استخدام نظم المعلومات الجغرافية في دراسة الجيومورفولوجيا التطبيقية لبحيرة ناصر

استخدام نظم المعلومات الجغرافية

في دراسة الجيومورفولوجيا التطبيقية لبحيرة ناصر 

رسالة مقدمة لنيل درجة الدكتور في فلسفة الآداب

من قسم الجغرافيا ونظم المعلومات الجغرافية

بكلية الآداب - جامعة بنها

إعداد

محمد جميل محمد محسب خطاب

إشراف

أ.د. صابـر أميـن سيد دسوقـي

أستاذ الجيومورفولوجيا 

ورئيس قسم الجغرافيا ونظم المعلومات الجغرافية

بكلية الآداب - جامعة بنها

دكتور مهندس

نـادر محمـد شفيـق منصـور

باحث بقسم دراسات بحيرة ناصر

معهد بحوث النيل

المركز القومي لبحوث المياه

1433 هـ - 2012م

المستخلص

استخدام نظم المعلومات الجغرافية

في دراسة الجيومورفولوجيا التطبيقية لبحيرة ناصر

  كشفت الدراسة الحالية لبحيرة ناصر عن الحقائق التالية :-

1. استخدمت طريقة جديدة لأخذ الصور الفضائية من خلال برنامج جوجل أيرث Google Earth إلي برنامج الارك Arc Gis مباشرة معرفة الإحداثيات، وذلك للاستفادة منها في حصر الجزر والأخوار واستكمال حدود البحيرة وإعداد الخرائط والأشكال التي ستطلبها الدراسة، وتـم قياس أبعاد بحيرة ناصر عند منسوب 180 متراً فوق مستوي سطح البحر، بطريقة الأكواد البرمجية الجاهزة باستخدام برنامج ARC GIS 9.3 بطريقة اتوماتيكية. حيث بلـغ الطول الفعلــي لبحيرة ناصر 495.65 كم؛ بينما بلغ الطول المستقيم 400 كم، وبلغ طول شواطئها 11367.6 كم، ومتوســط عرضها 12.4 كم. وتبلغ مساحة المسطح المائي لبحيرة ناصر في منطقة مجري النهر القديم 532.8 كم2، ومع بناء السد العالي وارتفاع المياه أمامه بلغت المساحة 3078.6 كم2 عند منسوب 160 متراً فوق مستوي سطح البحر، وتضاعفت مساحة البحيرة لتصل إلي 6284.3 كم2 عند منسوب 180 متراً، وتختلف مساحة البحيرة تبعاً لاختلاف حجم ومنسوب الماء. ويتباين متوسط عمق الماء في البحيرة تبعاً لاختلاف المناسيب فيبلغ 11.2 متراً عند منسوب 120 متراً، ويبلغ 51.2 متراً عند منسوب 160 متراً، ويبلغ 71.2 متراً عند منسوب 180 متراً فوق مستوي سطح البحر. وبلغ حجم الماء 3.5 مليار م3 عند منسوب 120 متراً فوق مستوي سطح البحر، بينما قدره (هرست، 1968)، منذ إنشاء السد العالي بـ 5.2 مليار م3 عند منسوب 120 متراً، وكذلك بلغ حجم الماء 60.5 مليار م3 و140 مليار م3 عند منسوبي 160 و 180 متراً علي التوالـي؛ بينما قدره (هرست، 1968)، بـ 61.5 مليار م3 و149.5 مليـار م3 عند منسوبـي 160 و 180 متراً علي التوالي، عدد الأخوار عند منسوب 180 متراً فوق مستوي سطح البحر يبلغ 140خور؛ منها عدد 66 خور داخل الأراضي المصرية وتبلغ مساحتها 3314.538 كم2 بنسبة 94% من مساحة الأخوار الكلية في البحيرة، وحجم المياه بها 31.788 مليار م3 بنسبة 96% من حجم مياه الأخوار الكلية في البحيرة. وعدد 74 خور داخل الأراضي السودانية وتبلغ مساحتها 210.852 كم2 بنسبة 6% من مساحة الأخوار الكلية في البحيرة، وحجم المياه بها 1.364 مليار م3 بنسبة 4% من حجم مياه الأخوار الكلية في البحيرة، والعدد الأكبر من هذه الأخوار يقع علي الجانب الشرقي للبحيرة بعدد 74 خور منها 36 خور داخل الأراضي المصرية و38 داخل الأراضي السودانية وتنحدر نحو البحيرة من مرتفعات البحر الأحمر والتي تتميز بارتفاعها بعكس الجانب الغربي الذي يتميز بالانبساط في معظمة وعدده 66 خور منها 30 خور داخل الأراضي المصرية و36 خور داخل الأراضي السودانية، وأهم الأخوار من الناحية الهيدرولوجية والاقتصادية هي أخوار كلابشة والعلاقي وتوشكي, فتبلغ مساحتها 1354.021 كم2 أي 21.5% من المساحة الكلية للبحيرة، وسعتها الكليـة 13.336 مليار م3 بنسبة 9.5 % من السعة الكلية للبحيرة علي منسوب 180 متراً فوق مستوي سطح البحر، وهي تعادل بذلك نصف حجم الماء في البحيرة علي الجانب السوداني. ونستنتـج من ذلك أن هذه الأودية لا تتفق قدرتها التخزينية مع مسطحها مما يعمل علي زيادة نسبة الفواقـد من البحيرة، والتي تساعد إذا تم ردمها علي التقليل من عمليات البخر وتوفير ما قدرة 13.336 مليار م3 وهي سعتها التخزينية من المياه في بحيرة ناصر.

