הבדלים בין גרסאות בדף "מי נגר"

נוספו 352 בתים ,  לפני 7 שנים
מ
סקריפט החלפות (ארצות הברית, תוכנית, אסתטי, תת-) + עריכה חלקית
מ (סקריפט החלפות (ארצות הברית, תוכנית, אסתטי, תת-) + עריכה חלקית)
[[תמונהקובץ:Runoff.jpg|שמאל|ממוזער|250px|מי נגר]]
'''מי נגר''' הם [[מים]] אשר זורמים על גבי ה[[קרקע]]. זרימת המים מתרחשת כאשר האדמה ספוגה עד למקסימום יכולת הספיגה שלה. במצב שכזה, המים אינם מסוגלים לחלחלל[[חלחול (תהליך)|חלחל]] לתוך הקרקע ונישאים על גביה. מקור המים הוא בגשמים, [[קרחון|קרחונים]] או שלג.
 
מים אלה הם משני סוגים:
*'''נגר עילי''' הנקרא גם '''נגר ישיר''', הכולל את מי ה[[גשם|גשמים]] וה[[שלג]]ים היורדים באזור [[אגן ניקוז|אגן הניקוז]] אחרי שחלקם התאדה או חלחל ל[[קרקע]], וגורמיו הם בעיקר ה[[אקלים]] וסוג הקרקע. נגר עילי זורם בדרך כלל ב[[נחל]]ים וב[[נהר]]ות.
*'''נגר בסיס''' הם מי [[מעיין|מעיינות]]. המים קודם חלחלו באדמה ובנקודת שבר פרצו החוצה.
 
מי הנגר מהווים כארבעה אחוזים מכלל המשקעים. ככל שהגשמים עזים יותר, האדמה חדירה פחות למים, כלומר החלחול מועט ואין המים מספיקים להיספג באדמה. ככל שפני השטח משופעים יותר כך מצטברים יותר מי נגר. מי הנגר זורמים ומעמיקים את ערוצי הנחלים והנהרות. נגר עילי הנו מרכיב עיקרי במחזור המים והגורם הראשון לשחיקתל[[שחיקה (גאולוגיה)|שחיקת]] אדמה כתוצאה ממים. תהליך ה[[עיור]] (אורבניזציה) גורם לנגר רב עקב צמצום שטחי הקרקע המאפשרים חלחול מים.
תהליך ה[[עיור]] (אורבניזציה) גורם לנגר רב עקב צמצום שטחי הקרקע המאפשרים חלחול מים.
 
 
===סוגי נגר עילי===
נגר עילי יכול להיווצר על ידי גשמים או המסת שלג או קרחונים. המסה של שלגים וקרחונים ניתנת רק במקומות שבהם יש מזג אויר קר מספיק כדי לאפשר את היווצרותם, בדרך כלל המסת שלג תגיע לשיא באביב והמסת קרחון בקיץ. הגורמים המשפיעים על קצב המסת השלג והקרחונים הם טמפ'טמפרטורת האוויר וגם אורך שעות היום. ברכסי הרים גבוהים לעתים קרובות זרימת המים בנחלים מוגברת בימי שמש ויורדת בימים מעוננים.
 
באזורים שאין בהם שלג נוצר נגר עילי נוצר על ידי גשמים. לא כל גשם יגרום לנגר עילי זאת מפני שלכל אדמה יש יכולת ספיגה מסוימת של נוזלים. בקרקע מאוד עתיקה כמו באוסטרליהב[[אוסטרליה]] ודרוםוב[[דרום אפריקה]], קיימים שורשים מקובצים בעלי רשת סבוכה של "שיער שורש". תנאים אלו מגדילים רבות את כושר הספיגה של קרקע ולכן במקומות כאלו הסיכויים להיווצרות נגר עילי נמוכים מאוד. יכולת ההיווצרות של נגר עילי תלויה בכמויות גדולות מאוד של גשם וכן ביכולת ה[[התאיידות|אידוי]] של האדמה. דבר זה מוביל לזרימה מאוד לא יציבה בנחלי האזורים הללו.
 
