المياه المصرية

غير وطنية ويجب قبل اتخاذ اى اجراءات او صرف اموال البدء بخطة تعتمد على دراسات صادقة ليس لها أغراض يقوم

بها علماء من أبناء مصر ٠

ان السيول عبارة عن امطار غزيرة تحدث فى المناطق الجبلية نتيجة دخول هواء بارد على منطقة جبلية ساخنة ويحدث ذلك فى مصر فى منطقة جنوب سيناء على سلسلة جبال سانت كاترين وسلاسل جبال البحر الأحمر فى الصعيد وأيضا فى محافظة حلوان حيث يوجد ١١مخر سيول بطول ٧٥.٩٧كم تبدأ من السلاسل الجبلية والوديان حتى المصب فى نهر النيل ويحدث ذلك فى مصر فى بداية فصل الخريف خاصة اعتبا ار من منتصف اكتوبر لأن المنطقة ساخنة خلال فصل

الصيف وعندما يبدأ الخريف ٠

يغزو الهواء البارد القادم من اوروبا مصر وبالذات فى المناطق الجبلية ويتسبب فى حدوث درجة عالية من الاستقرار نتيجة

حاملا كمية كبيرة من بخار

سخونا فيكون أخف فى الوزن من الكتلة التى تعولة فيندفع لأعلى

ان الهواء البارد يصبح اكثر

الماء نتيجة مروره على البحر الأبيض المتوسط قبل دخوله لمصر وبصعود الكتلة الساخنة المحملة بالمياة وبلورات الثلج ثم

حاملا معه كل ما يصادفه من احجار

يسقط المطر بشكل كثيف على مناطق تجمع فوق الجبل ويندفع لأسفل بسرعة كبيرة

او مواد صلبة موجودة على سطح الجبل فيسبب ذلك دما ار شديدا عند القرى التى توجد فى أسفل الجبل عند سفح الجبل ويقتلع الطرق والمنشآت ،يجب مسايرة الطبيعة وعدم مقاومتها وللأسف يتم تشييد الطرق بدون مراعاة حدوث مثل هذه الظاهرة مما يتسبب معه كل مرة كوارث واتلاف هذه الطرق فيجب عمل انفاق فى مخرات السيول اسفل الطرق فتمنع جرف

الطريق بالماء وتمر فى الناحية الآخرى ٠

وقد تم عمل ابحاث محاكاة فيضان النيل من خلال البيانات المتاحة عن الفيضان اكثر من ١٢٠سنة وباستخدام النماذج والاساليب الرياضية الحديثة ومنها الاحصاء الطيفى الذى يصل بنا للمسببات الحقيقية وكشف البحث عن وجود ١٠دورات

عاما،

مؤثرة على فيضان النيل يبلغ طول أقصر دورة ٧سنوات كما جاء فى القرآن الكريم وتتكرر الدورة الكبيرة كل ١٥٥

ثم تعود الدورة مرة أخرى وباستخدام المنحنى المنضبط ثم ايجاد منحنى محاكى لمنحنى الفيضان ،وتم التنبؤ بكميات الفيضان للسنين المقبلة حتى عام ٢٠٧٠ووجد انها لن تتغير بل أنه سيحدث للفيضان ذبذبات بالزيادة والنقصان الا انها تميل اكثر للزيادة كما يشير متوسط المنحنى وكون أن نشاط السحب سيستمر فوق منطقة الحبشة وان ذلك يكون مؤش ار لعدم حدوث تغير جوهرى فى المناطق المطيرة وبالتالى مناطق السيول ٠ جدول ) (٢١النوات المحلية على ميناء الاسكندرية

الاتجاه

أسماء النوات

التاريخ الميلادي

غربية

أنواء رأس السنة

الخميس ٣يناير

جنوبية غربية

انواء الفيضة الكبيرة

الأحد ١٣يناير

غربية

انواء الغطاس

الأحد ٢٠يناير

غربية

أنواء الكرم

الثلاثاء ٢٩يناير

شمالية غربية

أنواء الشمس الصغيرة

الثلاثاء ١٩فبراير

جنوبية غربية

انواء السلوم

الأحد ٢مارس

جنوبية غربية

انواء الحسوم

الأحد ٩مارس

شرقية

أنواء الشمس الكبيرة

الثلاثاء ١٨مارس

شرقية

أنواء عوة وبرد العجوزة

الاثنين ٢٤مارس

شرقية

رياح الخماسين الى شم

الأربعاء ٢٣ابريل

النسيم

يومان ساخنة

شرقية

رياح النقطة

الأربعاء ١٨يونية

٣أيام

غربية

رياح الصليب

الثلاثاء ٣٠سبتمبر

٣أيام غالبا بدون أمطار

غربية

رياح الصليبة

الاثنين ٢٠أكتوبر

٤أيام شديدة الأمطار

شمالية غربية

أنواء المكنسة

الأحد ١٦نوفمبر

٤أيام ممطرة

جنوبية غربية

أنواء باقي المكنسة

السبت ٢٢نوفمبر

٥أيام عواصف شديدة

جنوبية غربية

أنواء قاسم

الخميس ٤ديسمبر

٥أيام تصحبها أمطار

شمالية غربية

أنواء الفيضة الصغيرة

الجمعة ١٩ديسمبر

يومان شديدة الامطار

غربية

أنواء عيد الميلاد

الأحد ٢٨ديسمبر

وبالنسبة لما يردده بعض علماء العالم عن التغيرات المناخية ودورها فى تغير السيول فقد أصبحت المدن غابات من الاسمنت ومزدحمة مع تزايد التلوث نتيجة السيارات والنشاط الصناعى المكثف وزيادة المياه الأرضية السطحية ادى لزيادة الاحساس بالح اررة وهو تغير محلى لكن ليس هناك تغيرات على مستوى الكرة الأرضية فى المناخ ،وهذا ما تشير له الدراسات العلمية الجادة التى لا تهدف لأغراض او سياسات معينة ٠

