|
|
|
التغذية الإصطناعية للمياه الجوفية في دولة الإمارات العربية المتحدة |
|
|
|
إعداد:
أحمد سيف المطري
جيولوجي أول بقسم المياه والسدود
أولا : المقدمــة
التغذية الإصطناعية للمياه الجوفية هي" إعادة تزويد الخزان الجوفي المياه وذلك عن طريق إضافة المياه إلى الخزان الجوفي بطرق مختلفة مخطط لها مثل خزانات السدود وأحواض نشر المياه أو بطرق غير مخطط لها رشح المياه السطحية من هطول الأمطار والمجاري المائية المؤقتة أو الدائمة ".
والتغذية الإصطناعية المخطط لها التي تخزن المياه تحت سطح الأرض من أجل الاستخدامات المستقبلية تشمل جلب المياه المراد تخزينها إلى مكان التخزين واختيار طريقة التغذية ودراسة خطواتها وطريقة تنفيذها .
ثانيا: أنواع التغذية الاصطناعية للمياه الجوفية
- أحواض نشر المياه (Spreading basins).
- طريقة مجرى الوادي (Stream Channels).
- طريقة الحفر (Pits).
- طريقة آبار الحقن (Injection Wells).
ثالثا : الأهداف الأساسية للتغذية الاصطناعي
- المحافظة على المصادر المائية.
- الاستخدام الأفضل لخزانات المياه الجوفية عن طريق تخزينها قرب مناطق الطلب.
- التقليل من عملية البخر.
- إيقاف حدوث الانهيارات الأرضية وتجنها عن طريق رفع منسوب المياه الجوفية.
- حماية الخزانات الجوفية العذبة من زحف المياه المالحة من البحر إلى الخزانات الجوفية بالمنطقة.
- تخزين المياه السطحية الزائدة عن الحاجة تخزينا جوفية مثل مياه الفيضانات.
رابعا : طرق التغذية الاصطناعية : (Methods Of Artificial Recharge)
التغذية عن طريق نشر المياه ( Water Spreading )
وهي أكثر طريقة شائعة الاستخدام في التغذية الاصطناعية للمياه الجوفية وتتلخص بنشر المياه فوق مساحة سطحية كبيرة تسمح للماء بالرشح إلى الخزان الجوفي , ومعدل الرشح يصف الحركة العمودية خلال المنطقة غير المشبعة ويعرف بأنه حجم الماء الذي يتحرك للأسفل بالجاذبية خلال وحدة الزمن و وحدة المساحة ويعبر عنها بقدم مكعب لكل قدم مربــــــع فــي الـــيوم ( ft3/ day . ft2 ) أو بشكل شائع ( ft / day ) .
هناك طريقتان شائعتان لنشر المياه بهدف التغذية الصناعية , هما طريقة النشر على جانب المجرى المائي (Off - Channel Spreading ) , وطريقـــــة الفيضـــــــــان نشر المياه داخل المجرى المائي ( On - Channel Spreading ).
- طريقة النشر الجانبي : Off - Channel Spreading
يكون نشر المياه حسب هذه الطريقة في المساحات التي يتم نقل المياه إليها عن طريق تحويل المجرى المائي , وهذه المساحات يجب أن تكون ظروفها مناسبة للتغذية , أي تسمح بمعدلات رشح عالية وتصمم المساحات التي يتم نشر المياه فوقها بحيث تفصل إلى أجــزاء عن طريق حواجز أو سدود , ويعتمد حجم هذه الأحواض وشكلها أساسا على مساحة الأرض المتاحة كذلك ميل وظروف التربة . و الشكل رقم ( 1 ) يوضح آلية النشر الجانبي للمياه ولقد حرصت الدولة على بناء السدود والبحيرات مثل سد المدينة في المنطقة الزراعية الوسطى. حسب الصورة رقم (1).
