אקווה (אַקְוָה) או אַקְוִויפֵר (מלטינית: aquifer - "נושא מים") היא מאגר מים תת-קרקעי (מי תהום) המורכב משכבות סלע (בדרך כלל סלעים קשים) נקבוביות המאפשרות מעבר מים ואגירתם על גבי שכבות סלע אטומות (אקוויקלוד). המאגר נוצר בשל היקוות מי התהום על גבי שכבות סלעים כאשר מי משקעים (גשם, שלג וכו') אשר חלחלו אל הקרקע, נלכדים בתוך שכבות סלע אטומות. אופיין הנקבובי של שכבות הסלע התת-קרקעיות מאפשר למים שנספגו לנוע בחופשיות, עד לשכבות סלע בלתי חדירות למים (דוגמת חרסית) הצמודות לאקווה מתחתיה או מצדדיה ומונעות מהמים לנוע מתוכה. כאשר הלחץ המופעל על המים הלכודים באקווה גדול מספיק הם פורצים ממנה, לרוב בצורת נביעת מעיינות. מי האקוות נשאבים ומנוצלים לצורכי האדם.
מבנה האקווה.
מתחת לפני הקרקע, מי התהום מוכלים ברובם בחללים וסדקים קטנטנים, מיקרוסקופיים ברובם, שבתוך הסלעים, כמו מים המרווים ספוג. השלד המוצק של הסלע שבתוכו החללים המתמלאים במי התהום נקרא "תווך נקבובי". מידת הנקבוביות של התווך מוגדרת בהתאם לנפח היחסי של החללים מתוך הנפח הכולל.
מידת הקישור בין החללים, גודל החללים, צורתם הגאומטרית ומידת החיכוך בדפנות החללים קובעים את יכולת הזרימה של המים בסלע. תכונה זו נקראת המוליכות ההידראולית של התווך הנקבובי.
בתחתית האקווה נמצא האקוויקלוד, שכבת סלע או קרקע אטימה למים, המונעת ממי התהום לחלחל כלפי מטה. דוגמאות לסלעים או קרקעות היוצרים אקוויקלוד: חרסית, חוואר, גבס, גרניט ומלחים שונים. המשותף לחומרים המרכיבים את שכבת האקוויקלוד היא היותם בנויים מגרגירים זעירים שביניהם מרווחים דקים מאוד, דרכם המים אינם יכולים לחלחל.
החלק התחתון של האקווה, המלא במים, מכונה האזור הרווי. החלק העליון, שבו לא כל הנקבוביות מלאות במים, נקרא האזור הבלתי רווי, או "אזור מאוורר". הגבול המפריד בין האזור הרווי לאזור הבלתי רווי, נקרא הרמה הפריאָטית (מפלס המים). הרמה הפריאָטית עולה ויורדת בהתאם לנסיבות וחילופי העונות. היא יורדת בעונות יבשות, כאשר האקווה לא מתמלאת מחדש או מתמלאת בקצב אטי יותר מקצב התרוקנותה, ועולה בעונות הרטובות.
כאשר האקווה נמצאת בקרבת הים נוצר מגע בין המים המתוקים באקווה לבין מים מלוחים המצויים מתחת לים. קו המגע בין המים המתוקים למים המלוחים נקרא פן ביני. המים המתוקים קלים יותר ולכן הם צפים מעל שכבת המים המלוחים. מיקומו המדויק של הפן הביני תלוי בנפח המים הזורמים ובגרדיאנט ההידרולגי (שיפוע מפלס מי התהום) באקווה. בישראל, לדוגמה, במצב הטבעי שבו שיפוע מי התהום הוא 1–2 פרומיל, קצה הפן הביני חודר כמה מאות מטרים מערבה (לים התיכון). אם שיפוע פני המים גדל, הפן הביני מתקדם כלפי מערב, ואם השיפוע קטן הפן הביני נסוג מזרחה. לסוגיה זו חשיבות עליונה לתכנון הניצול באקווה - שאיבות יתר עלולות להביא למעבר הפן הביני מזרחה ולכניסת מים מלוחים לאקווה של מים מתוקים.
סוגי אקוות.
קיימים מספר סוגי אקווה:
עומק האקווה.
האקוות עשויות להימצא בעומקים שונים.