==הגורמים להיווצרות נגר עילי:==
 
* '''עודפי מי גשם על קרקע לא רוויה''' - דבר זה קורה כאשר קצב ירידת הגשם על השטח יותר מהיר יותר מהקצב בו המים יכולים לחלחל לקרקע וכל אגני הניקוז המקומיים מלאים. תופעה זאת נקראת על"נגר שםעילי רוברטכתוצאה א.מעודפי הורטוןמי גשם" או "נגר עילי כתוצאההורטוני" מעודפי(Hortonian מיoverland גשםflow) על שם רוברט א. הורטון (Robert Elmer Horton{{כ}}; 1947-1875). תופעה זאת גורמת להיווצרות נגר עילי למרות שקרקעשהקרקע עליועליה יורד הגשם אינה רוויה. תופעה זאת קוראתמתרחשת בדרך כלל באזורים צחיחים או חצי צחיחים למחצה כאשר הגשמים הםאינטנסיביים מאוד אינטנסיבים ויכולת הספיגה של האדמה יורדת כתוצאה משטח פנים אטום או באזורים סלולים. תופעה זו קוראת לרוב באזורים אורבניים. כאשר המדרכות והכבישים מונעים את ספיגת המים.
* '''עודפי מי גשם על קרקע לא רוויה'''
דבר זה קורה כאשר קצב ירידת הגשם על השטח יותר מהיר מהקצב בו המים יכולים לחלחל לקרקע וכל אגני הניקוז המקומיים מלאים. תופעה זאת נקראת על שם רוברט א. הורטון או נגר עילי כתוצאה מעודפי מי גשם. תופעה זאת גורמת להיווצרות נגר עילי למרות שקרקע עליו יורד הגשם אינה רוויה. תופעה זאת קוראת בדרך כלל באזורים צחיחים או חצי צחיחים כאשר הגשמים הם מאוד אינטנסיבים ויכולת הספיגה של האדמה יורדת כתוצאה משטח פנים אטום או באזורים סלולים. תופעה זו קוראת לרוב באזורים אורבניים. כאשר המדרכות והכבישים מונעים את ספיגת המים.
 
* '''קרקע רוויה''' - כאשר הקרקע רוויה וכל אגני הניקוז מלאים והגשם ממשיך לרדת, מי הגשם יהפכו מיד לנגר עילי. רמת הלחות של הקרקע בדרגת b הוא גורם אחד המשפיע על קצב הרוויה של הקרקע. תופעה זו נקראת "נגר עילי היולטיאני" על שם ג'ון היולט (John D. Hewlett).
* '''קרקע רוויה'''
כאשר הקרקע רוויה וכל אגני הניקוז מלאים והגשם ממשיך לרדת, מי הגשם יהפכו מיד לנגר עילי. רמת הלחות של הקרקע בדרגת b הוא גורם אחד המשפיע על קצב הרוויה של הקרקע. תופעה זו נקראת על שם היולט.
 
* '''לחות בקרקע דרגה''' - קרקע שומרת על רמת לחות מסוימת אחרי ירידת גשמים. הלחותלחות הזוזו משפיעה על היכולת של הקרקע לספוח מי גשמים עתידיים. זאתכלומר, אומרת שקרקעקרקע בעלת לחות גבוה תגיע לרוויה בקצב יותר מהיר יותר מאשר קרקע בעלת לחות נמוכה.
* '''לחות בקרקע דרגה'''
קרקע שומרת על רמת לחות מסוימת אחרי ירידת גשמים. הלחות הזו משפיעה על היכולת של הקרקע לספוח מי גשמים עתידיים. זאת אומרת שקרקע בעלת לחות גבוה תגיע לרוויה בקצב יותר מהיר מאשר קרקע בעלת לחות נמוכה.
 
*'''זרם תת-קרקעי''' - לאחר חלחול של מים במעלה המדרון. המים יכולים לזרום באופן תת -קרקעי לצדדים, ועל ידי כך לעלות מן האדמה יותר קרוב לאגני ניקוז. תופעה זו נקראת subsurface return flow.
*'''זרם תת קרקעי'''
לאחר חלחול של מים במעלה המדרון. המים יכולים לזרום באופן תת קרקעי לצדדים, ועל ידי כך לעלות מן האדמה יותר קרוב לאגני ניקוז. תופעה זו נקראת subsurface return flow.
 