2. تم حصر أعـداد الجـزر في بحيـرة ناصر عند منسوب 180 متراً فوق مستوي سطح البحر، باستخدام المرئيات الفضائية الموجودة في برنامج Google Earth وتعريفها ورسمها باستخدام برنامج ARC GIS 9.3 بطريقه أُتوماتيكيه، وتنقسم الجزر في منطقة الدراسة إلي صنفين ”جزر صخريه و جزر رسوبية” حسب تكوينها الصخري، وتقع الأولي في الجزء الجنوبي فيما بين جندلي دال وأمكه حيث يخترق النهر صخورها التي تتميز بالصلابة والوعورة والتي يطلق عليها منطقة أرض الحجر بينما تقع الثانية ” الجزر الرسوبية ” في الجزء الشمالي فيما بين جندل أمكه والسد العالي. وبلغت أعداد الجزر في الوقت الراهن لإعداد الدراسة ”سواء كانت صخرية أو رسوبية” بالبحيرة علي منسوب 180 متراً عدد 7119 جزيرة بمساحة 247.176 كم2؛ منها عدد 6629 جزيرة تتكون من صخور رسوبية بمساحة 225.511 كم2، وعدد 490 جزيرة بمساحة 21.665 كم2 تتكون من صخور ناريه ومتحولة. وتم تمييز بعض الأشكال الشائعة من الجزر في بحيرة ناصر ومنها الجزر الشريطية وتضم خمس جزر يأتي في مقدمتها أكما، الملك. والجزر الطولية ويضم هذا النوع ثلاث جزر منها سرس، وجرجور، بنسبة 32 % و25% علـى التوالي. والجزر شبه المستديرة ويضم هذا النوع جزيرة واحده فقط وهي سونجي1 بنسبة 52.5 %. وأخيراً الجزر القوسية مثل جزيرة دكيه وكمكي.