אקוות הנמצאות סמוך לפני השטח – סביר יותר שתשמשנה לאספקת מים והשקיה, אך הן גם פגיעות לזיהומים שונים. אקוות מסוג כזה נמצאות בעיקר באזורים מדבריים, כגון חלקים של הרי האטלס בצפון אפריקה, סוריה, ישראל ולבנון, ג'בל אחדר בעומאן, חלקים של סיירה נבדה ודרום מערב ארצות הברית. באזורים הללו האקוות רדודות מכיוון שהן מנוצלות תדיר.
קידוחים ובארות.
כדי לשאוב את מי התהום מהאקווה, יש צורך בחפירה באדמה ולהגיע לפחות עד מתחת למפלס מי התהום. משתמשים בבור גלילי צר קוטר הנקדח באמצעות מכונת קידוח, עד לעומק של מאות מטרים.
יש כמה שיטות קידוח:
בגמר הקידוח מוכנסים לחור הקידוח צינורות דיפון למניעת קריסת הקירות. בחלקו העליון של הקידוח משתמשים בצינורות אטומים ולאורך המקטע שניתן לשאוב ממנו את מי התהום משתמשים בצינורות מחוררים (מעין מסננת). המרווח שבין קירות הקידוח לצינורות ממולא בחצץ או בחומר אטימה בהתאם לצורך.
שאיבת מי התהום נעשית כיום באמצעות משאבה אנכית היורדת לתוך חור הקידוח אל מתחת למפלס המים ומסוגלת לשאוב בקצב של מאות ואף אלפי מטרים מעוקבים בשעה.
אקוות עיקריות בישראל.
בישראל קיימות מספר אקוות, והעיקריות הן: אקוות החוף, אקוות ההר, אקוות הגליל המערבי ואקוות החרמון. אקוות נוספות, האוגרות ומספקות מים בכמויות קטנות יותר, משתרעות גם באזור הגליל המזרחי, הגולן, הכרמל, מנשה, הנגב הדרומי והערבה. אקוות אלו משמשות לעיתים מקור מים בלעדי ליישובי האזור (כגון בערבה), בשל היעדר קשר למוביל הארצי החדש המחבר את מקורות המים העיקריים של ישראל.
אקוות החוף ואקוות ההר מספקות כמחצית ממקורות המים המתוקים הזמינים בישראל, ובאופן תדיר נשאבות מהם כמויות גדולות של מים. מחסור במים ושנות בצורת הביאו לשאיבת יתר מן האקוות, ובשל כך התעוררה לא פעם סכנה להמלחתן ולפגיעה באיכות המים. על מנת למנוע סכנה זו מוחדרים לאקוות מעת לעת מים ממקורות אחרים. איכות המים באקוות מאוימת גם על ידי חלחול של חומרים מזהמים דוגמת דשנים חקלאים, דלקים וכדומה.
אקוות החוף.
אקוות החוף היא מאגר מי תהום המשתרע תחת מישור החוף של ישראל על פני שטח של כ-2,000 קמ"ר, מהכרמל בצפון ועד חבל עזה בדרום, ולרוחב רצועה הנמשכת מקו החוף במערב ועד 7–20 ק"מ מזרחה. נפח המים בתוכה נאמד בכ-20 מיליארד מטר מעוקב, כשהמילוי החוזר הטבעי שלה מוערך בכ-250 מלמ"ק/שנה (כ-15% מכלל הצריכה בישראל), והיא מנוצלת במלואה במאות קידוחים הפרוסים בכל שטחו.
אקוות החוף מורכב ברובה מאבן חול גירית, המגיעה לעובי של עד כ-150 מטרים ליד הים. השכבה הולכת ונעשית דקה עד להיעלמותה בכיוון מזרח. מתחת לשכבה האוצרת מים נמצאת שכבת חרסית אטומה.
לחתך האנכי של אקוות החוף צורת משולש, המתרחב ממטרים ספורים במזרח ועד לכ-150–200 מ' במערב. צלעו העליונה מקבילה לפני השטח. צלעו התחתונה, היא בסיס האקווה, מונחת על גבי שכבות חרסית עבות ונטויה מערבה. שכבות אלו אוטמות את האקווה בבסיסה ומנתקות אותה מהאקוות העמוקות. האקווה עצמה בנויה בעיקר מסלעי חול וכורכר (אבן חול גירית) עם עדשות ושכבות דקות של חרסית. לסלעי החול מוליכוּת הידראולית ונקבוביות גבוהות. לעדשות החרסית מוליכות הידראולית נמוכה בכמה סדרי גודל. במערב האקווה שכבות החרסית מתעבות ומהוות שכבות חוצצות המחלקות את האקווה למספר תת-אקוות. הצלע השלישית של האקווה מחברת בין קו החוף (פני השטח) לבסיס האטום. צלע זו מותווית על הפן הביני.