===השפעת האדם===
הגדלת שטחי העיר גורמת לתופעת מי נגר עילי להיות יותר גדולה יותר על ידי יצירת שטחים אטומים כמו כבישים, ובניינים שלאשאינם מאפשרים חלחול של מים דרך הקרקע עלעד לאקוויפרל[[אקוויפר]]. במקום זה המים מכוונים ישירות לתוך נחלים או ביבים. הזרימה המוגברת בנחלים גורמת לשחיקת הקרקע. גם באזורים שאין בהם הצפות. מי נגר מוגברים מקטנים את התחדשות מי הקרקע כתוצאה מכך כמות המים בקרקע יורדת ובצורות נהיות יותר קשות. חקלאים נפגעים מכך רבות בגלל שאין אקוויפרים מלאים להשקיה.
כאשר ישנם מזהמים ממקור אנושי על הקרקע, מזהמים המומסים בתוך מי נגר השפעת בני האדם גדלה ומזהמת מקורות מים. הזיהום במים יכול להגיע לאגני ניקוז כמו נחלים, נהרות, אגמים או אוקיינוסים. דבר זה מביא לשינוי כימיקלי במים ולמערכות האקולוגיות מסביב.
בדוח משנת 2008 של האגודה לחקר לאומי של ארה"בארצות הברית נטען כי נגר עילי אורבני היוו המקור הראשוני לאיכות מים ירודה בארה"בבארצות הברית.
 
==השפעות הנגר עילי==
 
===שחיקה וריבוץ===
מי נגר עילי גורמים לשחיקת משטח כדור הארץ. אותו חומר שנשחק מושא על ידי המים ומופקד באזורים חדשים. קיימים ארבעה סוגים עיקריים של שחיקה.
'''1.'''# שחיקת התזה- התוצאה המכנית של התנגשות טיפות המים בקרקע, חלקיקי קרקע משתחררים ומושאים על ידי המים לנחלים, נהרות וימות.
'''2.'''# שחיקה של חריציםחרצים - נגרםנגרמת על ידי כוח הזרם מספיק חזק שהוא חותך חריצים[[חרץ|חרצים]] ברורים בקרקע, חריציםחרצים אלו יכולים להיות ברוחב של סנטימטר עד לכמה מטרים. כמות גדולה מאוד של קרקע יכולה לעבור בזמן מאוד קצר.
'''3.'''# שחיקה של משטחים- נגרמת על ידי העברת המים על פני קרקע ללא ערוץ זרימה ברור.
'''4.'''# שחיקה של קרקעית נחלים- כאשר המים זורמים במהירות בנחלים הם גורמים לשחיקת קרקעית הנחל.
ירידה בתוצרת חקלאית היא לרוב התוצאה של שחיקה. תופעות אלו נלמדות בתחום שמירת הקרקע. חלקיקי הקרקע בנישאים במי הנגר נעים בגודלם מ0מ-0.001 מ"מ עד ל-1 מ"מ קוטר. חלקיקים יותר גדולים יותר שוקעים במרחק יותר קצר וחלקיקים יותר קטנים נישאים למקומות רחוקים מאוד. שחיקת אדמת [[טין|סילט]] המכילה חלקיקים יותר קטנים יותר מייצרת מים עכורים המפריעים להעברת האור לתוך נחלים ומפריעים למערכות הביולוגיות במים.
אזורים שלמים של מדינות הפכו ללא פוריותפוריים כתוצאה משחיקת קרקע. במישור המרכזי הגבוה של [[מדגסקר]], בערך 10% משטח המדינה כולה, לא גדלה צמחיה וקיימים חריציחרצי שחיקה שיכולים להגיע עד ל-50 מטר עומק וחריץ אחד שרוחבו הוא קילומטר. שחיקה גורמת לאיבוד האדמה הפורייה ומורידה את פוריות הקרקע ואיכות התוצרת החקלאית.
חקלאות תעשייתית מודרנית היא גם אחד הגורמים העיקריים לשחיקה. באזורים מסוימים בארה"בבארצות הברית יותר מ-50% מהקרקע העליונה נלקחנסחף במאה השנים האחרונות.
 
