امروزه تخلیه آب های زیرزمینی و عدم جایگزین شدن آب این منابع یکی از بزرگترین مشکلات محسوب می شود. خشک شدن تعداد زیادی از قنات ها و چاه ها باعث شده است که بخش زیادی از سرمایه گذاری های انجام شده از بین برود. تغذیه مصنوعی یکی از روش هایی است که می تواند بخشی از آب خارج شده از زمین را جایگزین نماید. تغذیه مصنوعی آب های زیرزمینی با روش های مختلف صورت می گیرد که 5 روش بیشتر از سایر روش ها کاربری دارند.
روش پخش آب به 4 طریق غرقاب کردن زمین در کرت های وسیع یا حوضچه ای، تغذیه از طریق رودخانه، تغذیه از طریق ایجاد نهر و تغذیه از طریق پخش سیلاب انجام می شود.
روش حوضچه ای
در این روش آب از رودخانه یا منابع دیگر وارد یک یا تعدادی حوضچه که پشت سر هم ساخته شده اند می شوند. آب به ترتیب در خاک نفوذ کرده و وارد لایه آبدار زیرزمینی می گردد. سرعت نفوذ بستگی به اختلاف سطح آب روی زمین و سطح ایستابی و خصوصیات فیزیکی خاک دارد. اما از جایی که به تدریج منافذ خاک گرفته می شود سرعت نفوذ نسبت به زمان کاهش پیدا می کند. کاهش سرعت نفوذ ممکن است به حدی باشد که آب به مدت طولانی در سطح زمین باقی مانده و تبخیر گردد. در این روش اطراف کرت ها پشته سازی می شود تا از حرکات جانبی آب جلوگیری شود. روش حوضچه ای می تواند به صورت طبیعی با آب رودخانه و یا مصنوعی با وارد کردن آب از محل دیگر صورت گیرد.
روش تغذیه رودخانه ای
در رودخانه های آبرفتی آب در طی جریان در کف و دیواره نفوذ کرده و وارد لایه های آبدار زیرزمینی می شود. برای افزایش تغذیه باید اقداماتی را در رودخانه انجام داد تا هم زمان توقف آب در مسیر و هم سطح نفوذ افزایش یابد. از جمله این اقدامات عبارتند از: عریض کردن بستر، ایجاد موانع در مسیر حرکت آب با مواد رودخانه ها و یا احداث سدهای موقتی.
روش تغذیه با ایجاد نهر
در این روش تعدادی نهر عریض به فاصله نزدیک از همدیگر ساخته شده و آب وارد آنها می گردد. عرض این نهرها 1 تا 3 متر و شیب آنها طوری است که مانع از ته نشین شدن ذرات کلوئیدی که باعث مسدود شدن منافذ شوند می گردد.
روش غرقابی
این روش مشابه روش کرتی است با این تفاوت که پشته وجود نداشته و فقط در اراضی مسطح آب روی زمین پخش می شود تا به تدریج در روی زمین نفوذ کند. مقدار پخش آب و عمق آن باید به قدری باشد که فرسایش خاک صورت نگیرد. با این وجود لازم است اطراف منطقه ای که قرار است تغذیه صورت گیرد خاکریز ساخته شود تا آب در همان محدوده محصور گردد. این روش ساده ترین و کم هزینه ترین روش برای تغذیه مصنوعی است.
گودال های تغذیه
اگر سطح زمین را لایه نسبتا سخت و تراکم پوشانده ولی در زیر آن لایه نفوذپذیر وجود داشته باشد با ایجاد حفره و گودال می توان شرایط نفوذ آب را فراهم کرد. این گودال ها باید از لایه سطحی عبور کرده و به منطقه ای برسد که نفوذپذیری آن زیاد باشد.
چاه های تغذیه
چاه های تغذیه مشابه با چاه های پمپاژ هستند. در این روش آب وارد چاه شده و با ایجاد مخروط تغذیه به اطراف آن نفوذ می کند. باید توجه داشت که میزان تغذیه چاه برابر مقدار پمپاژ آن نیست زیرا هدایت هیدرولیکی در هنگام تغذیه به دلیل مسدود شدن منافذ کمتر از هدایت هیدرولیکی در هنگام پمپاژ است. تغذیه از طریق تزریق آب در چاه فقط یک روش مصنوعی بوده و نمی تواند به صورت طبیعی انجام شود.
به طوری که در شکل زیر مشاهده می شود یک چاه تغذیه درست برعکس چاه های پمپاژ عمل می کند. در اینجا به جای ایجاد مخروط افت مخروط دیگری به صورت قیف وارونه ایجاد شده و آب با دبی معین (Qr) وارد لایه آبدار آزاد یا محصور می گردد. ملاحظه می گردد که برعکس چاه های پمپاژ در حالت تغذیه ارتفاع آب در چاه (hw) بیشتر از ارتفاع آب در آکیفر (ho) می باشد.
تغذیه القایی
در سیستم هایی که آکیفر و رودخانه به هم مرتبط می باشند هنگامی که از چاه های مجاور رودخانه پمپاژ شود پایین رفتن سطح آب در اطراف چاه باعث می شود که گرادیان هیدرولیکی بین رودخانه و چاه تشدیدی شده و آب بشتری از رودخانه وارد حریم چاه شود. بنابراین انجام این عمل در زمانی که رودخانه آب اضافی داشته باشد می تواند به تغذیه لایه های آبدار کمک نماید. این روش را تشدید تغذیه یا روش القایی گویند.
در واقع روش القایی به روشی گفته می شود که با برداشت آب زیرزمینی توسط چاه شرایط را برای ورود بیشتر آب به داخل لایه آبدار فراهم می شود. این روش در شکل زیر نشان داده شده است. در این شکل چاهی در حاشیه رودخانه حفر و از آن پمپاژ می شود. افت سطح آب در چاه باعث می شود که آب بیشتری از بستر رودخانه وارد لایه زیرزمینی گردد.
پخش پساب روی زمین
معمولا فاضلاب های تصفیه شده در تغذیه آب های زیرزمینی مورد استفاده قرار می گیرند. با انجام این عمل علاوه بر دفع آنها که می تواند اثرات بهداشتی و محیطی دربرداشته باشد به تصفیه بیشتر آنها کمک شده و آب های زیرزمینی نیز تغذیه می شوند. برای دفع پساب می توان از روش های تغذیه مصنوعی استفاده نمود.
غالبا آب حاصله از تانک های سپتیک که در مجتمع های مسکونی یا صنعتی برای دفع و تصفیه فاضلاب به کار می رود وارد چاه های تغذیه می شود. در این شرایط باید سعی کرد سپتیک به خوبی عمل کرده و کلیه جنبه های بهداشتی برای جلوگیری از آلوده شدن آب های زیرزمینی به کار برده شده و از آب های زیرزمینی تغذیه شده برای شرب استفاده نشود.
تغذیه مصنوعی می تواند در حاشیه کویرها و یا در نواحی نزدیک ساحل به منظور جلوگیری از وارد شدن آب شور به داخل آکیفرها نیز صورت گیرد. در این شرایط از طریق حفر چاه و وارد کردن آب به داخل آن لایه آبدار نزدیک ساحل پر آب شده و آب شور در اثر فشار پیزومتری اصطلاحا به طرف دریا یا کویر پس زده می شود.