|
|
| الشكل ( 1 ) يوضح طريقة النشر الجانبي للمياه وهذه العملية مطبقة في البحيرات والسدود في الدولة |
الصورة ( 1) لسد المدينه حيث تتجمع المياه خلف السد |
- طريقة نشر المياه داخل المجرى المائي: ( On - Channel Spreading )
|
بهذه الطريقة يتم تحسين مجرى الوادي لزيادة قدرة الرشح عن طريق بناء سدود وحواجز رملية أو حصوية في مجرى الودي أو توسيع مجري الوادي بحيث تزداد المساحة التي يتم رشح المياه منها كما في وادي شوكة شكل رقم ( 2 ) بإمارة راس الخيمة , كما أن تخفيض سرعة المياه تسمح بفترة بقاء أطول للمياه ومن ثم يزداد معدل الرشح , ويتم تخفيض سرعة المياه من خلال إقامة الحواجز في مجرى الوادي من اجل الاستفادة من أكبر كمية ممكنة من مياه السدود . |
 |
| الشكل رقم ( 2 ) مجرى وادي منطقة شوكة |
|
التغذية من خلال الحفر ( Recharge Through Pits )
هذا النوع من التغذية يتطلب مساحة سطحية أقل من أحواض النشر و لان الرشح يتم من جدران الحفرة بسبب إن التوصيل الهيدروليكي الأفقي أكبر من العمودي , يمكن عن طريق الحفر تجنب المشاكل بالتبخر التي تكون كبيرة في حالة أحواض النشر والشكل ( 3) يوضح مخطط تصميم حفر تغذية المياه الجوفية أو ما يعرف بالبحيرات ولقد تم إنشاء العديد من البحيرات في الدولة ومثال على ذلك بحيرة فلي صورة( 3 ) .
 |
 |
| شكل ( 3 ) استخدام الحفر لتغذية خزان جوفي فوق طبقة غير منفذه |
صورة ( 3 ) : بحيرة فلي حيث تتجمع المياه في البحيرة وذلك من أجل تغذية المياه الجوفية |
3 ـ آبار الحقن والتغذية ( Injection Wells )
| تستخدم آبار الحقن والتغذية غالبا لأهداف تغذية خاصة مثل حجز مياه البحر ( منع التداخل مياه البحر مع المياه العذبة ) وتتشابه آبار الحقن مع آبار الضخ , فبعض آبار التغذية تخترق عدة طبقات , وفي كل طبقة تركب مصفاة ( screen ) وكل مصفاة تحاط بغلاف حصوي ويتم فصل كل خزان جوي عن الخزان الأخر باستخدام تكتيم إسمنتي بين الخزانات حول حفرة .التغذية. والشكل ( 4) يوضح تصميم بئر حقن مركبة بعدة ثقوب وعدة مصاف . |
 |
| شكل ( 4) بئر حقن مركبة |
|
خامسا: المحافظة على معدلات الرشح : Maintaining Recharge Rates
أثبتت العمليات التالية نجاحها في المحافظة على معدلات التغذية في أحواض نشر المياه .
- الترحيل الدوري للمواد الناعمة المترسبة على سطح الأحواض بالكشط , ويكون أكثر فاعلية في الأراضي التي يكون فيه حجم الحبيبات خشنا.
- وضع طبقة من الفلتر في الحوض وتتبدل بين فترة وأخرى.
- منع الماء العكر من دخول أحواض النشر.
- ماء التغذية يجب أن يدخل إلى حوض النشر من أخفض نقطة لمنع عمليات النحت وإغلاق مسامات التربة أو الإغلاق البيولوجي ويمكن إضافة مواد كيماوية أو عضوية إلى سطح التربة لزيادة الرشح.
سادسا :أثر المنشآت المائية على مناسيب المياه الجوفية
| من خلال تتبع اثر السدود والحواجز التي تم إنشائها في الدولة تبين بان آبار المراقبة التي تقع بالقرب من السدود يرتفع فيها منسوب المياه الجوفية والشكل رقم ( 5 ) يوضح ارتفاع منسوب المياه الجوفية في سد وادي البصيرة بمنطقة دبا مما يؤثر إيجابا على النشاط الزراعي بالمنطقة وهكذا على سائر المناطق التي أقيمت بها المنشآت المائية من أجل تغذية المياه الجوفية . |
 |
| الشكل ( 5 ) : التغير في مناسيب المياه الجوفية ( متر) في سد البصيرة لعام 2003م |
|
جهود وإنجازات
إن من أبرز المنجزات التي تحققت خلال اثنتان وثلاثون عاما في ظل القيادة الرشيدة لصاحب السمو رئيس الدولة وإخوانه أعضاء المجلس الأعلى حكام الإمارات كانت في مجال المياه والتني تعتبر من الثروات الحيوية والأساسية لتأمين المياه للأغراض المختلفة وخاصة الأمن الغذائي , حيث تم بناء أكثر من 113 سد وبحيرة وحاجز بسعة 106 مليون متر مكعب سنويا في حالة المواسم المطيرة .
وكان من ابرز أهداف بناء السدود والحواجز والبحيرات في الدولة هي تغذية المياه الجوفية والحد من هدر مياه السيول في البحار , وكان لهذه المشاريع اثر واضح على النهضة الزراعية التي تشهدها الدولة من خلال ازدياد المساحات الخضراء حول مواقع السدود.
|
|
|