===השפעות סביבתיות===
העברת זיהומים למי קרקע, אקוויפרים, אגני ניקוז ולקרקע עצמה היא ההשפעה הסביבתית השלילית הגדולה ביותר של הנגר העילי. בסופו של דבר תופעה זאת גורמת לסיכון בבריאות אדם, הפרעה במערכות אקולוגיות והשפעה אסטטיתאסתטית על מקורות המים. חלק מהמזהמים שיוצרים את ההשפעה הגדולה ביותר הם דלק, מדביר חרקים ודשנים למיניהם. בני האדם מודדים את כמות מדבירי החרקים הנישאים במי הנגר מאז שנות ה-60 של המאה ה-20 ומהר מאוד הבינו שהמגע בין מדבירי חרקים ומים מגביר את הסיכוי להרעלת פיטו. במקרים של מי נגר ההשפעה הופכת לזיהום מים, כיוון שהנחלים והנהרות זוהמו על ידי מי נגר מזוהמים. מים מזוהמים יכולים לשנות את התהליכים המטבולים של בעלי החיים החיים במים. שינויים אלו יכולים להוביל לתופעות כמו מוות דגים המוני או לשנות את האיזון בין האוכלוסיות הדגים הקיימות. עוד דברים המושפעים מזיהומים במים הם, הזדווגות החיות, השרצה, יכולת הקיום של ביצים וזחלי דגים ופוריות של צמחים. ישנם מחקרים המראים כי קיומם של מדבירי חרקים, כמו ddt, במים יכולים לשנות את מינם של דגים מסוימים באופן גנטי.
נגר עילי שקורא באזורים מיוערים יכולים להוביל לאגמים מטענים גדולים של מינרלים כמו חנקן וזרחן. דבר זה מוביל לאטרופיקציה. מי הנגר באזורים של יערות מחטניים מלאים בחומצות רקבוביות, דבר זה יכול להוביל לריקבוב של מאגרי מים.
במקרה של זיהום אקוויפרים הבעיה העיקרית היא זיהום מי השתייה. בנודע לזיהום הקרקע מי נגר יכולים לגרום לשתי בעיות עיקריות, האחת יכולת הוצאה של זיהום מהקרקע והעברה של הזיהום למים ועל ידי כך לגרום לזיהום של אזורים רגישים והבעיה השנייה היא שמי נגר יכולים לגרום לזיהום של קרקע נקייה.
 
===הצפות===
הצפות קורות כאשר נחיל המים לא מסוגל להכיל ולהעביר את כמות המים הזורמים. קיים זמן מחזורי לתופעה הזאת. הצפה היא תהליך טבעי השומר על הרכב ותהליכים במערכות אקולוגיות אבל יכול להשתנות כתוצאה משינויים בשימוש באדמה כמו הנדסת נחלים. הצפות יכולות להיות חיוביות ושליליות כאחד. החקלאים לאורך הנילוס ניצלו את תופעת ההצפות העונתיות, אותן הצפות השיאוהסיעו אתם מינרליים[[מינרל]]ים שהיו טובים לצמחים, אבל ככל שמספר היישובים בעולם גדל ההצפות הפכו ליותר ויותר מסוכנות. ההשפעות השליליות של ההצפות כוללות אבדן חיים, נזק לרכוש, זיהום מי המקורות, איבוד תוצרת חקלאית ואיבוד מקום מגורים קבוע. הצפות הן בין אסונות הטבע הקשים ביותר.
 
==מידור ותיקון התופעה==
מידור ההשפעות השליליות של מי נגר יכול לבוא בכמה דרכים:
שימוש באדמה- תכנון המכוון להקטנה מקסימלית של משטחים אטומים באזורים עירוניים.
שליטה בשחיקה בחוות ואתרי בנייה.
תכניות לשליטה בהצפות.
הגבלת שימוש בכימיקלים לחקלאות, גינון, תעשייה וכו'.
 
'''===שימוש באדמה'''-===
הרבה גורמים רגולטוריים בעולם מעודדים את חקר השיטות להקטנת את תופעת הנגר העילי על ידי הימנעות ממשטחים קשים )משטחים(שטחים אטומים(), הרבה עיריות יצרו קווי מנחה ותקנות למפתחי האדמה המעודדים מדרכות צרות ושימוש באבני סךסף שקועות באדמה בניגוד לשקועות במלט ועוד שיטות פיתוח המאפשרות מקסימום חלחול מים באזורים עירוניים. דוגמה לתכניתלתוכנית פעולה ניתן למצוא ב[[סנטה מוניקה]] ב[[קליפורניה]].
 
'''שליחה===שליטה בשחיקה'''-===
קיימות שיטות לשליטה בשחיקה מאז ימי הביניים כאשר חקלאים הבינו את חשיבותה של חקלאות מתוכננת כדי שיכולו לשמור את מאגרי הקרקע. בתחילת שנות החמישים של המאה ה-20 שיטות חקלאות אלו נהיו יותר מתוחכמות. בשנות ה-60 של המאה ה-20 ממשלות מקומיות בארה"בבארצות הברית החלו למקד את מאמציהם בצמצום היווצרות מי נגר עילי על ידי כך שקבלנים הוכרחו ליישם תכניות לשליטה על הזרימה של מי הנגר. שיטות אלו כללו שימוש בקש לטובת האטה של זרימה במדרונים, הקמת גדרות סילט, תכנון בנייה בחודשים היבשים.
 