المدة التقريبية

٤أيام ممطرة

٦أيام شديدة الأمطار

٣أيام ممطرة

٧أيام أمطار غزيرة

٣أيام ممطرة

يومان ممطرة

غالبا

٧أيام أمطار

يومان

٦أيام

يومان ساخنة

٧٥

وعن هيئة الارصاد الجوية ،من المعروف ان فصل الخريف يعد موسم السيول الرئيسى فى مصر ويلية فصل الربيع وتكشف الأقمار الصناعية وخرائط الطقس قبلها وبفترة بإبلاغ الجهات المعنية والمسئولة بالاماكن المتوقعة التى ستتعرض للسيول لاتخاذ الاجراءات اللازمة وقبل وقوع السيل بحوالى ٣ساعات وبعد دراسة بيانات الاقمار الصناعية بدقة يتم ابلاغ المسئولين عن وقوع سيول قريبة بالمنطقة التى تم تحديدها لاتخاذ الاجراءات السريعة اللازمة لحماية الارواح والمنشآت ٠ ان ظاهرة السيول طبيعية ترتبط بالظروف المناخية والطبيعية الجيولوجية والتضاريس ،وفى مصر يوجد مناطق مشهورة بالسيول وهى احواض الصرف والوديان على امتداد ساحل البحر الأحمر ،ومناطق استقبال الامطار لهضبة الصحراء الشرقية الموازية لوادى النيل ،ومناطق أحواض الصرف والوديان فى سيناء ،وعلى الساحل الشمالى الغربى ويبلغ حصاد الأمطار من الساحل نحو مليار متر مكعب فقط حيث يذهب للبحر نحو ١٠مليارات متر مكعب وجزء يتسرب للخزان

الجوفى المتواضع ٠

وتعد منطقة البحر الأحمر أهم مناطق استقبال السيول حيث يصل حجمها ٢مليار متر مكعب ،ويختلف بعدها من الشاطئ من عشرات الامتار الى بضعة كيلومترات ،وتمثل السهل الساحلى وهو محدود للغاية ،وسلاسل الجبال مكونة من صخور القاعدة الجرانيتية والبازلتية الصلبة ،وشكلت الامطار على مدى التاريخ مجارى طبيعية لها لتكون فى النهاية حوض الصرف ،وتختلف أشكالها وكثافتها وأطوالها وشدة الانسياب ،ويستهلك البحر نحو %٦٠من المياه المخزنة دون استفادة من هذا الخير ،وتشكل الوديان فى اتجاه البحر منطقة مستوية فتستهوى البعض فى اقامة منشآت وللأسف تكون فى مجرى الوادى " مخر السيول" وهى عرضة للسيول الجارفة مثلما حدث فى العريش ،ورغم ان الجميع يعرفون انه مخر سيل يقومون بالبناء فيه وتم عمل بعض المشروعات للاستفادة من مياة السيول وتقليل مخاطرها من ناحية البحر الأحمر ، اما ناحية النيل فهى اقل خطورة وفى سيناء تتعرض عدة مناطق للسيول سواء فى الجنوب والوسط أو الشمال فى العريش ، وكثير من السيول تمكن ترويضها لكن بالأخذ بالاسباب العلمية وتعاون الو ازرات والهيئات المعنية ،فللأسف عند حدوث السيول نفاجأ بعدم تطهير مجراها رغم العديد من التصريحات من المسئولين وهناك اقتراح عمل أطلس للوديان بالصحراء المصرية يبدأ من ساحل البحر الأحمر ويتضمن جميع المجارى والوديان وأحواض الصرف الجافة من خلال الخرائط المساحية وبيانات الاقمار الصناعية والاستشعار عن بعد والصور الجوية ،وأمكن بالفعل انجاز اجزاء منه ببعض المناطق منها القصير والغردقة وبالمنطقة الصناعية بسوهاج ،وبكل من منطقتى رأس بنياس ومرسى علم لصالح هيئة التنمية

السياحية باستخدام نمط موحد لأنه أطلس منهجى.

٥٠

٤٥

٤٠

٣٥

٣٠

٢٥

٢٠

١٥

٢٠١٠

٠.٣٦

٢.٣١٤

٠.٥٩

٢٠٠٨

٢٠٠٢

١٩٩٧

١٠

١.٥

١٩٩٤

الكمية ) مليون م( ٣

شكل ) (٣مياه السيول الطبيعية

إدارة وهيدرولوجيا السيول)**(:

على الرغم من أن معظم أنشطة و ازرة الموارد المائية والري تتركز بصورة رئيسية على نهر النيل والترع والقنوات المتفرعة منه ،إلا أن مجالات عمل الو ازرة تمتد إلى العديد من المصادر غير التقليدية للمياه .وتعد مياه السيول الناجمة عن تركز

)**(

المصدر :الكود المصري للموارد المائية وأعمال الري – إدارة شبكات الري والصرف – – ٢٠٠٣اللجنة الدائمة لإعداد الكود المصري للموارد المائية وأعمال الري.

٧٦

٥

٠

مياه الأمطار التي تسقط بشدة على بعض المناطق ،إحدى مصادر المياه التي تدخل في نطاق عمل الو ازرة .ولهذا فقد تم تخصيص هذا الجزء من الكود المصري للموارد المائية لتحديد القواعد والأسس الفنية التي يلزم إتباعها عند التعامل مع مياه

السيول.

اعتبارات عامة يجب إتباعها عند التعامل مع السيول:

المناطق الأكثر عرضة للسيول بمصر :

لقد ثبت بناء على الملاحظات المتكررة تعرض العديد من المناطق بمصر ،وبخاصة المناطق الصحراوية ،لأخطار السيول وذلك على فت رات متباعدة نوعا .ولعل تباعد فت رات حدوث السيول العامل الرئيسي الذي يعطي انطباع ا زائف ا بالأمان .ويوضح الشكل التالى المناطق التي ثبت تعرض أجزاء منها لأخطار السيول على مدار السنوات السابقة ،وهذه

المناطق هي بالتحديد:

الساحل الشمالي في المنطقة الواقعة إلى الغرب من مدينة الإسكندرية.

شبه جزيرة سيناء بالكامل.

ال صحراء ال شرقية ف ي المنطق ة الواقع ة جن وب طري ق الق اهرة – الإس ماعيلية الز ارع ي ،والممت دة حت ى ح دود م صر الجنوبية ،وذلك بكامل المنطقة الممتدة بين النيل غر با إلى البحر الأحمر شرقا.

