مساقط المياه (إدارة-)

مساقط مياه (اداره)

Watershed management - Gestion des bassins hydrographiques

مساقط المياه (إدارة ـ)

المسقط المائي watershed هو مجموعة مساحات الأراضي وما عليها، التي تنسال على سطحها المياه لتغذي مسيل ماء أو جدولاً أو وادياً أو نهراً، أو تتسرب داخلها وتخرج من نقطة واحدة لمصبها. يسمى المسقط المائي  باسم الوادي أو النهر أو المسيل الذي يغذيه، مثل حوض نهر اليرموك (الشكل 1)، وللمسقط المائي تسميات أخرى مثل الحوض الساكب catchment area أو حوض تدفق المياه السطحية والحوض النهري river basin. ويتميز علم المساقط المائية بعلاقته المباشرة بجميع العلوم الأخرى، ولاسيما علوم المياه والزراعة والغابات والمناخ والتربة والاقتصاد والعلوم الطبيعية الجغرافية.

تصنيف مساقط المياه وخصائصها

تصنف المساقط المائية محلياً وعالمياً حسب خصائصها ومجاريها وتشكلها وحجمها وديمومتها، وأثرها فيها كما يأتي:

1ـ خصائص المساقط المائية:

أبعادها: للمسقط المائي ثلاثة أبعاد موضحة في الشكل (2)، هي:

- الطول: هو امتداد المسقط بين أبعد نقطة عن المصب حتى نقطة المصب أو نقطة خروج الماء من المسقط.

- العرض: هو طول الخط الأفقي الواصل بين منتصفي الخطين الجانبين المحددين لمجاري مياه المسقط المائي، أو هو المسافة المحصورة بين الحد الأعلى للسفح وبداية الأرض المنبسطة في أسفله .

- العمق: هو المسافة المحصورة بين قمة الغطاء النباتي في أعلى نقطة في المسقط والطبقة الصخرية في أسفله.           

- حدودها: يتكون المسقط المائي من حوضي الجريان السطحي والجوفي، ولهما حدود خارجية (حدود الحوض السطحي) وحدود جوفية (حدود الحوض الجوفي) تفصلها عن غيرها من الأحواض المجاورة وترسم بشكل خط مغلق (الشكل 3). وتكون الفواصل المائية واضحة في مناطق الجبال والتلال السهلية، وغير واضحة في مناطق المستنقعات السهلية.

- الحدود الخارجية: هي الخط الواصل بين قمم الجبال أو التلال والمرتفعات التي تحيط بالمسقط، ويسمى هذا الخط بقاسم المياه divide حيث يفصل بين المياه المسالة من قمة الجبل إلى مسقطين متجاورين مشتركين بخط الحدود.

- الحدود الجوفية: هي الخطوط التي تقسم المياه الجوفية بين مسقطين متجاورين تحت سطح التربة.

ج- سعاتها: يتألف المسقط المائي الكبير أو المتوسط المساحة عموماً من عدد من مساقط الوديان الفرعية أو الثانوية Sub- catchments الرافدة للمجرى الرئيسي (الشكل 4 و1). وتختلف مساقط المياه فيما بينها وفي مساحاتها ولاتتشابه إلا نسبياً، وتصنف حسب مساحاتها في:

- مساقط صغيرة المساحة  أقل من 100 هكتار

- مساقط متوسطة المساحة تراوح بين 100 و1000 هكتار

- مساقط كبيرة المساحة تراوح بين 1000 و10000 هكتار

- مساقط كبيرة المساحة جداً وتكون أكبر من 10000 هكتار

د ـ أشكالها: تتباين أشكال المساقط المائية، حسب توزيع تفرعات المجرى الرئيسي والمجاري الفرعية الرافدة له كما يأتي (الشكل 5):

مكونات مساقط المياه والعوامل المؤثرة فيها

1ـ المكونات الأساسية المشكلة للمساقط المائية تشتمل على الثروات الطبيعية المتوافرة على مساحة المسقط المائي، مثال الماء الجوفي ground water والتربة والمجتمعات النباتية والحيوانية وجيولوجية وطبوغرافية الموقع، أما كيفية التأثير فيها فهي بالغة التعقيد إلا أنها تتفاعل على نحو مستمر ودائم مع عوامل المناخ المسيطرة مؤدية بذلك إلى تكوين مساقط مائية مختلفة، ذات أنواع وأشكال وسعات محددة (المخطط 1).