'''===שליטה בהצפות'''-===
כבר בחצי הראשון של המאה ה-20 התכניות של השליטה בהצפות יכלו לצפות את נקודות הזרימה החזקות ביותר בנחלים ונהרות. כתוצאה מכך פותחו אסטרטגיות להקטנת מהירות הזרימה. השיטות הנפוצות הן אגני ניקוז כדי למנוע זרימה חזקה.
 
'''===הגבלת שימוש בכימיקלים'''-===
לאחר יישום תכניתתוכנית שימור המשאבים הטבעיים בארה"בבארצות הברית ב-1976 ותכניתותוכנית איכות המים ב-1977 מדינות וערים בארה"בבארצות הברית נעשו יותר קפדנים בשליטה על אחסון של כימיקלים רעילים ובכך מנעו נזילה והתפשטות של חומר רעיל. השיטות הנפוצות הן חובת אחסון כפול של כימיקלים, רישום שימוש בחומרים מסוכנים, צמצום במספר המדברימדברי החרקים המאושרים ושליטה יותרהדוקה אדוקהיותר על דשנים למיניהם. בהרבה אזורי תעשייה נדרש טיפול ראשוני בשפכים כדי לצמצם את בריחת המזהמים לסביבה.
 
'''===מדידה ומודלים מתמטיים'''-===
מי נגר עילי מנותחים על ידי שימוש במודלים מתמטיים בשילוב עם שיטות הדגמה של איכות המים. ניתן לבצע את המדידות על ידי מכשירים אוטומטיים רציפים לניתוח איכות המים המכוונים למזהמים ספציפיים כמו כימיקלים אורגניים או לא אורגניים, ph[[pH]], עכירות וכו'. או על ידי סימנים משניים כמו חמצן מומס במים. את המדידות ניתן לעשות גם על ידי מדידה של אצוות מים ולא על ידי זרימה רציפה של מים.
בתחילת של החמישים של המאה ה-20 מודלים נראה שמודלים להעברת מים חישבו את כמויות מי הנגר העילי בעיקר לזיהוי הצפות. בתחילת שנות ה-70 של המאה ה-20 פותחו מודלים מחשביים לניתוח להעברת מי הנגר העילי המכילים מזהמי מים, מודלים אלו לוקחים בחשבון את קצב ההמסה של כימיקלים שונים והחלחול לתוך האדמה. על ידי כך הם הגיעו לכמות הסופית של המזהמים שיחלחלו לתוך קרקע מסוימת.
 
 
 
==ראו גם==
* [[זיהום מים]]
* [[התפלת מי ים]]
* נגר עילי – אנציקלופדיה, המכון למדעי כדור הארץ, האוניברסיטה העברית
http://earth.wiki.huji.ac.il/index.php/%D7%A0%D7%92%D7%A8_%D7%A2%D7%99%D7%9C%D7%99
* מאמר מניעת נגר עילי וסחף קרקע באמצעות שימוש ברסק גזם
http://magazine.isees.org.il/Files/Articles/164.pdf
* שיטפונות ונגר עילי בישראל- אתר רשות המים
http://www.water.gov.il/Hebrew/ProfessionalInfoAndData/Water-Quality/Pages/torrential_rain.aspx?P=print
* כתבה איסוף מי הגשם והנגר העילי
http://www.epochtimes.co.il/news/content/view/12715/92/
 
 
==קישורים חיצוניים==
{{קצרמר|גאוגרפיה}}
* [http://earth.wiki.huji.ac.il/index.php/%D7%A0%D7%92%D7%A8_%D7%A2%D7%99%D7%9C%D7%99 נגר עילי] – אנציקלופדיה, המכון למדעי כדור הארץ, האוניברסיטה העברית]
* מאמר[http://magazine.isees.org.il/Files/Articles/164.pdf מניעת נגר עילי וסחף קרקע באמצעות שימוש ברסק גזם ]
* [http://www.water.gov.il/Hebrew/ProfessionalInfoAndData/Water-Quality/Pages/torrential_rain.aspx?P=print שיטפונות ונגר עילי בישראל] - אתר רשות המים
* כתבה[http://www.epochtimes.co.il/news/content/view/12715/92/ איסוף מי הגשם והנגר העילי]
 
[[קטגוריה:טופוגרפיה]]