النواعير

نواعير

Water wheels - Roue à eau

النواعيـر

الناعورة water wheel أو دولاب الماء هي آلة مائية ذات حركة دائمة ومزودة بصناديق أو مغارف مجوفة، مهمتها الأساسية غرف المياه من مستوى سطح النهر ورفعها إلى مستوى أعلى (الشكل 1)، حين دوران الناعورة تغمر صناديقها السفلية بالماء وترتفع وهي مملوءة بالمياه لتصبها في قناة تنقلها إلى أماكن أخرى لاستخدامها في أغراضٍ مختلفةٍ سواء للري أم للشرب.

والناعورة لغوياً: اسم آلة مشتق من فعل نَعَر بمعنى أحدث صوتاً فيه نعير، وهو الصوت الصادر من أقصى الأنف، وقيل لمثل هذه الآلة ناعورة لنعيرها.

لمحة تاريخية:

النواعير هي وسيلة قديمة تستخدم المياه الجارية أو الساقطة لتوليد قوة مائية بوساطة مجموعة من المجاديف المركبة حول عجلة حيث تحرك قوة الماء المجاديف فتنتقل الدورة الحاصلة للعجلة إلى آلة بوساطة عمود العجلة.

يعود الاستخدام الأول للنواعير  إلى نحو 4000 سنة قبل الميلاد إذ كانت تستخدم لري المحاصيل وطحن الحبوب وتزويد القرى بمياه الشرب، ثم استخدمت بعد ذلك لتشغيل مصانع نشر الخشب والمضخات، ومنافيخ المصاهر، فكانت تعد الأسلوب الأول لإحلال الطاقة الميكانيكية محل طاقة الجهد العضلي للإنسان والحيوان.

وتظهر أقدم صورة محفوظة للنواعير  في لوحة من الفسيفساء يعود تاريخها إلى القرن الرابع قبل الميلاد، عثر عليها في مدينة أفاميا الأثرية وهي موجودة اليوم في حديقة المتحف الوطني في دمشق (الشكل2).

بنية الناعورة:

لم تتغير بنية النواعير على مر العصور منذ خمسةٍ وعشرين قرناً حتى اليوم، فهي تتألف من دواليب مائية دائرية ذات حركة دورانية دائمة. وكانت تصنع قديماً من أخشاب قاسية متنوعة الطول والعرض، تربط مع بعضها بعضاً ومع محور خشبي ضخم كبير القطر من الخشب القاسي يسمى «القلب» يرتكز على قاعدتين مركبتين على أساسات حجرية ثابتة تدعى «الكفتان»، وتركب على محيط الناعورة أخشاب معترضة  تسمى «الفراشات» (جمع فراشة) تلتقي مع تيار الماء الدافق فتدير الناعورة حول قلبها باستمرار، وتتوزع على أطرافها «صناديق» خشبية متلاصقة ذات فوهات جانبية  تمتلئ بالماء حين غمرها بمياه النهر، فإذا ارتفع الصندوق إلى الأعلى وبدأ يهبط من جديد يتدفق منه الماء إلى حوض واسع، ومنه إلى قناة مرتفعة على قناطر تسمى «الحجرية» وتعتمد قدرة الساقية وسرعة دوران الناعورة على سرعة المياه التي تدفع العوارض «الفراشات» (الشكلان 3 و4). ولهذا يبنى سد قبل الناعورة لحجز المياه وجعلها تتدفق سريعاً نحو فتحة شديدة الانحدار خاصة بالناعورة، فتعمل المياه المتدفقة بالفراشات واحدة بعد الأخرى على تدوير الناعورة حاملة في صناديقها الماء نحو أعلى الحجرية.

وقبل إنشاء أي ناعورة ووضعها قيد العمل يتم تعيين الموقع الذي ستقام فيه، ثم يصار إلى حجز مياه النهر عن ذلك المكان، ويُبدأ بعدئذٍ بأعمال بناء قواعد الناعورة. ويشمل ذلك كتلتين، الكتلة المثلثة أو «الكفتين» التي ستحمل محور الناعورة وكتلة البرج الذي يحمل الساقية ويتصل بالحجرية المرفوعة على القناطر. ويُترك بين الكتلتين فراغ لنصب الناعورة، يسمى الجزء الأسفل منه «البيب». ولكي تستمر النواعير بأداء عملها بكفاءة لابد من صيانتها دورياً في فصل الخريف، وذلك بإيقافها مرة كل عامين لإجراء عمليات الترميم والصيانة، وتشتمل على تبديل بعض القطع التالفة منها، مثل الفراشات والصناديق وغيرها وذلك بإقامة سد مؤقت لحجز المياه عنها.