ويجب على المهندس الالتزام بإتباع مجموعة من القواعد الأساسية للتعامل مع السيول عند إقامة أو دراسة أي من المنشآت

في هذه المناطق.

مناطق السيول فى سيناء :

عين القديرات "عين الجديرات" ومياة السيول فى وسط سيناء :

بعيدا عن مناطق الساحل المأهولة بالسكان وذات الكثافة السكانية العالية وتحديدا فى منطقة وسط سيناء والتى ت شهدت تدفقا كبي ار للسيول خلال العام الحالى وامتلأ بها خزان سد الروافعة ،وكذلك بمنطقة القسيمة والتى توجد بها عين طبيعية

يتدفق منها الماء من أعلى قمة جبل تسمى عين القديرات ٠٠وعين القديرات لها قصة تاريخية يرددها ابناء القبائل الدبوية يلا بعد جيل ،فمنذ زمن كانت هناك عين طبيعية تنضح بالماء من أعلى قمة فى الجبل منذ عهود الرومان ،ولكنهم

ج

عمدوا الى طمرها واخفائها عندما زحفت الجيوش الاسلامية الى مصر بقيادة عمرو بن العاص ،ولم يتم اكتشافها الا عام ١٨٠٠م فقد استرعى انتباه احد رعاة الاغنام من البدو ومن قبيلة تسمى قبيلة "القديرات" ان احد الماعز التى يقوم برعايتها

لا فى هذا المكان ،فقام

استبد بها العطش ،ارحت تضرب بدقميها فى هذا المكان بحثا عن الماء ،ووجد ان هناك بل بالتعاون مع اهل القبيلة بالحفر اعلى قمة الجبل لتنفجر المياه مرة اخرى من وسط الصخور الجبلية ،وأطلق عليها اسم " عين القديرات " نسبة الى القبيلة التى اعادت اكتشافها ،وفى هذه المنطقة التى تتدفق منها المياه بشكل لا ممنوع ولا مقطوع لم تتواصل الجهود لتنمية القرية باستغلال هذه العين واستقرار المواطن السيناوى فى تخزينها او استغلالها الاستغلال الامثل خاصة ان المنطقة المجاورة للعين يتواجد بها كميات كبيرة من اشجار الزيتون والتى تعتبر ثمارها من اجود انواع

الزيتون فى العالم ٠

والقضية باختصار هو كيفية تجميع هذه المياه واستغلالها فى الز ارعة بشكل مباشر خاصة ز ارعة القمح ،والذى اصبح يمثل ازمة عالمية ،ويمكننا من خلالة تحقيق الاكتفاء الذاتى لمصر فيما لو تم اسغلال الا ارضى الصحراوية واستغلال مصادرنا من المياه ٠ففى منطقة وسط سيناء أهم اهداف التنمية التى بدأت ملامحها تظهر على أرض الواقع ،فالتاريخ والجغرافيا وكل العام الاستراتيجية تشير بل تؤكد ان ابناء هذه المنطقة أهم ثروة بشرية يجب استهدافهم بالاستقرار واتخاذ الاج راءات الفورية لتلبية احتياجاتهم ٠ويجرى حالي ا عمل د ارسة لتطوير مشروع عين القديرات واستغلالة فى الز ارعة ، وتحويل هذه العيون الطبيعية الى منتجعات سياحية يقصدها الباحثون عن الجمال والطبيعة الساحرة ٠ هاما من المياه وهو السيول ،فقد قام مزارعوا شمال سيناء بالتعاون مع و ازرة الز ارعة باستزراع ٦الاف

وهناك

ايضا مصد ار

فدان بالقمح والشعير ،وان كان المستهدف زراعة اكثر من ١٥ألف فدان ،خاصة ان و ازرة الز ارعة قد وفرت ١٠ج اررات دا لزراعتها بالقمح والشعير ،كما قامت الو ازرة بنشر زراعية بمنطقتى الحسنة ونخل تقوم بحرث وتجهيز الا ارضى تمهي تعليمات خاصة بكيفية ز ارعة المناطق الصحراوية ،كما تم تسليم تقاوى القمح والشعير عن طريق الادارات والجمعيات

الزراعية ٠

وان العامل الرئيسى فى انجاح هذه الز ارعات يتمثل فى القدرة على الاستفادة من كل قطرة مياة ،وهو ما يجب ان نلفت اليه الانتباه ،فيجب ان تقوم و ازرة الزراعة بسماعدة ابناء المنطقة فى حجز المياه ) اله اربات ،٩وهى عبارة عن حفير كبيرة بالأراضى المنخفضة يتم تبطينها بالبلاستيك لتجميع المياه واستخدامها فى اغراض الشرب والزراعة ،وكذلك كيفية استغلال

العيون الطبيعية فى الزراعة ٠

ان السهول القابلة للزراعة تبلغ ٨الاف كيلو متر مربع اى %٨٩داخل المحافظة فقط ،وهو ما يتيح امكانية ز ارعة مليون ونصف مليون فدان باستخدام المياه الجوفية والعيون الطبيعية ،وكذلك استغلال مياه السيول بسد الروافعة ٠ تشير الد ارسات الى امكانية ز ارعة ١٥٠الف فدان على مياة السيول ،بالاضافة الى ٣٠٠الف فدان فى اعلى وادى العريش والجفاجفة والبروك من خلال كميات المياه المحتجزة خلف سدود مثل سد الروافعة ووادى الكرم وسط طلعة البدن ، موضحا ان التجارب السابقة اوضحت امكانية زراعة اصناف عديدة من القمح بمناطق الشيحة والكونتلا والقسيمة٠

٧٧

شكل ) (٤المناطق الأكثر عرضة لأخطار السيول بجمهورية مصر العربية

القواعد الأساسية للتعامل مع مناطق السيول :

يجب إتباع الخطوات التالية:

التعرف على مواقع مخرات السيول بالمنطقة وكذلك تحديد المناطق المعرضة للغمر أثناء السيل ويتم ذلك عن طريق إحدى

أو كل الوسائل التالية:

سؤال الأهالي أو البدو المقيمين بالمنطقة وبخاصة المعمرين منهم.

دراسة الخرائط الطبوغرافية من هيئة المساحة أو المساحة العسكرية.

الزيارات الميدانية للتعرف على حجم الرواسب بالمنطقة ووجود النباتات الصحراوية وتغيرها من موقع لآخر.