3. اتبعت الدراسة الحالية طريقـة جديدة تطبق لأول مرة وهي تخليق ملف نقاط ثلاثي البعد (شيب فايـل مـن نـوع النقاط (point shape file) يحتـوي علـي الإحداثيات والارتفاع (x,y,z )، من خلال برنامج جوجـل أيرث Google Earth من أجـل استخدامه في إنشاء المجسم التضاريسي والخرائط الكنتورية، وبحساب كميات النحت والترسيب اتضح سيادة الإرساب حيث بلغت نسبة الإرساب 99.5% والنحت 0.5% من جملة عمليات النحت والترسيب – أي كل 246 م3 إرساب يقابله متر مكعب نحت - وبحساب الفارق بين عمليات النحت والإرساب نجد أن صافي كمية المـواد المترسبة في البحيـرة سنوياً تبلـغ 0.11 مليار م3 أي أن صافي عمليات الإرساب خلال الفترة من 1964 إلي 2006 بلغت 4.5 مليار م3 خلال 42 سنة، وعلي ذلك تقدر الرواسب اللازمة لامتلاء البحيرة بـ 119.5 مليار متراً مكعباً في خلال مدة 1115 سنة وهو عمر البحيرة الكلي، بينما السعـة الميتـة المخصصة للإرساب تقـدر عمرها بـ 299 سنة، وهو ما يعني التأثير علي البنك المائي لمصر. ومن خلال دراسة الإرساب علي القطاع الطولي في الجزء السوداني يتضح أنه دخل في حالة الاستقرار النسبي في عمليات الإرساب والنحت، وزحفت عمليات الإرساب تجاه الجزء المصري وتحديداً فيما بين الكيلو 360 إلي 340 جنوب السد العالي. وفي الجزء المصري وصلت عمليات الإرساب أقصاها عند قطاعي أرقين وسره عند الكيلو 331 و325 جنوب السد العالي حيث وصل سمك الإرساب 25 متراً بالمقارنة بين عامي 1964 و2005. واتضح من دراسة الترسيب علي المقاطع العرضية اختلاف معدلات النحت والإرساب علي جانبي مجري بحيرة ناصر بين سنة وأخري، حيث تبادلت عمليات النحت والإرساب علي الجانبين الشرقي والغربي وساد الإرساب بوسط المجري في قطاعات الجندل الثاني وعبد القادر ودغيم ودبروسة. ويشذ عن ذلك قطاعي امكه 27 وامكه 28، حيث ساد الترسيب والنحت علي طول القطاع العرضي. أما قطاعات الدكة واكما وملك الناصر والدويشات واتيري وسمنة وكاجنارتي ومرشد وجمي فسادت عمليات الإرساب بقطاعاتها بالكامل.

4. اتضـح من دراسة تقييم إمكانيات منطقة بحيرة ناصر في النشاط الزراعي أنه يجب التوصية للعمل علي سحب الطمي المترسب بالجزء المصري في البحيرة وذلك لزيادة عمرها الافتراضي، حيث يقدر عمر المنطقة الميتة للامتلاء بالرواسب بـ 299 سنة، وهو ما يعني التأثير علي البنك المائي لمصر، وكذلك إعادة توزيعه علي شواطئها الرملية لتحسين خواصها الطبيعية ولضمان نجاح زراعة المحاصيل المختلفة التي سيتم زراعتها. وعمل الدراسات التفصيلية الجادة لمعرفة نسب المعادن وخاصة الذهب والبلاتين الموجودة بالطمي المترسب والعمل علي استخلاصها ثم توزيع الطمي علي مناطق البحيرة القابلة للاستصلاح. ومساحة الأرض التي تزرع قمح في مصر حالياً ‏3‏ مليون فداناً، وإنتاج مصر من القمح ‏7‏ مليون طن‏,‏ ونظراً للزيادة السكانية نستورد ‏7‏ مليون طن قمح أخري‏,‏ فنسبة الاكتفاء الذاتي من القمح تصل إلي ‏56%‏. (جريدة الأهرام المسائي، يوم الأحد الموافق 28 ديسمبر 2010). لذلك يجب الاهتمام بزراعة القمح في الأراضي الجديدة بمنطقة بحيرة ناصر ولتكن أراضي بحيرة ناصر بنك القمح المصري؛ كما هي البنك المائي المصري، فيجب علي الأقل تخصيص نسبة 50% من الأراضي المستصلحة بالمنطقة لهذا الغرض ولنرفع جميعاً شعار من لا يملك قوته لا يملك قراره. ومُناخ أسوان الحار يساعد على النضج المبكر واستزراع أنواع من النباتات الطبية التي تصلح لأسواق أوروبا بدون منافسة. ولقد أجريت العديد من الدراسات على الموارد الأرضية وما يمكن استصلاحه واستزراعه منها بمحافظة أسوان سواء في هوامش الوادي القديم أو في منطقة بحيرة ناصر. (الهيئة العامة للتخطيط العمراني-محافظة أسوان، 2008، ص154). وكذلك يجب التفكير بجدية لاستغلال المساحات الشاسعة الغير قابلة للاستصلاح في غرب بحيرة ناصر وبالصحراء الغربية بصفه عامه في إنتاج الطاقة الشمسية الكهربائية لما تتمتع به مصر من نسبة سطوع شمسية طول السنة تقريباً. وإمكانية زراعة مساحة جديدة من الأراضي الزراعية من الممكن أن تصل إلي 3 مليون فداناً في المنطقة المحصورة بين مفيض توشكي جنوباً وواحة باريس شمالاً وشرق العوينات غرباً، وذلك يتوقف علي توفير المياه سواء من بحيرة ناصر أو من المياه الجوفية في الخزان الجوفي بالمنطقة. وإمكانية إقامة تجمعات زراعية صناعية ومشروعات للثروة الحيوانية تقوم علي الإنتاج الزراعي تهدف إلي توفير متطلبات السوق المحلي والتصدير إلي الخارج. وإمكانية زيادة الصادرات من السلع الزراعية ذات الميزة النسبية لتحقيق التوازن بين الصادرات والواردات مع زيادة نسبة الاكتفاء الذاتي من الحاصلات الزراعية.  

