אפיקי נחלים משמשים כנתיבים של זרימה מהירה ולכן עשויים להסיע אירועי זיהום במהירות ולמרחקים ארוכים. תופעה זו לא מוגבלת לתנאים של זרימה עילית בלבד אלא משמעותית גם כאשר המים זורמים בתת הקרקע בתוך התצורה החלוקית. נכון להיום לא קיימת שיטה להערכת המהירות והספיקה הזורמת בנתיבים תת קרקעיים אלו. מטרת המחקר היא פיתוח ויישום של אמצעים למדידה וכימות של הזרימה בתצורה החלוקית של נחלים.
המחקר התבצע באפיק נחל כזיב בין עין זיו לעין טמיר בשני אתרים. בשלב הראשון בוצע סקר גיאופיסי באמצעות טומוגרפיה חשמלית (ERT) ורדאר חודר קרקע (GPR). חתכי ה-ERTוה-GPR עובדו ליצירת מפות דו ותלת ממדיות של מבנה תת הקרקע. בשלב השני, הותקנו מדידים רב מפלסיים בעזרתם בצענו ניסויי עקומי פריצה בעומק התצורה החלוקית. נותבים פלורסנטיים מסוג Uranine וRhodamine WT שוחררו בעומק שכבת החלוקים ונדגמו במורד הזרימה ע"י מדידים נוספים. כמו כן נמדד מפלס המים העיליים בדיוק ורזולוציה גבוהים.
לשם הערכת מקדמי המוליכות והדיספרסיביות פותח מודל נומרי תלת ממדי של משוואות מאזן המים והמומסים. כיול המודל נעשה ע"י התאמה בין עקום הפריצה המדוד לזה המחושב. מפת העומדים, תוצאות ניסויי עקום הפריצה ופתרון המודל מעידים על קיומו של שדה זרימה מורכב בתת הקרקע. התופעה הדומיננטית היא של זרימה הנכנסת לתת הקרקע (Downwelling) ואזורי בצבוץ וזרימה עולה (Upwelling). השפעת גושי הסלע ניכרת בחלק העליון של תת הקרקע ומאלצת את קווי הזרם לעוקפם, אולם השפעתה קטנה מזו של שדה העומדים. הערך הממוצע של מקדם המוליכות שהתקבל הינו 0.05 m s-1. ערך זה גבוה מזה של קרקעות, תצורות מסלע שונות ותצורות חלוקים של נחלים שונים בעולם אולם הוא מתאים לסדר הגודל של מקדמי המוליכות שהתקבלו מניתוח של ניסויי סמנים שבוצע ב- 2007 על ידי רשות המים והמכון הגיאולוגי (מגל וחובריה, 2007).
תרומת המחקר היא פיתוח ובחינת של שיטה לכימות תנועת מים בתת הקרקע של אפיקי נחלים ע"י ניתוח כמותי של מקדמי המוליכות בשכבה החלוקית, וכך בניית תשתית הדרושה לפיתוח מודל הידרולוגי המתאר את שדה הזרימה בתווך נקבובי בערוצי נחלים.