أ -في حالة التأكد من إمكانية تأثر الموقع المقترح لأحد المنشآت بأخطار السيول ،يفضل نقل المنشأ لأحد المواقع

الأكثر أمنا إن أمكن ذلك.

ب -في حالة تعذر تغيير الموقع ،أو في حالة وجود منشآت بالفعل في منطقة معرضة للسيول ،فأنه يجب عمل د ارسات

تفصيلية خاصة بالحماية من السيول.

عناصر دراسات السيول :

يجب أن تحتوي أي دراسة خاصة بالسيول على شقين مختلفين ولكنهما متكاملين وهما بالتحديد:

أ -د ارسات بهدف تحديد الخ واص الهيدروليكية للسيل ،وتكون هذه الد ارسات من مجموعة من الحسابات الهيدروليكية بهدف تقدير عمق مياه السيل ،وسرعتها بالإضافة إلى تقدير كمية المواد الرسوبية المحمولة مع مياه السيل .ويتم ذلك عن طريق د ارسة مناخ وطبوغرافية وجيولوجية المنطقة المحيطة بالإضافة إلى إج راء بعض التحاليل لتحديد

خواص الطبقة السطحية من التربة.

ب -إعداد تخطيط وتصميم متكامل لنظام الحماية المطلوبة .وتتكون أعمال الحماية عادة من مجموعة من السدود والجسور

بالإضافة إلى مجاري مائية لتحويل مسار السيل.

ويجب ملاحظة أن نظام الحماية الأمثل يلزم أن لا يتم تحديده فقط بناء على الاعتبارات الهيدرولوجية والهيدروليكية ولكن يجب كذلك الأخذ في الاعتبار النواحي البيئية والاقتصادية بصفة خاصة ويوضح الشكل التالى التدخل بين العناصر

المختلفة في دراسات السيول.

ونظ ار لأن السيول تحدث نتيجة سقوط الأمطار بشدة ،فأن الدراسات المناخية هي العنصر الأول من دراسات السيول ، وفيها يتم إيجاد خصائص واحتمالات حدوث العواصف الممطرة المختلفة التي قد يتعرض لها حوض الوادي ،إذ يمكن اعتبار العاصفة الممطرة بمثابة الحمل الذي يؤثر على حوض الوادي فيسبب السيل كما هو موضح في الشكل التالى وتهدف الدراسات الطبوغرافية من ناحية أخرى إلى تحديد خصائص حوض الوادي وقدرته على تجميع وتصريف مياه المطر وتوجيهها نحو مخرات السيول .أما بالنسبة للدراسات الجيولوجية وخواص التربة ،وفأنها تهدف إلى تقدير نسبة

الفواقد أي كمية المطر المتسربة لباطن الأرض.

٧٨

شكل ) (٥العناصر المختلفة المكونة لدراسة السيول كما أن الدراسات الهيدرولوجية تهدف إلى تقدير خصائص السيول واحتمالات حدوثها ،وذلك عن طريق ربط خصائص العواصف الممطرة بخصائص حوض الوادي .وتعتبر النتائج التي يتم حسابها في الدراسات الهيدرولوجية بمثابة الأحمال التي يجب مقاومتها عند تصميم أعمال الحماية من السيول كما سبق توضحيه في الشكل السابق.

الطرق الإحصائية لتحديد شدة الأمطار المسببة للسيول :

اختيار محطات الأمطار الممثلة لمنطقة الدراسة :

تعتبر شدة وكمية الأمطار الساقطة على حوض الوادي من أهم العناصر المستخدمة لحساب شدة السيل .لذلك يتم استخدام بيانات الأمطار والتي سبق تسجيلها بمحطات الرصد القريبة من منطقة الد ارسة .ويجب على المهندس محاولة الحصول على بيان ات الأمطار لثلاث ة محط ات أرص اد محيطة ب الوادي المطلوب د ارس ته على أق ل تقدير .وب صفة عامة تف ضل المحطات القريبة عن المحطات البعيدة ،كما يجب ألا يختلف منسوب المحطات كثي ار عن مناسيب الأرض الطبيعية داخل الوادي .وفي حالة التباين الشديد بين مناسيب الوادي ومناسيب محطات الأرصاد القريبة يفضل الاسترشاد ببيانات محطة أو أكثر ذات منسوب قريب من مناسيب الوادي على الرغم من بعد موقعها.

ويتم تحليل الأمطار لكل محطة على حدة لتحديد العاصفة التصميمية لكل منها وذلك بالطرق التي سيتم وصفها لاحقا .يتم بعد ذلك إعطاء كل محطة وزن مناسب يعتمد على مدى قربها من منطقة الدراسة في كل من المسافة والمنسوب ،ويتم حساب العاصفة التصميمية عند موقع الوادي كقيمة متوسطة للعواصف التصميمية من المحطات المحيطة.

اختيار الزمن التكراري للعاصفة التصميمية :

عند تصميم أي منشأ معرض لحمل عشوائي فأنه يجب على المهندس قبول فكرة احتمال أن يزيد الحمل في بعض الحالات ثلا عند تصميم مفيض في جسم لكي يستوعب أقصى تصرف محتمل حدوثه خلال

القصوى عن الحمل التصميمي .فم

عاما )أي تصرف له احتمال حدوث مقداره %٢لكل سنة( فأن هذا يعني أن المهندس يقبل فكرة وجود خطورة على

خمسين

المنشأ نتيجة حدوث عاصفة أكبر من العاصفة التصميمية وأن هذه المخاطرة المقبولة لها احتمال %٢لكل سنة .ويجب التأكيد على أن تصميم أي منشأ ليستوعب أقصى عاصفة محتمل حدوثها خلال خمسين سنة لا يعني أن احتمال حدوث هذه العاصفة خلال العمر الافتراضي للمنشأ هو %٢ولكن تستخدم المعادلة التالية لحساب الاحتمال ) (Pلحدوث العاصفة التصميمية أو عاصفة أكبر منها خلال عدد ) (Nمن السنين:

)*(

P = 1.0 – (1-1/R)N

حيث Rهو الزمن التكراري للعاصفة ،فمثلا عند تصميم بربخ على أساس أن يستوعب أقصى عاصفة ذات زمن تكراري

يبا .وبعبارة أخرى فأنه في حالة

خمسون سنة ،فأن احتمال فشل هذا البربخ خلال العشر سنوات الأولى هو %١٨.٣تقر إنشاء مائة بربخ على بعض الطرق لكي تتحمل العاصفة المتوقع تكرارها مرة كل خمسين سنة فأن هذا يعني أن المهندس

)*(

Ang. Alfrido "Probability concepts in Engineering Planning and Deisgn", John Wiley & Sons Inc., 1975m, PP. 409.