تمكن الإنسان من السيطرة على منتجات المساقط المائية وسلوكها وتحويلها لمصلحة الإنسان ومجتمعه.

2ـ العوامل التي تؤثر في المساقط المائية وإنتاجيتها المائية:

هنالك عوامل عدة تؤثر في إنتاجية المساقط المائية وفي كمية مياهها ونقاوتها وسرعة جريانها أهمها:

أ ـ الدورة المائية الهدرولوجية hydrologic cycle

وهي حركة الماء وانتقاله من البحار إلى طبقات الجو ثم تكاثفه وهطله على البحر مباشرة أو على اليابسة ثم عودته إلى الجو على نحو غير مباشر بفعل الجريان السطحي للماء أو الجريان الجوفي في دورتيه القصيرة والطويلة (الشكل 6).

الشكل 6: الدورة الهدرولوجية في الطبيعة

تؤدي عوامل الدورة الهدرولوجية من حرارة وهطل مطري وغيرها في داخل المساقط المائية المختلفة إلى تكوين المنظومة البيئية ecosystem وتحديد العلاقة المباشرة للتعايش بين الكائنات الحية والمواقع الموجودة فيها، فتظهر نماذج بيئية مختلفة تتوزع مثلاً بين أعالي الجبال المهجورة في آسيا وبين التندرا والبوادي والصحاري والغابات المختلفة.

ب ـ الغطاء النباتي vegetation cover: يؤثر الغطاء النباتي، بصفة رئيسية في الدورة المائية الطبيعية وفي مساقط المياه ويؤدي دوراً مميزاً في إدارتها وتنظيمها. إذ تقوم النباتات عامة بأدوار مختلفة، أهمها تأثيراً في المساقط المائية هي الغطاءات النباتية الحراجية، لأنها الأكثر استهلاكاً للماء وتشكل حاجزاً جيداً يفصل بين الأمطار وجريانها في المجاري والأخاديد والوديان. ويمكن توضيح تأثيرات الغطاء الحراجي كما يأتي:

1- الإعاقة interception: يقوم تاج الشجرة بإعاقة وصول قسم من مياه الأمطار والثلوج والجليد إلى التربة. وتنحصر أهمية الإعاقة في إطالة مدة هطل المطر على سطح التربة، ومن ثم زيادة نفاذ الماء إلى التربة وتقليل الجريان السطحي. وتكون عموماً الأشجار العريضة الأوراق والدائمة الخضرة أفضل من الإبرية والمتساقطة. كما يقوم الغطاء النباتي بحماية التربة من تأثير ضربات حبات المطر ويحافظ على تركيبها الحبيبي ويحول دون تناثر ذراتها، ومن ثم تبقى مساماتها مفتوحة لتسريب الماء الشعري عميقاً في التربة، مما يحول دون تشكل المسيلات والانجرافات.

2- التظليل وتحسين الموقع: يعمل الغطاء النباتي الحيّ والميّت على تظليل سطح التربة وحمايتها من أشعة الشمس المباشرة والإشعاعات الضوئية، ويقلل بذلك البخر من سطح التربة، ويساعد على تنشيط عمل الكائنات الحية الدقيقة في المادة العضوية في التربة، فتتحسن صفاتها الفيزيائية وخاصة سعة التسرب water infiltration فيتحسن انتشار الجذور التي تثبت التربة.

3 - النتح transpiration: تطرح الأشجار الماء بالنتح. ويكون هذا الاستهلاك على حساب المردود المائي للمسقط، وهي ناحية سلبية خاصة في المناطق الجافة وشبه الجافة.

4 - الاستغلال: يؤثر الاستغلال الجائر للغابة سلباً في المساقط وهذا على خلاف الاستغلال الجيد.

ج ـ العوامل المناخية: عديدة وهي:

1- الهطل المطري: هو مصدر المياه الأوحد الكبير والمتنوع والمغذي للمسقط المائي. ويؤثر تذبذب الهطولات زمنياً أو كمياً على نحو فعال في مدخراته.