Benha University

Faculty of Arts

Department of Geography & GIS

Postgraduate Studies and Researches

GIS Using in study

Applied geomorphology of Lake Nasser

A Thesis

Submitted in partial Fulfilment of

PH. D. Degree in Geography

By

Mohamed Gamil Mohamed Mohaseb Khattab

Supervised by

Prof. Dr. Saber Amin Desouky

Prof. of Geomorphology

Head of Geography& GIS Dept.

Faculty of Arts, Benha University

Dr. Eng. Nader Mohamed Shafik

Researcher Studies Department, Lake Nasser

Nile Research Institute

National Water Research Center

New Building, Qanater, Egypt

2012

GIS Using in study Applied geomorphology of Lake Nasser 

Summary 

  The Recent Study of Applied geomorphology of Lake Nasser has shown the following facts:

1. Dimensions were measured at the level of Lake Nasser is 180 meters above sea level, in a ready-made software code using ARC GIS 9.3 automatic manner. where was the actual length of Lake Nasser 495.65 km; while the straight length 400 km, and an average width of 12.4 km. The area of water surface of Lake Nasser in the old river bed 532.8 km2, with the construction of the High Dam and the high water in front of it was the area 3078.6 km2 at the level of 160 meters above sea level, and the acreage of the lake for up to 6284.3 km2 at the level of 180 meters, and different area of the lake depending on the different size and the level of the water. And vary the average depth of water in the lake water levels depending on the different amounts to 11.2 meters at the level of 120 meters, with a level of 51.2 meters at 160 meters, with a level of 71.2 meters at 180 meters above sea level. The volume of water in the Aswan Reservoir 3.5 billion m3 at the level of 120 meters above sea level, while its results of previous studies since the establishment of the High Dam to 5.2 billion m3 at level 120 meters, as well as the volume of water is 60.5 billion m3 and 140 billion m3 when staff of 160 and 180 meters respectively; while the amount of (Hurst et al, 1968, pp 54: 56), since the establishment of the High Dam to 61.5 billion m3 and 149.5 billion m3 staff of 160 and 180 meters respectively. The number of khours at the level of 180 meters above sea level of 140 Khour; including the number 66 Khour within the Egyptian territory with an area of 3314.538 km2 by 94% of the khours total in the lake, and the volume of water by 31.788 billion m3 by 96% of the volume of water khours total in the lake. Khour and the number 74 inside Sudanese territory with an area of 210.852 km2 by 6% of the total area of khours in the lake, and the volume of water of 1.364 billion m3 by 4% of the total volume of water in the khours of the lake. The largest number of these khours is located on the east side of the lake, the number of 74 Khour, 36 of them Khour inside the Egyptian territories and 38 inside Sudanese territory and descend towards the lake from the heights of the Red Sea, which is characterized by high as contrary to the western side, which is characterized flat in most areas, the number is 66 Khour 30 Khour on Egyptian land Khour and 36 inside Sudanese territory .The most important khours in terms of hydrological and economic is Oju Kalabsha and Allagui and Toshka, amounts to an area of 1354.021 km2 or 21.5% of the total area of the lake, and the capacity of total 13.336 billion m3 Percentage 9.5% of total capacity on the level of 180 meters above sea level, which is equivalent to it half the size of the water in the lake on the Sudanese side.

