Page 176 - israel water resources

‫פרק ‪ :8‬אקוות החוף ‪169‬‬

‫הגאומטריה של הפן־הביני מושפעת כמובן מחלוקה זו‪ .‬המים‬ ‫האקווה‪ .‬בקרקעית הים הסמוכה ביותר לקו החוף מצוי אזור‬
‫המתוקים הכלואים מתחת לעדשת החרסית זורמים לכיוון‬ ‫הדליפה‪ ,‬ודרכו מי התהום המתוקים מתנקזים אל הים‪ .‬אם כן‪,‬‬
‫הניקוז הטבעי‪ ,‬אל הים‪ ,‬בעקיפת השכבות החדירות פחות‪ ,‬או‬ ‫הפן־הביני בחלקו העליון אינו מגיע במדויק אל קו החוף‪ .‬ככל‬
‫לחלופין בדליפה איטית דרכן‪ .‬המבנה המדורג של הפן־הביני‬ ‫שמעמיקים‪ ,‬מי הים המלוחים חודרים מזרחה אל תוך היבשה‪.‬‬
‫הוכח הן באמצעות ניסויי מעבדה (‪)Mualem and Bear, 1974‬‬ ‫הנקודה המזרחית ביותר שמי הים חדרו אליה נמצאת בבסיס‬
‫והן באמצעות חישובים תאורטיים (‪.)Bear and Kapuler, 1981‬‬ ‫האקווה ונקראת ה״בוהן״‪ .‬מבחינה תפעולית‪ ,‬הפן־הביני משמש‬
‫אף ייתכן שנוצרים לאורכו אזורי ערבוב בין המים המתוקים‬ ‫כגבולה המערבי של אקוות החוף‪ ,‬וניתן למקם קידוחים לשאיבת‬
‫שדלפו דרך השכבות החדירות למחצה לבין מי הים המלוחים‪.‬‬
‫לפעמים עדשות החרסית‪ ,‬הנפוצות יותר במערב‪ ,‬מתעבות‬ ‫מי תהום ממנו ומזרחה‪ ,‬בהתאם להסתייגויות שלהלן‪.‬‬
‫ומתחברות זו לזו עד שנוצרת חסימה הידראולית המונעת את‬ ‫לפעמים הפן־הביני אינו מופיע בצורתו הקלסית‪ ,‬באופן‬
‫התנקזות מי התהום אל הים בעומק (קולטון‪ .)1988 ,‬במקרה זה‬ ‫רציף (איור ‪ .)8.2‬השלד המוצק הבונה את אקוות החוף אינו‬
‫הומוגני‪ ,‬אלא כולל כמה עדשות חרסית (איור ‪ .)8.3‬המוליכות‬
‫הדליפה לים מתרחשת רק מתת־האקווה העליונה‪.‬‬ ‫ההידראולית של עדשות החרסית נמוכה‪ ,‬והן מתנהגות כמו‬
‫שכבות אטימות‪ .‬משום כך‪ ,‬האקווה נחלקת לכמה תת־אקוות‪.‬‬

