاصها من تلك المادة.

- التوصيل المائي :

تسمي خاصية الخزان الجوفي المتعلقة بوظيفته التوصيلية بالتوصل المائي أو الهيدروليكي ويرمز لها بالرمز (K) وتعرف بأنها قدرة المادة المسامية علي إمرار الماء وقديماً كانت تسمي هذه الخاصية بالنفاذية (Permeability) ويُفضل استخدام مصطلح التوصيل المائي والذي يعتمد علي حجم وشكل ودرجة اتصال الفراغات البينية في المادة الصخرية وكذلك علي الخواص الطبيعية للمياه مثل الكثافة واللزوجة ونظراً لأن هذه الخواص تختلف بإختلاف حرارة الماء فإنه ينبغي تحديد التوصيل المائي عند درجة حرارة معينة.

تلوث المياه الجوفية :

بصفة عامة تعتبر المياه الجوفية نقية وخالية من التلوث والبكتيريا الضارة ولكنها قد تتعرض للتلوث نتيجة بعض العوامل الخارجية مثل :

1- وجود عيوب في تصاميم آبار المياه وعدم الاهتمام بعزل الآبار المهجورة.

2- استعمال طرق غير صحيحة للتخلص من القاذورات والمياه المبتذلة المكونة للفضلات والنواتج الصناعية والزراعية والحيوانية.

3- وجود الآبار بالقرب من البالوعات والمجاري الصحية

4- وجود الآبار في مجاري السيول والفيضانات.

و تتعرض الطبقات السطحية الحاملة للمياه للتلوث بدرجة كبيرة وكلما كان مستوي الماء في تلك الطبقات قريب من سطح الأرض كلما إزدادت قابليتها للتلوث. وقد تنتقل البكتيريا إلي طبقات أعمق خاصة إذا كانت المواد الصخرية المكونة لتلك الطبقات عالية المسامية والنفاذية. ولحماية آبار المياه فإنه ينبغي أن تحدد مواقعها بعيداً عن مصادر التلوث ويراعي عند تصميمها وانشائها الحماية الصحية اللازمة.

استخدامات حفر الآبار :

يُستخدم حفر الآبار إضافةً لاستخراج المياه والبترول والغاز في عدد من جوانب الحياة:

1- في استخراج الفحم والتعدين: تُحفر الآبار للأغراض الآتية:

ـ البحث عن الثروات المعدنية الصلبة واستكشافها.

ـ تهوية المناجم وتصريف المياه وتدعيم الممرات المنجمية.

ـ إطفاء الحرائق في باطن الأرض.

ـ أعمال التفجير لاستخراج الثروات المعدنية على سطح أو باطن الأرض.

2- في الصناعات الكيمياوية: تُحفر الآبار لاستخراج المياه المعدنية الحاوية على نسب عالية من الأملاح المُختلفة كالبروم واليود والمواد الكيمياوية الأخرى.

3- في مجال الإنشاءات الصناعية والمدنية: تُحفر الآبار عند مواقع الطرق الرئيسية والسكك الحديدية، وفي المواقع المُقترحة لإنشاء السدود والجسور والمصانع والمنازل.

4- في مجال الطب والعلاج: تُحفر آبار مياه معدنية علاجية (المياه الكبريتية).