העומק הרדוד של אקוות החוף הפך אותה לזמינה ולנוחה ביותר לניצול מחד, ולרגישה ביותר לזיהומים מפני השטח מאידך. באופן טבעי מהווה התווך הבלתי רווי "מסנן" טבעי למים המחלחלים מפני השטח. מים אלו עוברים תהליכים כימיים שונים ומגיעים לאקווה כשהם "נקיים" מזיהומים. באזורים אחדים ובעיקר במערב האקווה, התווך הבלתי רווי דק למדי, וזמן המעבר בו קצר יחסית. כך, דווקא תחת האזור המיושב והמתועש ביותר בארץ, נמצאת האקווה הרגישה ביותר. רגישות זו באה לידי ביטוי בחדירה של מזהמים ממקורות שונים, החל מתשטיפי מזבלות וכלה בדליפות דלק. נוסף על כך, מחלחלים גם עודפי השקיה משדות השלחין הממוקמים מעל אקוות החוף. עם זאת, איכות המים במחצית מהבארות השואבות באקווה החוף טובה - עם ערכים של פחות מ-250 מ"ג כלור/ליטר (ריכוז מרבי רצוי, לפי משרד הבריאות), ופחות מ-45 מ"ג חנקה/ליטר. ביתר הבארות ריכוז הכלור גבוה יותר ומגיע לכ-600 מ"ג/ליטר או שריכוז החנקה גבוה יותר ומגיע עד כ-70 מ"ג/ליטר (הריכוזים המרביים המותרים על פי משרד הבריאות) ובמיעוט הבארות הנותרים, נמצאו מים באיכות גרועה, בעיקר עקב ריכוזי חנקה הגבוהים מהמומלץ לפי משרד הבריאות.
בשנה ממוצעת נאמדת תרומת המים של אקוות החוף למשק המים הישראלי בכ-240–300 מלמ"ק/שנה, ומעמידה אותה במקום השלישי לאחר אקוות ההר והכנרת. אולם, אקווה זו מהווה מאגר תפעולי חשוב מכיוון שהיא היחידה שיכולה לאגור נפח מים גדול לתקופה רב-שנתית. ואכן, בשנים ברוכות מוחדרים לאקווה בנקודות שונות מים הנאספים ממאגרים אחרים בארץ וכן מי שיטפונות.
אקוות ההר.
אקוות ההר היא מאגר המים התת-קרקעיים הגדול של מדינת ישראל. אקוות ההר משתרעת לרגלי ההרים מהר הנגב בדרום עד למורדות הרי הכרמל. אקוויפר ההר מורכב מסלעי גיר ודולומיט, המאפשרים את חילחול המים הודות לתופעת הקרסט. מתחת לשכבה זו מצויים סלעי חוואר המהווים אקוויקלוד.
איכות המים באקוות ההר טובה ביותר: מליחות המים באזורי המחשופים היא 30–50 מ"ג כלור/ליטר והיא עולה עם ההתרחקות מאזורי המחשופים עד לכדי 200–300 מ"ג כלור/ליטר. תחת גוף המים המתוק באגן ירקון-תנינים מצוי גוף מים מלוח במגע חד. ניצול אינטנסיבי של אגן ירקון-תנינים יגרום, בין היתר, לעליית המים המלוחים לשכבות שהיום רוויות במים מתוקים. בצפון האגן נצפתה תופעה זו כתוצאה משאיבת יתר בקידוחים הממוקמים לרגלי שדרת ההר. בצפון הנגב שואבים משני גופי המים (המתוק והמלוח) במקביל על מנת למנוע את התפשטות המים המלוחים צפונה.
מקובל לחלק את אקוות ההר על פי כיוון הניקוז שלהם: אקוויפר ירקון תנינים זורם לכיוון הים התיכון, ואילו האקוויפרים המזרחיים מתנקזים לבקעת הירדן.
אקוויפר ירקון תנינים.
אקוויפר זה נמצא למרגלות הרי הכרמל ומגיע עד לאזור באר שבע, ומגב הרי יהודה ושומרון במזרח ועד שפלת יהודה. במערב הוא משתרע על שטח של למעלה מ-3,500 קמ"ר.