2. have been counted the number of islands in Lake Nasser at the level of 180 meters, using satellite images in Google Earth and defined and drawn using ARC GIS 9.3 way automatic, divided the islands in the study area into two classes, ”rocky islands and islands of sediment” as configured Rock, the first is located in the southern part between the two Jandal Omke and Dal, where the river runs through the rocks, which are characterized by robust and rugged, called the land of stone, while the second is ”sedimentary islands” in the northern part among Omke Jandal, the High Dam. And reached the number of islands at the present time to prepare the study ”whether rocky or sedimentary” lake on the level of 180 meters the number of 7119 Island area of 247.176 km2; including the number 6629 is made up of sedimentary rock area of 225.511 km 2, and the number 490 an area of 21.665 km2 is composed of igneous rocks and metamorphic. Discrimination were some common forms of islands in Lake Nasser, including the bar islands and includes five islands in the forefront of Okma, and King. The longitudinal islands and includes this type are the three islands SARS, Sungi Jajor 3 and, by 32% and 25% respectively. The Semi-round Islands and includes the island of one type only and Sungi 1 posts by 52.5%. Finally the arc islands such as island Dkih and CaMKII.

3. with Calculating the amount of cutting and filling it became clear increase of sedimentation where the percentage of precipitation 99.5%, cutting, 0.5% of the total operations of cutting and sedimentation - every 246 m3 deposition corresponding cubic meters of sculpture - and calculates the difference between the processes of cutting and sedimentation, we find that the net amount of sediment in the lake each year of 0.11 m3 This means that the net deposition during the period from 1964 to 2006, 4.5 billion cubic meters within 42 years, with the knowledge necessary for the sediment filling the lake 119.5 billion cubic meters during the year 1115, a total age of the lake. And through the study of sedimentation in the longitudinal sector on the part of Sudan is clear that it has been in the case of relative stability in the deposition processes, cutting, the deposition crept towards the Egyptian part, specifically between 360 to 340 km south of the High Dam. In the Egyptian part deposition reached its maximum at the sectors of Erqen and Sarah at kilometer 331 and 325 South High Dam, where deposition thickness is 25 meters compared to between 1964 and 2005. And clear from the study of sedimentation on the sectors occasional different rates of cutting and sedimentation on both sides of the stream of Lake Nasser from year to year, as the processes of cutting and sedimentation on the east and west sides exchanged and there was deposition in the centre of the stream in the sectors of the Second Cataract, Abdul Kadir and Deguem and Dberosh. The exception to this sectors Amke 27 and Amke 28, where there was precipitation and cutting along the cross section. The sectors of the bench and Akma and the King of Nasser and Aldoecat and Atiri and semna and Kajnarta and murshed and Jamie There was a complete deposition in all sectors.

4. it is Clear from a study of assessing the potential of the Lake Nasser in agricultural activity that should be recommended to work on the withdrawal of the silt deposited part of Egypt in the lake and to increase the lifetime, as well as re-distributed to the sandy beaches to improve the natural properties and to ensure the success of the cultivation of various crops to be cultivated. And the serious work of detailed studies to determine rates of metals, especially gold and platinum in deposited silt and work to be drawn, then the distribution of silt on the lake areas suitable for reclamation. And the area of land on which wheat is grown in Egypt are currently 3 million acres, and Egypt’s production of wheat, 7 million tons, due to population increase we import 7 million tons of wheat the other, self-sufficiency ratio of wheat is up to 56 %. (Al-Ahram evening, on Sunday, December 28, 2010). Therefore, care must be given to plant wheat in the new land area of Lake Nasser territory and becomes Bank of Egyptian wheat, and bank the water of Egypt, we should at least allocate 50% of the reclaimed land in the region for this purpose and raise all of the slogan who does not have food do not have a decision. Aswan and the warm climate help to early maturity and cultivation of species of medicinal plants that are suited to European markets without competition. We have conducted many studies on land resources and what can be reclaimed and farming in the province of Aswan, both in the margins of the old valley or in the area of Lake Nasser. (General Authority for Urban Planning, Aswan, 2008, p. 154). And should consider seriously the exploitation of vast areas suitable for reclamation of others in the west of Lake Nasser and the Western Sahara in general in the production of solar electric power as Egypt enjoys high percentage of brightness of the sun along the year, approximately. And the possibility of planting a new area of agricultural land could be up to 3 million acres in the area between the spillway Toshka south and an oasis of Paris North and East Port in the west, and it depends on the provision of water, both of Lake Nasser or groundwater in the aquifer region. And the possibility of developing clusters of industrial and agricultural projects for livestock based on agricultural production aimed at meeting the needs of the local market and export to abroad. And the possibility of increasing exports of agricultural commodities with a comparative advantage to achieve a balance between exports and imports with increased self-sufficiency of agricultural crops.

رابط التحميل 

من هناااااا

او 

هنااااااا

كوكب الجغرافيا