2- الحرارة: تحدد تشكل نوع الهطل (مطر- ثلج - برد وغيرها)  وسرعة ذوبان الثلوج وسرعة التبخر والنتح وتجمد التربة.

3- الرطوبة النسبية: تؤثر في مقدار النتح النباتي والتبخر من التربة، وهي مصدر مختلف أنواع الهطل.

4- الرياح: يختلف تأثيرها حسب شدتها واتجاهها ومدة هبوبها في زيادة التبخر والنتح وفي توزيع الأمطار وكمياتها الساقطة على المسقط المائي. وتضر الرياح القوية بالغطاء النباتي ميكانيكياً وفيزيولوجياً.

5- الإشعاع الشمسي: يتكون من عاملي الإضاءة والحرارة، وهو يؤثر في نمو الغطاء النباتي وفعالية الكائنات الحية في التربة التي تحسن خواصها الفيزيائية بزيادة تحلل المواد العضوية المتراكمة وامتزاجها مع مكوناتها المعدنية، كما يؤثر في عامل التبخر والنتح.

د- العوامل الطبوغرافية: تؤثر طبوغرافية الموقع في طبيعة النبت من جرّاء تأثيرها في التربة والمناخ، فالارتفاع عن سطح البحر والمنحدرات ودرجة الميل وعمق التربة والسلاسل الجبلية والموقع بحسب خطوط الطول والعرض، تكوّن مناخات محلية microclimats تحدد توزع أنواع النباتات وتجمع المياه.

هـ - التربة وعمق التطبق الجيولوجي: تتكون التربة من الحبيبات المعدنية والمادة العضوية والفراغ المسامي الذي يملؤه الهواء والماء. والأتربة ليست ثابته بل في حركة دينامية مستمرة. وتتصف التربة بخواص فيزيائية وكيمياوية ذات أهمية خاصة في مجال هدرولوجيا المسقط المائي.

أما التطبق الجيولوجي للصّخور الأساسية التي تبطن قاعدة التربة فهو البعد السفلي لمسقط المياه (عمق المسقط)، وبذا تؤثر جيولوجية الموقع في هدرولوجيا المسقط من حيث شكل صخورها الأساسية ونفوذية هذه الصخور وقابليتها للتشقق. ولا تتحقق زيادة المخزون المائي في التربة إذا كانت طبيعة الصخور الأساسية تسمح بتسرب الماء إلى أعماق الأرض.

و - الشكل والمساحة: يؤثر شكل المسقط ومساحته في مدة تجمع مياه الجريان السطحي، كما تؤثر السعة في كمية الماء المخزونة.

ز- استعمالات الأراضي: يجب استثمار أراضي المساقط المائية بأفضل السبل بغية توفير أعلى درجة من الحماية والصيانة، ولتحقيق أهداف إدارة المساقط المائية وتنظيمها.

- مفهوم إدارة المساقط المائية وتنظيمها واستغلالها:

يمثل علم إدارة المساقط المائية مجموعة العلوم والفنون التي تهتم بدراسة الثروات الطبيعية المتجددة وقياسها وصيانتها، مثل المياه والتربة والغطاء النباتي والثروات الطبيعية الأخرى المنتشرة في حدود وخطوط تقسيم وتوزيع الأمطار والمياه الجوفية لأي مسقط من مساقط المياه، سواء كانت هذه المساقط صغيرة أم متوسطة أم كبيرة.

تهدف إدارة مساقط المياه وتنظيمها إلى دراسة جميع الثروات المتجمعة في مساقط المياه الجارية وتنظيمها وإدارتها واستثمارها وتطويرها، وتوفير غطاء نباتي مناسب وتقليل خطر الفيضانات، كما تهدف إلى استثمار الأرض على نحو يؤدي إلى حماية الخزانات والمنشآت المائية من الإطماء وإطالة عمر السدود[ر]، وإلى صيانة التربة وتحسين إنتاجيتها (زيادة مخزونها المائي) أطول مدة ممكنة لمصلحة السكان.