‫‪.8‬ד‪ .‬מודלים לתיאור הגאומטריה של הפן־הביני‪:‬‬

‫הפן־הביני‪ .‬לקראת ניקוזם התת־קרקעי של‬ ‫מתמטי‪ ,‬ולפי ההגדרות שבאיור ‪.8‬ד חלק א‪:‬‬ ‫את צורת הפן־הביני אפשר לתאר באמצעות‬
‫מי התהום אל הים מצטמצם רוחב החתך‬ ‫שלושה מודלים‪ :‬ה״מודל ההידרוסטטי״‬
‫הזמין לזרימה (כמו צוואר בקבוק)‪ ,‬ועל‬ ‫‪(hs + hf ) rf = hsrs‬‬ ‫(הפשטני)‪ ,‬ה״מודל הדינמי״ (המתקדם)‬
‫כן מהירות הזרימה גדלה והולכת לקראת‬
‫היציאה‪ .‬הגדלת המהירות לפי חוק דרסי‬ ‫כשמעבירים אגפים ומציבים את ערכי‬ ‫וה״מודל הדיספרסיבי״ (המדויק)‪.‬‬
‫(מסגרת ‪.8‬ב) מתבטאת בגידול השיפוע של‬ ‫המודל ההידרוסטטי מניח שהפן־הביני‬
‫מפלס מי התהום לכיוון הים‪ ,‬כמו היפרבולה‬ ‫הצפיפות מקבלים‪:‬‬ ‫הוא גבול חד בין שני נוזלים בעלי מליחות‬
‫(איור ‪.8‬ד‪ ,‬חלק ב)‪ .‬משום כך‪ ,‬בהתאם לחוק‬ ‫שונה‪ ,‬שאין ביניהם שכבת ערבוב‪ .‬המודל‬
‫ג׳יבן־הרצברג‪ ,‬מתחייב גם גידול בשיפוע‬ ‫= ‪hs‬‬ ‫‪rf‬‬ ‫‪hf‬‬ ‫‪= 40hf‬‬ ‫ ‬ ‫מניח עוד שהגבול הוא קו ישר (ליתר דיוק‪,‬‬
‫‪rs - rf‬‬ ‫מישור במרחב)‪ .‬צורת הפן־הביני נקבעת‬
‫הפן־הביני‪ ,‬גם הוא בצורת היפרבולה‪.‬‬ ‫לפי מאזן בין משקלי עמודות המים משני‬
‫שני מודלים אלו מניחים שיש שינוי חד‬ ‫זהו חוק גִ׳י ֶּבן־ ֶהרצברג‪ ,‬הקרוי על שם‬ ‫צדדיו‪ ,‬בהתאם לחוק הכלים השלובים‪.‬‬
‫במליחות המים במישור הפן־הביני‪ .‬בפועל‪,‬‬ ‫שני החוקרים שגילו אותו בראשית המאה‬ ‫משקל עמודת המים המתוקים (שצפיפותם‪,‬‬
‫הדיפוזיה יוצרת שכבת ערבוב בעלת צפיפות‬ ‫העשרים (לפי ‪ .)Hubert, 1940‬משמעות‬ ‫‪f‬ה‪r‬בי=נ‪0‬י‪0‬ו‪.0‬ע‪1‬דגרפ׳נילסממי״הק)תההומם‪,‬ש ‪f‬תר‪+h‬ע‪s‬ת‪,h‬מעמלאוהזפנן־ת‬
‫משתנה‪ .‬ה״מודל הדיספרסיבי״ מוסיף‬ ‫הנוסחה היא שגובה מי התהום מעל פני‬ ‫במשקל עמודת המים המלוחים (שצפיפותם‬
‫על שני קודמיו את השתנות הצפיפות עם‬ ‫הים קטן פי ‪ 40‬מעומק הפן־הביני באותה‬ ‫‪s‬מי‪=r‬שו‪5‬ר‪02‬י‪.‬י‪1‬חוגסר׳אלךסרמק״קע)דהפ״נייושהיבםת‪,‬״‪hs‬מ‪.‬עבלניאוסותוח‬
‫העומק (איור ‪.8‬ד‪ ,‬חלק ג)‪ ,‬ובכך כמובן‬
‫הנקודה מתחת לפני הים‪.‬‬
‫משפר את דיוק החישובים‪.‬‬ ‫המודל הדינמי מוסיף על המודל‬
‫ההידרוסטטי את העובדה שמי התהום‬
‫המתוקים זורמים מהיבשה אל הים (דהיינו‬
‫אינם סטטיים)‪ ,‬ותנועה זו משפיעה על צורת‬

‫‪Ď‬‬ ‫‪č‬‬ ‫‪Č‬‬
‫‪ęđĐĦĐ ĕĚ ĝĘĠĚ‬‬
‫‪ēĔĥĐ ĕĜĠ‬‬ ‫‪ęđĐĦĐ‬‬ ‫‪ĕĚ‬‬ ‫‪ĝĘĠĚ‬‬
‫‪ęđĐĦĐ ĕĚ ĝĘĠĚ‬‬
‫‪ęĕ‬‬ ‫‪hf‬‬
‫‪ęĕēđĘĚ ęĕĚ‬‬
‫‪ęĕģđĦĚ ęĕĚ‬‬ ‫‪ęĕ‬‬ ‫‪ęĤĒ ĕđđģ‬‬ ‫‪ĘČĕĢĜĔđĠ ĕđđĥ ęĕđđģ‬‬ ‫‪ęĕ ęĕģđĦĚ ęĕĚ‬‬
‫‪ęĕēđĘĚ ęĕĚ ĕĜĕč ěĠ‬‬ ‫‪ęĕģđĦĚ ęĕĚ‬‬
‫‪čđčĤĞ ĤđĒČ‬‬ ‫‪ĕĜĕč ěĠ‬‬ ‫‪hs‬‬

‫‪ęĕēđĘĚ ęĕĚ‬‬

‫איור ‪.8‬ד‪( :‬א) המודל ההידרוסטטי; (ב) המודל הדינמי; (ג) ההמודל הדיספרסיבי‪ ,‬לתיאור צורת הפן־הביני (על פי ‪Freeze and Cherry,‬‬
‫‪.)1979; Fetter, 1994‬‬