٧٩

المصمم يقبل انهيار أو حدوث تلفيات رئيسية في حوالي ١٨.٣بربخ في المتوسط .وذلك خلال العشر سنوات الأولى بعد

إنشاء هذه البرابخ.

ومن ناحية أخرى ففي حالة اختيار زمن تكراري للعاصفة التصميمية مقداره ١٠٠سنة فأن تكاليف الإنشاء ستزداد بالطبع ولكن في المقابل فأن عدد البرابخ المتوقع انهيارها خلال العشر سنوات الأولى ستنخفض إلى حوالي ٩.٦بربخ ،بينما يرتفع العدد إلى حوالي ، ٣٣.٥في حالة التصميم باستخدام زمن تكراري مقداره ٢٥سنة.

ومما سبق يتضح أن اختيار الزمن التكراري للعاصفة التصميمية سيترتب عليه تحديد كل من:

التكاليف الإجمالية للإنشاء.

تكاليف الصيانة والإصلاحات.

وعلى هذا فأن تحديد الزمن التكراري للعاصفة التصميمية في المنشآت يجب أن يتم بناء على دراسة اقتصادية مع تقييم المخاطر المقبولة من النواحي الاقتصادية والبيئية والاجتماعية وتحتوي الدراسة على العناصر الآتية:

أ -البدائل :وهي تصميم المنشآت على اعتبار اختيار زمن تكراري مقداره ١٠سنوات ٢٠ ،سنة ٢٥ ،سنة ...الخ.

ب -الأحداث المحتملة :وهي تحديد سلسلة من شدة العواصف المحتمل حدوثها خلال العمر الافتراض للمنشأ والاحتمالات

المناظرة لحدوث كل منها.

ج -تقييم لتركيبة البدائل مع الأحداث ) : (Utility Functionsوهذا التقييم قد يكون مجرد حساب للتكاليف المتوقعة عند اختيار أحد البدائل المحددة بالبند ) أ ( وحدوث أحد العواصف المحددة في البند )ب( ،وقد يدخل هذا التقييم بعض

النواحي الاجتماعية والسياسية الأخرى.

ويتم بعد ذلك دمج عناصر الدراسة الاقتصادية المذكورة في أ ،ب ،ج لتكوين شجرة اتخاذ القرار )(Decision Tree واختيار البديل المناظر لأفضل قيمة .وفي حالة استخدام أعمال الحماية المؤقتة أو أعمال الحماية بالطرق الثانوية فأنه يمكن الاكتفاء بقبول احتمال انهيار يتراوح بين %٣٠ - %٢٠وبالتالي يمكن استخدام القيم بالجدول التالى .

جدول ) (٢٢اختيار الزمن التكراري للعاصفة التصميمية لبعض المنشآت المختلفة

الزمن التكراري للعاصفة التصميمية

نوع المنشأ

١٠سنوات

أعمال حماية مؤقتة بعمر افتراضي أقل من ٣سنوات

٢٠سنة

طرق ثانوية ومدقات عمر افتراضي ٥سنوات

٥٠سنة

طرق رئيسية بعمر افتراضي ١٠سنوات

١٠٠سنة

طرق حيوية بمناطق نائية صعبة الصيانة عمر افتراضي ٢٠سنة

دراسة اقتصادية متكاملة

أعمال حماية لمنشآت هامة كالمدن والقرى والمصانع ومحطات الكهرباء

التحليل الإحصائي لتحديد العواصف التصميمية :

بعد اختيار الزمن التك راري للعاصفة التصميمية ،يتم استخدام بيانات الأمطار المسجلة عند كل محطة لحساب أقصى

)(١

عاصفة متوقعة خلال هذه الفترة الزمنية .ولكي يتم ذلك يجب عمل تحليل إحصائي يعرف بتحليل النهايات العظمى Extreme Value Analysisويتم حسب الخطوات التالية:

ج -لكل محطة أرصاد يتم تجميع بيانات المطر اليومي لعدد ) (Nمن السنين )يفضل ألا تقل عن ٣٠سنة(.

د -يتم تحديد أقصى عاصفة في اليوم الواحد لكل سنة على حدة ،ويوضح الشكل التالى أقصى عواصف تم تسجيلها

لمحطة أرصاد التمد كمثال.

)( ١

Benjamin J.R. and Comell C.A., "Probability, statistics and decision for civil engineers", Mc-Graw Hill Book Company, New York, 1970, pp. 684

٨٠

شكل ) (٦أقصى عاصفة يومية تم رصدها في السنة بمحطة التمد المناخية ه -ترتب العواصف تنازليا من الأكبر إلى الأصغر ،يوضح الجدول السابق تطبيق هذه الخطوات على محطة أرصاد

التمد بسيناء.

و -يتم أعطاء كل عاصفة رتبة حسب ترتيبها بالجدول ).(m ز -لكل عاصفة يتم تقدير حساب احتمال حدوث عاصفة مثلها أو أكبر منها من المعادلة التالية ).P = m / (n+1 ح -يتم توقيع شدة المطر مع الاحتمالات )العمودين الثاني ومقلوب العامود الخامس من الجدول( على رسم بياني بحيث يتم تدريج المحور الأفقي حسب المنحنى الاحتمالي للنهايات العظمى ".Extreme Value "Distribution ط -يتم إضافة خط مستقيم بين العواصف القصوى ،كما هو موضح في الشكل التالى لمحطة أرصاد التمد.

ملحوظة :عند رسم الاحتمالات السابقة باستخدام تدرج منحنى نهايات عظمى ما تظهر جميع النقاط في صورة خط مستقيم .ولكن عند تحليل بيانات الأمطار لبعض محطات الأرصاد بمصر قد تكون النقاط خطين مستقيمين منفصلين )مثل ما هو موضح في محطة التمد( ويرجع ذلك لوجود نوعين مختلفين من العواصف المسببة للأمطار وهي:

شمالا.