- الوسائل التقنية والهندسية والحيوية المتبعة في إدارة أحواض مساقط المياه واستغلالها

1- الوسائل التقنية: هي إمكانية استخدام جميع الأجهزة المتطورة ووسائل الاتصال للحصول على التنبؤات الدقيقة التي تعطي أصدق المعلومات عن مكونات المسقط المائي وتعتمد على العلوم الأخرى كالرياضيات والإحصاء وعلوم التربة والجيولوجيا والفضاء والطيران في تطبيق الاستشعار عن بعد لدراسة عوامل المناخ والأرصاد الجوية. ويمكن ذلك بالتنبؤ بوساطة المحطات الأرضية للرصد الجوي والتنبؤ بوساطة تطبيقات الاستشعار عن بعد[ر] remote sensing.

2- الوسائل الإنشائية الهندسية: تعتمد على علوم الهدرولوجيا الهندسية التي تعالج الطرائق الضرورية لحساب الموارد المائية، وعلى التخطيط لبناء المنشآت المائية[ر]. فحين دراسة أي مسقط مائي لابد من أن تعتمد على قوانين الهدروديناميك والهدروليك والرياضيات الحديثة الحاسوبية والتنبؤات الهدرولوجية. وقد أظهرت الطرائق الهندسية فعاليتها حين إنشاء المدرجات الزراعية على المنحدرات الأرضية وذلك للحد من الانسيال، ولزيادة كمية مياه الأمطار الممتصة من قبل التربة في المناطق قليلة الأمطار؛ وتصريف الماء الزائد في الأتربة الضعيفة الصرف وفي المنحدرات الشديدة. وكذلك حين إنشاء السدود[ر] لتنظيم تدفق مجاري المياه وحماية أراضي المناطق السفلى من السد. 

3 - الوسائل الحيوية: وتعني استخدام الغطاء النباتي في إدارة أحواض المياه. ويجب أن يشغل الغطاء النباتي (حراجي، مراعٍ أم محاصيل زراعية) المرتبة الأولى بين الوسائل التي يمكن اتباعها في هذا المجال لفائدته الكبيرة في صيانة التربة وحمايتها.

النمذجة الرياضية وتنميتها المستدامة

يمكن التنبؤ بها عن كمية الأمطار والمخزون المائي والتدفق النهري وانبعاث الينابيع وكمية التربة المفقودة بالانجراف المائي بغية الاستغلال الرشيد لأحواض المياه، وتتطلب حسن إدارة أحواض مساقط المياه معرفة كل ذلك لتقدير الفاقد مسبقاً. لذلك وضعت لهذا الغرض معادلات تجريبية متطورة تهدف إلى التنبؤ زمنياً عنها وصار للحواسيب دور مهم في تسريع الحصول على النتائج. على سبيل المثال تعدّ المعادلة العالمية الأكثر شيوعاً واستعمالاً لصيانة التربة وفي إدارة أحواض مساقط المياه للتنبؤ عن فقد التربة الناتج من الانجراف المائي الصفائحي sheet erosion والجدولي rill erosion على الأراضي المزروعة والمغطاة بالغابات والمراعي، كما يأتي:

A= RKLSCP

حيث:

A = التربة المفقودة مقدرة بالطن/هكتار.

R = العامل المطري.

K = معامل قياس قابلية التربة للانجراف بماء المطر (حسب الجدول).

      (القيمة العالية لمعامل K هي دليل على قابلية التربة للانجراف).

L,S = معاملان يحددان طول المنحدر (L) ودرجة ميله (S) في جدول خاص.

C = يمثل الغطاء النباتي ومعامل الإدارة وتراوح قيمة C بين (صفر و1 في جدول خاص). (القيمة الصغيرة هي دليل جيد على حماية التربة بالغطاء النباتي).

P = معامل صيانة التربة  بين (صفر و1 في جدول خاص). تعني القيمة (1) أنه لا تستخدم أي طريقة لصيانة التربة، وتتم الحراثة باتجاه خط الميل (أي من أعلى المنحدر إلى أسفله). وعلى العكس تكون قيم P منخفضة حين اتباع طرائق رشيدة في صيانة التربة.

