פן ביני

פן ביני הוא אזור הגבול בין מים מתוקים שמקורם באקווה, המצויה בדרך כלל באזור החוף, לבין מים מלוחים. המושג משמש בעיקר לתיאור הגבול בין מי התהום שמתחת לקרקעית הים, לבין מי התהום המתוקים שמתחת ליבשה.

בגלל הבדלי המליחות בין מי התהום התת-ימיים למי התהום היבשתיים אין הפן הביני אנכי, אלא משופע וחודר אל מתחת ליבשה בזווית המתאימה ליחס בין המשקל הסגולי של המים המלוחים לזה של המים המתוקים.

עקרון גיבן-הרצברג

עקרון גיבן-הרצברג הוא מודל פשוט למציאת העומק של הפן הביני בנקודה מסוימת באקווה. הוא קרוי על שמם של שני חוקרים אשר ניסחו אותו בראשית המאה ה-20. לפי המודל, עומק הפן הביני מתחת למפלס מי התהום בנקודה מסוימת ניתן לפי הנוסחה הבאה:

$z=\frac{{\rho }_f}{({\rho }_s-{\rho }_f)}h$

כלומר, עומק הפן הביני ($z$) תלוי בגובה עמודת המים המתוקים מעל פני הים ($h$), וביחס הצפיפויות שבין המים המתוקים (${\rho }_f$) למי הים המלוחים (${\rho }_s$).

לאחר הצבת ערכי צפיפות המים המתוקים (כ-1.000 גרם לסמ"ק) ומי הים (1.250 גרם לסמ"ק) מתקבלת המשוואה:

$z=40h$

כלומר, לכל מטר של מים מתוקים מעל גובה פני הים באקווה מצויים כ-40 מטרים של מים מתוקים מתחת לפני הים, ומתחתם הפן הביני המפריד בינם לבין מי הים.תבנית:הערה קיימים מודלים מורכבים יותר המביאים בחשבון פרמטרים נוספים ומהם עולה כי הפן הביני לא מתמשך בקו ישר אלא בקשת ששיפועה גדול יותר בקרבת הים.

הפן הביני בישראל

לאורך חופי הים התיכון של מדינת ישראל הושחת הפן הביני הטבעי, עקב עיור של מישור החוף ושאיבה אינטנסיבית של מי התהום. מצב זה מביא לחדירה של מי תהום תת-ימיים מלוחים לתוך אקוויפר החוף, ופוגע במשאבי המים של ישראל.

משום כך חברת מקורות שומרת את מי התהום בגובה מעל פני הים כדי שהמים המלוחים לא יזהמו את מי התהום.