الأمطار الشتوية المعتادة والتي تزداد شدتها كلما اتجهنا

سبيا تزداد شدتها كلما اتجهنا جنوي ا ،

سبيا ولكن بشدة مرتفعة ن

أمطار الربيع والخريف وهي ذات تك اررية منخفضة ن

وهي التي تسبب السيول بصعيد مصر وجنوب سيناء.

ي -يتم مد الخط المستقيم للحصول على شدة العواصف المناظرة للزمن التكراري المطلوب.

خرائط مبسطة للعواصف التصميمية :

تحتوي الأشكال التالية على خ رائط تحدد أقصى عاصفة متوقعة كل ١٠سنوات وكذلك كل ٥٠سنة وذلك لشبه جزي رة سيناء كما يحتوي الجدول التالى على أقصى عواصف تم رصدها عند بعض محطات الأرصاد المنتشرة بمصر .وتجدر الإشارة إلى أن الخرائط تم إعدادها باستخدام بيانات الأمطار المتاحة حتى سنة ١٩٩٠لشبه جزيرة سيناء ،بينما يوضح العامود الثاني من الجدول التالى فترات الأرصاد المستخدمة لباقي أجزاء الجمهورية.

جدول ) (٢٣أقصى مطر يومي عند محطة رصد مناخية

)Rank (m) Plotting (٥)Position m/(n+1

0.72222

0.45000

0.19444

0.02788

0.13889

0.22222

26

27

7

1

5

8

Date

27/12

29/11

3/11

18/11

5/3

5/3

Maximum Rain Depth

)(mm/day

5.0

4.0

20

142.0

27.0

20.0

Year

1922

1923

1924

1925

1926

1927

Total number of records (n) = 35.

٨١

)(5

)Rank (m) Plotting (٥)Position m/(n+1

0.08333

0.25000

0.41667

0.33333

***

0.30556

0.36111

0.36111

***

0.05556

0.27778

0.58333

0.61111

0.50000

0.16667

0.44444

0.52778

0.11111

0.63889

0.55556

0.66667

0.86111

0.69444

***

0.38889

0.77778

0.80556

0.47222

***

3

9

15

12

***

11

13

13

***

2

10

21

22

18

6

16

19

4

23

20

24

31

25

***

14

28

29

17

***

Date

24/2

21/3

29/12

9/1

***

13/1

60/12

21/11

***

9/11

7/3

9/2

2/4

2/3

20/1

14/3

10/5

15/5

26/11

15/1

8/2

24/11

11/11

***

3/2

30/12

2/4

25/12

***

Maximum Rain Depth

)(mm/day

50.0

20.0

9.0

10.0

0.0

13.0

2.0

10.0

0.0

75.0

18.0

6.0

6.0

7.0

25.0

8.0

7.0

36.0

6.0

7.0

6.0

2.0

6.0

0.0

10.0

3.0

3.0

8.0

0.0

Year

1928

1929

1930

1931

1932

1933

1934

1935

1936

1937

1938

1939

1940

1941

1942

1943

1944

1945

1946

1947

1948

1949

1950

1951

1952

1953

1954

1955

1956

جدول ) (٢٤أقصى عواصف تم رصدها في محطات الأرصاد المختلفة وذلك بناء على كتاب المعدلات لسنة ١٩٧٦