تختلف أقطار النواعير عامة بحسب وظيفتها والغاية منها، وتراوح بين مترين وعشرين متراً، وتعد نواعير حماة في سورية مثالاً لنواعير الري والسقاية، إذ تراوح أقطارها في حماة  بين 5 أمتار ـ 21 متراً وعدد الصناديق التي ترفع الماء بين 50 ـ 120 صندوقاً. وقد يكون لبعض النواعير صناديق إضافية بمعدل صندوق إضافي واحد لكل 6 أو 7 صناديق عادية.

أنواع النواعير:

هناك نوعان من النواعير هما:

ـ نواعير عمودية المحور (الشكل 5): تتكون من مجاديف متصلة بمحور خشبي، يعمل تيار الماء على تدوير هذه المجاديف ومن ثم تدوير المحور الذي يقوم مباشرة بتدوير الطواحين الحجرية. يعد هذا النوع شائعاً في نيبال وشمالي الهند.

ـ نواعير عمودية أفقية المحور (الشكل 6): تقسم إلى ثلاثة أنواع رئيسة:

1) نواعير تدار بالدفع السفلي (الشكلان 1، 2): وهو التصميم الأقدم للنواعير، إذ تكون مجاديف الناعورة في هذا النوع غالباً مسطحة الشكل، تديرها المياه المتدفقة بسهولة.  لا تتجاوز كفاءتها 30٪ حداً أقصى.

تصنف نواعير حماة تحت هذا النوع ويبلغ عددها في مدينة حماة تسع عشرة ناعورة مصنفة في خمس مجموعات هي: البشريات، الجسريات، الكيلانيات، شمال القلعة وباب النهر، وتعد ناعورة المحمدية أكبرها تليها ناعورة المأمورية. تعمل على تزويد البساتين والمساجد والحمامات والمناهل بالمياه اللازمة.

2) نواعير تدار بالدفع الجانبي: تصطدم المياه فيها بدولاب الناعورة جانبياً وفي منتصفه تقريباً، درجة كفايتها أعلى من نواعير الدفع السفلي.

3) نواعير تدار بالدفع العلوي: تصطدم المياه فيها بدولاب الناعورة بالانصباب من الأعلى، حيث تحمل الصناديق المياه وتفرّغها عند أخفض مستوى ممكن. ويمكن أن تصل درجة كفاية الجيد منها إلى60%، تصمم مجاديفها بحيث تكون ملائمة لزاوية سقوط المياه. ويعد القطر الكبير لدولابها من سيئاتها الأساسية (الشكل7).

مجالات استخدام النواعير:

1ـ تستخدم النواعير لرفع المياه إلى الحقول والبساتين والمرافق المختلفة كما هي الحال في نواعير حماة التي تم إنشاؤها في نهر العاصي بسبب الانخفاض الكبير لمجراه عن مستوى الحوض الذي ينساب فيه  والذي قد يصل إلى سبعين متراً في بعض الأماكن.

2ـ الاستفادة من قوتها المحركة في إدارة المطاحن سواء الأفقية منها (الشكل 6)، أم العمودية (الشكل 8).

3ـ ستخدامها في عمليات التعدين، وذلك بتزويد المنفاخ بالطاقة المناسبة له بوساطة ناعورة أفقية (الشكل 9).

4ـ تحويل الحركة الدورانية إلى حركة خطيّة، بوساطة النتوء «الكامة» المتوضع على المحور الدوار لعجلة الناعورة (الشكل 10).

5 ـ إدارة آلات المصانع المختلفة، مثل استخدامها في تقشير الرز وجرش الحبوب المختلفة، إضافة إلى استخدامات صناعية أخرى مثل ندف الصوف وصنع الورق.

6ـ تؤدي النواعير دوراً أساسياً في الاقتصاد الزراعي إذ تعدّ وسيلة مبتكرة قليلة التكاليف في وسائل الري. ومع أن دورها في هذا المجال قد بدأ يقل تدريجياً بعد استخدام مضخات الماء، فإن أهميتها السياحية لم تنقص بتاتاً. وأفضل مثال عليها نواعير مدينة حماة التي يؤمها السياح للتمتع بمنظرها أو لدراسة حركتها.

رياض بلدية

جر المياه ـ الري في الزراعة.

- EDELBERG, LENNART & SCHUYLER JONES, Nuristan, Akademische Druck- u. Verlagsanstalt (Graz, Austria 1979).

- FRANCES, JOSEPH & GIES, Cathedral, Forge, and Waterwheel: Technology and Invention in the Middle Ages (Harper Perennial, New York 1994).

- W. DORSET, Unit 12 Riverside Park (Station Rd, British Hydropower Association 2000).

- TERRY S. REYNOLDS, Medieval Roots of the Industrial Revolution (Scientific American 1984).

التصنيف : الهندسة

المجلد: المجلد الواحد والعشرون

رقم الصفحة ضمن المجلد : 104

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