هذه المعادلة تتنبأ عن فقد التربة الناتج من الانجراف السطحي والانجراف الجدولي ولا تفيد في حالة الانجراف الأخدودي، كما أنها وضعت للأتربة المتوسطة القوام وليس للأتربة الثقيلة والغدقة الغضارية.

وفي الأحوال كافة ينبغي ألا يتجاوز الفقد في الهكتار الواحد في تربة سلتية عميقة ونفوذة مغطاة بالغابات الخمسة أطنان، وذلك حين تطبيق العمليات التحسينية في استغلال الأراضي وإدارتها في المسقط المائي أصولاً.

حسن علاء الدين

السدود ـ الغابات ـ المدرجات الزراعية ـ المراعي.

ـ علي محمد الأسعد، حسن علاءالدين، محمد دريد، الهيدرولوجيا (منشورات مديرية الكتب والمطبوعات في جامعة تشرين، 1998).

ـ محمد فيصل الرفاعي، الهيدرولوجيا الهندسية (منشورات مديرية الكتب والمطبوعات في جامعة حلب، كلية الهندسة المدنية، 1985).

ـ عبد الوهاب بدر الدين السيد، إدارة الغابات والمراعي (منشورات كلية الزراعة، جامعة الإسكندرية، 1995).

ـ حصاد مياه الأمطار والري التكميلي، حلقة عمل حول حصاد مياه الأمطار والري التكميلي في المناطق الجافة وشبه الجافة في الوطن العربي (أكساد وإيفاد، دمشق 1997).

ـ أحمد حمود، أملية مساقط المياه وإدارته (المعهد العربي للغابات والمراعي في اللاذقية، جامعة الدول العربية، 2002).

ـ غطفان عبد الكريم عمار، الهيدرولوجيا ومساقط المياه (منشورات مديرية الكتب والمطبوعات في جامعة تشرين، كلية الزراعة، 2005).

ـ ندوة الموارد الطبيعية المتجددة بالمملكة وأهمية المحافظة عليها وتنميتها (منشورات وزارة الزراعة والمياه في المملكة العربية السعودية، 1997).

التصنيف : الزراعة و البيطرة

المجلد: المجلد الثامن عشر

رقم الصفحة ضمن المجلد : 498

آخر أخبار الهيئة :

معجم المصطلحات

الأطلس الجغرافي

البحوث الأكثر قراءة

اصدارات الموسوعة العربية

أسماء الباحثين

هل تعلم ؟؟

• - هل تعلم أن الأبلق نوع من الفنون الهندسية التي ارتبطت بالعمارة الإسلامية في بلاد الشام ومصر خاصة، حيث يحرص المعمار على بناء مداميكه وخاصة في الواجهات

• - هل تعلم أن الإبل تستطيع البقاء على قيد الحياة حتى لو فقدت 40% من ماء جسمها ويعود ذلك لقدرتها على تغيير درجة حرارة جسمها تبعاً لتغير درجة حرارة الجو،

• - هل تعلم أن أبقراط كتب في الطب أربعة مؤلفات هي: الحكم، الأدلة، تنظيم التغذية، ورسالته في جروح الرأس. ويعود له الفضل بأنه حرر الطب من الدين والفلسفة.

• - هل تعلم أن المرجان إفراز حيواني يتكون في البحر ويتركب من مادة كربونات الكلسيوم، وهو أحمر أو شديد الحمرة وهو أجود أنواعه، ويمتاز بكبر الحجم ويسمى الش

• هل تعلم أن الأبسيد كلمة فرنسية اللفظ تم اعتمادها مصطلحاً أثرياً يستخدم في العمارة عموماً وفي العمارة الدينية الخاصة بالكنائس خصوصاً، وفي الإنكليزية أب

• - هل تعلم أن أبجر Abgar اسم معروف جيداً يعود إلى عدد من الملوك الذين حكموا مدينة إديسا (الرها) من أبجر الأول وحتى التاسع، وهم ينتسبون إلى أسرة أوسروين

• - هل تعلم أن الأبجدية الكنعانية تتألف من /22/ علامة كتابية sign تكتب منفصلة غير متصلة، وتعتمد المبدأ الأكوروفوني، حيث تقتصر القيمة الصوتية للعلامة الك

شراء النسخة الورقية