اسم المحطة

السلوم

سيدي براني

مرسى مطروح

الضبعة

الإسكندرية

رشيد

دمياط

بورسعيد

دمنهور

التحرير

وادي النطرون

غرب القاهرة

السرو

سخا

أقصى شدة أمطار تم رصدها

في يوم واحد )مم(

١٢٠.٨

٩٧.٦

٧٥.٥٠

٤٩.٠

٦٤.٦

٥٧.٠

٥٥.٠

٤٧.٧

٣٩.٢

٢١.٤

٢٤.٩

٧٠.٠

٢٧.٠

٢٣.٧

٤١.٠

٢٩.٥

٤٠.٠

فترة الأرصاد المستخدمة

بالسنوات

١٩٧٥-١٩٤٦

٧٥-٤٨

٧٥-٤٧

٧٥-٤٨

٧٥-٤٢

٧٥-٣١

٧٥-٣١

٧٥-٤١

٧٥-٣١

٧٥-٥٥

٧٥-٤٦

٧٥-٥٧

٦٨-٣١

٧٥-٣١

٨٢

تاريخ

١٩٤٧-١١-٢٢

١٩٧٣-١١-٢

٤٧-١١-٢٢

٥٢-١-٧

٦٦-١١-٨

٤٨-١-٣

٥٣-١١-١٥

١٩٦١-١٢-٥

٦٩-١٠-٨

٧١-١-٩

٦٧-٥-١٢

٥٣-١١-١٧

٦٥-٤-١٠

٧٢-١١-٢٤

٥٣-١١-١٥

٤٤-٥-٤

٤٤-٨-٢٨

اسم المحطة

شبين الكوم

بنها

المنصورة

الزقازيق

انشاص

فايد

القاهرة

الماظة

جيزة

حلوان

بني سويف

المنيا

ملوي

أسيوط

نجع حمادي

قنا

الأقصر

كوم أمبو

أسوان

سيوة

الواحات البحرية

الفرافرة

الداخلة

الخارجة

الغردقة

القصير

ديدالوس )أبو كيزان(

رأي بنياس

أقصى شدة أمطار تم رصدها

في يوم واحد )مم(

٤٤.٠

٢٨.٠

٢٧.٥

٢١.٦

٤٨.٠

٢٤

٢٣.٤

١٦.٥

٣٢.٤

٥٠.٠

٤٤.٠

٥٣.٢

٣٢.٧

٢٠.٠

١١.٤

٢٠.٠

٢.٥

٣٩.٠

٥٥.٣

٥.٨

٦.٦

٧.٢

٢٥.٤

٢٣.٠

.١٦

١٥.٢

٨.٠

٥.٧

٢٤.٧

٣٤

٣٩.٠

٦٤.٠

فترة الأرصاد المستخدمة

بالسنوات

٧٥-٤٦

٧٥-١٢

٧٥-١٩٠٦

٧٨-٢٦

٧٥-٥١

٧٣-٤١

٧٥-٤٧

٧٥-٤١

٧٥-٣١

٧٥-٣١

٧٥-٥٣

٧٥-٤١

٧٥-٤٥

٧٥-٤٦

٦٨-٤٢

٧٥-٣٥

٧٥-٤٨

٧٥-٥٤

٧٥-٤٥

٧٥-٣١

٧٥-٣١

٧٥-٥٥

٧٥-٣١

)(٧٠-٣٤

٧٥-٤٣

٧٥-٣١

٧٥-٣١

٧٥-٦٤

تاريخ

٧٢-١١-٢٤

٦٧-٥-١٢

١٩٢١-١٢-٨

٦٨-٥-٢٥

٣٧-١٠-٢٧

٣٢-١١-٥

٤٠-٤-٢٣

٧٠-١١-٢

٥١-١٢-٦

٥١-١٢-٦

٣٧-١٠-٢٧

٥١-١٢-٦

٧٢-١١-٢٤

٧٥-٢-١٩

٧٥-٢-١٨

٧٩-٤-١٤

٥٤-١٢-١٩

٤٩-٥-١٠

٤٩-٥-١٠

٦٩-١٠-٨

٦٨-٤-١٦

٧٤-١١-٢١

٤٥-٥-١٢

٤٨-٤-١٨

٧٢-١١-٢٣

٤٢-٢-١٥

٤٥-٥-١٣

٥٤-١٢-١٦

٣٤-١١-٦

٤٧-١١-١٦

٦٦-١١-٢٤

انتاج امطار فى الصحراء )الإستمطار( :

قامت بعض شركات ومعاهد علمية سويسرية والمانية ،لإنتاج المطر فى الصحراء باستخدام اجهزة تتحكم فى الطقس وكيماويات وتكنولوجيا قادرة على الاستفادة من الرطوبة الموجودة فى الجو التى تصنع عادة قطرات الندى التى نجدها فى الصباح تغطى اوراق الاشجار او صفائح الحديد حتى فى البيئة الصحراوية ،والابخرة الناتجة عن ماء البحر واستغلالها فى صنع سحب تغطى السماء الصافية الزرقاء فى صيف الصحراء فى منطقة العين بدولة الامارات نجم عنها هطول امطار غزيرة وصل بعضها الى حد العاصفة المصحوبة بحبيبات من الثلج وتكرر انزال هذه الامطار المصعنة لعدد خمسين مرة ربما يكون العالم العربى يضم اكبر صحارى العالم وربما هذه الصحراء الكبيرة تمتد من شواطئ المحيط الهادى

لا وهى تجتاز حاجزى نهر النيل

فى غرب الوطن العربى فى موريتانيا مرو ار بصحارى المغرب والجزائر وليبيا ومصر وصو والبحر الأحمر الى صحراء شبة الجزيرة العربية والعراق وحتى محاذاة شواطئ الخليج العربى ،وكل هذه الصحراء ،اذا ما تاكد نجاح هذه التجارب ستكون محل استفادة من هذه الامطار ،وتلغى بالتالى كل المشاريع المائية الكبرى التى كلفت

مثلا بانشاء النهر

مبالغ طائلة لحل مشكلة العطش فقط اى ماء الشرب وليس للاستثمار الزراعى ،فقد قامت ليبيا

الصناعى العظيم الذى بلغت تكلفته كما هو معلن ٨٢مليار دولار دون ان يكون هناك امكان لاستخدامة فى غير سد حاجة المواطنين لماء الشرب ،وتقوم الدول الخليجية بحل مشكلة المياه بالتوسع فى تحلية مياة البحر ،بما تقتضية من تكلفة وما تريدة من مداومةالانفاق لأنه لا احد يدرى اذا نضبت مصارد النفط فكيف ستستطيع هذه البدان الخليجية سداد فواتير تقطير المياه التى تتكبدها الامارات فى سبيل انجاح هذا الاختراع والانجاز والعبور به من عالم التجريب والمختبرات الى عالم السوق والاستهلاك البشرى ،لتصل فيما بعد الى المواطن بأثمان زهيده ،وهو بالتأكيد ما يرجوه منتجو هذه

٨٣

الامطار وما تأمله معهم البشرية جمعاء ،لأن الخير الناتج عن مثل هذه الامطار سيكون له مردوده الايجابى العظيم على كل سكان الارض ،فهو اختراع يصب مباشرة فى صناعة الغذاء الذى كثي ار ما سمعنا عن ازمات تحدث بشأنه ومنظمات تابعه للأمم المتحدة تبذل الجهود لتلافيها او لتخفيف الامها ونتائجها ،وهى تجارب لاتزال فى مراحلها المبكرة ،برغم ظهور هذه النتائج الناجحة التى كانت مصدر سعادة للعلماء الذين شاركوا فيها ،ولعل البروفيسور هارتمت جراسل احد المشاركين فى المشروع كان يتكلم بلسان كل زملائه العلماء عندما قال ،هناك عدة عمليات تتعلق بالطقس تم تطبيقها فى الماضى ،كان أحداها الحصول على الماء فى المناطق الجافة ،وعلية ربما تكون هذه اهم نقطة تحول فى حياة الانسان

فى المستقبل ٠

وفى التحقيق الصحفى الذى اوردته الساندى تايمز ان العملية تعتمد على جسيمات تسمى اليكترونز تلتصق بذرات دقيقة من الغبار العالق بالجو ،وما إن تصل هذه الذرات الى درجة معينة من الارتفاع الذى يسبب تكوين السحاب ،فان الشحنات المحمولة سوف تجذب جزيئات الماء التى تسبح فى الجو اليها ،بسبب الرطوبة والأبخرة ،فتقوم بتوليد مليارات من قطرات الماء التى تصنع المطر ،استمرت التجربة على مدى ٢٢١يوما فى الصيف نتج عنها هذه المرات المتعددة من هطول الامطار اما ما تحتاجة من دراسات فالهدف منها يتلخص فى مزيد من التحكم فى هذه الامطار لكيلا تتحول فى بعض الحالات الى عواصف غير مرغوب فيها ،والامر الثانى هو تقليص التكلفة برغم ان المقارنات تفيد ان تكلفة هذه الامطار هى اقل بعشرات الاضعاف من تكلفة تحلية مياه البحر ٠ )ثالثا( :المورد المائي الثالث )المياه الجوفية( :

