وتشكل طبقات المياه الجوفية مصدر المياه ل 70٪ من استخدام الري في العالم. وقد شهدت العديد من طبقات المياه الجوفية هذه انخفاضا حادا في ضغط المياه ومعرضة للخطر بسبب الإفراط في الاستهلاك. على سبيل المثال ، يوضح الشكل أدناه المياه الجوفية المتدفقة من بئر ارتوازي تم حفره في عام 1888 في وونسوكت ، ساوث داكوتا ، الولايات المتحدة الأمريكية. كان ضغط فوهة البئر الأولي 250 رطل لكل بوصة مربعة (1.7 ميجا باسكال) ، وانخفض إلى 35 رطل لكل بوصة مربعة (0.25 ميجا باسكال) بحلول عام 1923 (Meinzer and Hard ، 1925).
إن اختفاء المياه الجوفية يعني أن إدارتها تعتمد على فهم البيئة الجيولوجية وفيزياء استخراج المياه. يقدم هذا الكتاب مقدمة تاريخية لاكتشاف دور تشوه طبقة المياه الجوفية استجابة للضخ الواسع النطاق في طبقات المياه الجوفية المحصورة. تم إجراء العديد من هذه الاكتشافات من قبل علماء في هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية ابتداء من تسعينيات القرن التاسع عشر ، والتي ركزت على دراسات طبقة المياه الجوفية في داكوتا. المعالم الهامة في التحقيقات هي: الملاحظات الميدانية للنظام الهيدروجيولوجي (دارتون ، 1896 ، 1901 ، 1909) ؛ إنشاء العلاقة بين تشوه طبقة المياه الجوفية وسحب السوائل المسامية (Meinzer ، 1928) ؛ تطوير حل رياضي يصف التغيرات في الرأس الهيدروليكي داخل طبقة المياه الجوفية استجابة لبئر الضخ عن طريق القياس على تدفق الحرارة (Theis ، 1935) ؛ وأخيرا ، اشتقاق المعادلة الحاكمة المعتمدة على الوقت لحركة المياه الجوفية من حيث طبقة المياه الجوفية وانضغاط المياه (جاكوب ، 1940).
تنسج هذه الأوراق المعيارية معا خيوطا من الهيدروجيولوجيا والجيوميكانيكا وهندسة البترول مع غرز ملزمة من الرياضيات والفيزياء. التخزين النوعي هو إحدى خاصيتين لطبقة المياه الجوفية (الموصلية الهيدروليكية هي الأخرى) التي تظهر في معادلة تدفق المياه الجوفية. يمكن أن يوفر الخوض وراء كواليس اكتشافه لعالم المياه الجوفية فهما مفاهيميا أعمق مما يتضح بسهولة من تعريفه على أنه “حجم المياه التي يطلقها حجم وحدة من طبقة المياه الجوفية من التخزين لكل وحدة حجم طبقة المياه الجوفية تحت انخفاض وحدة في الرأس الهيدروليكي” (على سبيل المثال ، Freeze and Cherry ، 1979).
يتم توفير مصدر الاستشهادات في هذا الوصف الموجز في قائمة المراجع الخاصة بالكتاب.