مياها مالحة

تصل كمية المياه في الكرة الأرضية إلى ١٥٠٠مليون كيلو متر مكعب منها ١٤٢٥مليون كيلو متر مكعب مياها عذبة منها ٥٨مليون كيلو متر مكعب في صورة جبال جليدية،

في البحار والمحيطات و ٧٥مليون كيلو متر مكعب

بينما المتاح من المياه العذبة السائلة لا يزيد على ١٩مليون كيلو متر مكعب منها ١٨.٧مليون كيلو متر مكعب في صورة مياه أرضية غير متاحة بسهولة للاستخدام ١٩ .مليون كيلو متر مكعب في صورة بحيرات عذبة و ١٨مليون كيلو متر مكعب في صورة أنهار بالإضافة إلى ١٩مليون كيلو متر مكعب في صورة بخار وضباب وسحب ويبقى ٠.٠٠١ مليون كيلو متر مكعب مياه داخل الكائنات الحية مجتمعة من إنسان ونبات وحيوان .يتضح من السابق أن كمية المياه العذبة في الكرة الأرضية بما فيها مصر محدودة ،وأن نصيب الفرد من هذه المياه يتناقص كلما زاد عدد السكان .وأن كمية المياه العذبة في مصر لا تزيد على ٦٧مليار متر مكعب منها ٥٥.٥مليار متر مكعب من نهر النيل ،والباقي يشمل

سنويا،

٤.٦مليار متر مكعب

المياه الجوفية وقدرها ٤.٤مليار متر مكعب ومياه صرف زراعي يعاد استخدامه بنحو

سنويا

مكعب

متر

٢٦٠٠

نحو

كان

بالإضافة إلى المياه المعالجة .وأن نصيب الفرد من المياه في مصر عام ١٩٥٠

طبقا

٢٠١٧

عام

وفي

.

مكعب

متر

سنويا .وفي عام ٩٧أصبح ٩٠٠

انخفض في عام ١٩٥٠إلى ١٥٠٠متر مكعب

سنويا .أما نصيب الفرد في القاهرة من مياه الشرب النقية

مكعبا

ر

ا

مت

٤٧٠

لتقارير المجالس المتخصصة – سيصل إلى

فيصل إلى ٦٠٤لترات يوميا ،وفي الإسكندرية ٤٩٦لت ار وفي الوادي الجديد ٤٩٤لت را ،وفي بورسعيد ٣٧٥لت ار وفي أسوان ٧١لت ار وفي القليوبية ٢١لت ار .ويختلف نصيب الفرد بين محافظة لأخرى حسب الكمية المنتجة

١٣٧لت ار وفي المنوفية

علما بأن المياه المنتجة من هذه المحطات تعد نقية بنسبة

محافظة

كل

سكان

عدد

على

مقسوما

المياه

من محطات تنقية

%١٠٠ساعة خروجها من المحطة وتتعرض للتلوث نتيجة ارتفاع مستوى الماء الأرضي وقرب شبكة المياه من شبكة الصرف الصحي خلال مرور المياه العذبة في الشبكات الموزعة للمياه .والدليل أن المناطق القريبة من محطات التنقية تتقدم فيها نسبة التلوث بعكس المناطق النامية حيث يخف ضغط المياه في المواسير مما يتسبب عنه التسرب والاختلاط بين المياه العذبة ،ومياه شبكة الصرف الصحي .عدد محطات المياه التقليدية في المدن ١٤٨محطة وفي الريف محطتان.

وهناك محطات مياه مدمجة "عبارة عن مياه آبار مع مياه عذبة" وتصل نحو ١٧٣محطة بالمدن و ٤٩٣محطة بالقرى، ليصل الإجمالي ٦٦٦محطة .وهناك عدد محطات لمياه الآبار تصل إلى ٧٤٥محطة في المدن و ١٦٥٣محطة في الريف فتصبح مجتمعة ٢٣٩٨محطة .وبلغة الأرقام إ ذا كانت الطاقة الإنتاجية السنوية لهذه المحطات مجتمعة تصل إلى ٩٩٢٩مليون متر مكعب حسب قدرتها التصميمية إلا أن الإنتاج الفعلي لهذه المحطات مجتمعة لا يزيد على ٣٨٥٧

مليون متر مكعب.

وطبقا لتقرير المجالس القومية المتخصصة )ترشيد استخدام المياه العذبة في غير أغراض الز ارعة( نجد أن نسبة الفاقد في

مياه الشرب يصل إلى حوالي %٧٤من الكميات المنتجة عل ما بأن المسموح به عالميا هو %٢٥فقط إن الفاقد نتيجة سوء الاستخدام يوازي %٤٩من إنتاج المياه البالغ ١٦مليون متر مكعب يوميا .وعلى ذلك فإن الخسائر تساوي ٨ملايين متر مكعب يوميا تكلف الدولة ٤ملايين جنيه مع صباح كل ي وم .إن هناك ثلاثة أنواع من فاقد إنتاج المياه -١ :فاقد إنتاج وهو الفرق بين كمية المياه الخام الداخلة إلى المحطة وبين الإنتاج الفعلي ،ويصل هذا إلى %٣٥في حين أن المسموح به عالميا %٦فقط -٢ .فاقد شبكات هو الفرق بين حجم المياه في بداية الشبكات وفي نهاية الشبكات ،وهذا الفاقد يصل في مصر الى %٥٠والمسموح به عالميا %١٢فقط -٣ .فاقد استهلاك داخل المباني ويصل في المتوسط علما بأن المسموح به لا يتعدى .%١٠وترجع أسباب الفاقد إلى عدم تطبيق أسلوب التشغيل العلمي والصيانة

إلى %٢٠

السليمة ،بالإضافة إلى كثرة أعطال وحدات التشغيل المساعدة مثل الطلمبات والمحابس ،فضلا عن كثرة الآبار التي تم إيقاف تشغيلها بسبب تلوثها .وقبل هذا وذاك هو عدم توافر العدد الكافي من العمالة الفنية المدربة والمتخصصة في تشغيل

٨٤