تقدير حجم الجريان السطحي بحوض وادي تنزوفت وأخطاره السيلية باستخدام نظم المعلومات الجغرافية وتقنيات الاستشعار من بعد

تقدير حجم الجريان السطحي 

بحوض وادي تنزوفت وأخطاره السيلية

باستخدام نظم المعلومات الجغرافية وتقنيات الاستشعار من بعد

 

د. رجب فرج سالم اقنيبر     

  قسم الجغرافيا/ كلية التربية/ جامعة المرقب  

 د. مفيــدة أبوعجيــلة محمــد بلــق

 قسم الجغرافيا/ كلية الآداب-زوارة/ جامعة الزاوية  

أعمال المؤتمر الدولي الثاني: متطلبات التنمية الحقيقية في ليبيا (من أجل تنمية شاملة ومستدامة في ليبيا) 14 - 15 ديسمبر 2021م - جامعة خليج السدرة – بن جواد - المجلد الأول - تحرير: د. مصباح عبد الله أحواس وآخرون - منشورات جامعة خليج السدرة 2021م ـ ص ص. 281 - 308: 

الملخص:

يهدف البحث إلى دراسة حجم الجريان السطحي بحوض وادى تنزوفت، وقد تمّ الاعتماد على المرئيات الفضائية واستخدام نموذج الارتفاعات الرقمية (DEM) المستخرجة من بيانات ASTERData)) بدرجة وضوح (30) متر. استخدام نظم المعلومات الجغرافية وتقنيات الاستشعار عن بعد لاستخلاص بعض الخصائص الجيومورفولوجية لحوض التصريف وصولاً إلى دراسة الخصائص الهيدرولوجية، ومنها إلى تحديد حجم الجريان السيلي ليوم (03) شهر يونيو سنة (2019)م كدراسة حالة بالمنطقة، وتوصل البحث إلى أنّ حجم الجريان السطحي بحوض وادي تنزوفت بلغ نحو (464643.78) وأنّ صافي الجريان السطحي بلغ نحو (248900.60) متراً ³. وقد أمكن باستخدام هذه التقنية رصد المواقع الأكثر خطورة والتي تتأثر بالفيضانات والتي تسبب أضراراً لمناطق السكان والعمران، حيث تمّ عمل نموذج (Weighted overlay Model) وتبين أنّ أكثر المناطق الخطرة تقع في الوسط على امتداد وادي تنزوفت والتي لابد أنْ تؤخذ في الاعتبار عند التخطيط العمراني لمنطقة غات.

الكلمات المفتاحية: وادي تنزوفت، الجريان السطحي، غات، نظم المعلومات الجغرافية.

مقـــدمة:

تعدّ منطقة غات من المناطق التي تعرضت إلى حوالي 26 فيضاناً مناخياً بمختلف الأشهر، 62% منها صنفت بأنّها فيضانات معتدلة الشدة والقوة، و(19%) منها عنيفة، و(15%) منها عُدّت متطرفة. أمّا فيضانات يونيو (2019) فهي الأعنف منذ نهاية القرن قبل الماضي، وصنفت بأنّها استثنائية تسببت في أضرار اقتصادية، واجتماعية بليغة، وأدت إلى كوارث بيئية واسعة النطاق، ثم يليه فيضان نوفمبر (1958) وفيضان سبتمبر (1951) وفيضان يناير (1933) وفيضان مايو (1966)^([1]). ويتوقف أثر السيول بالدرجة الأولى على كمية الأمطار، والتضاريس، ونوعية التربة، بالإضافة إلى نشاط الإنسان نفسه فقد يكون سبباً في نشوء الفيضانات بدافع أنّه يسعى لتوسيع أنشطته على حساب بيئته المحيطة به بعيداً عن التخطيط السليم في استغلال موارده الاستغلال الأمثل.

مشكلة البحث:

تشكل سيول وادي تنزوفت أحد الأخطار الجيومورفولوجية التي تداهم منطقة غات كانت آخرها سيول يونيو عام (2019م) والتي تسببت في حدوث الفيضانات وأضرار جسيمة بالمناطق الزراعية والعمرانية طالت الممتلكات العامة والخاصة شملت العديد من المنازل، ومستشفى غات الفريد، والطرق الرئيسية، والكهرباء، وشبكات الاتصالات السلكية واللاسلكية، والمحاصيل والماشية تعرضت لأضرار متفاوتة، ومما زاد من خطورة المشكلة هو التوسع العمراني في مجرى الوادي بغات دونما أنْ تخضع المنطقة إلى التخطيط الحضري السليم بالمنطقة، مما تسبب في زيادة حدة تأثير الفيضانات بالمنطقة. وعليه جاء هذا البحث لدراسة الجريان السطحي لحوض وادي تنزوفت وتحديد مناطق الخطورة الناجمة عن ارتفاع منسوب المياه، وذلك من خلال الإجابة على التساؤلات الآتية:

1.  ما هو الوضع الهيدرولوجي وحجم الجريان السطحي لحوض وادي تنزوفت؟

2.  هل يمكن تحديد المناطق الخطرة التي تتعرض للفيضانات في منطقة غات؟

3.  ماهي الحلول التي يتم بموجبها التعامل مع السيول بوادي تنزوفت؟

أسباب اختيار البحث:

رغبة الباحثيْن في دراسة هذا الموضوع وإيماناً منهما بأهمية البحث للمساهمة في خدمة المجتمع، والإسهام في تغطية جزء بسيط من الدراسات الجغرافية في مجال البيئة، إلى جانب تسليط الضوء على ما تواجهه منطقة غات بسبب الفيضانات، وتنبيه الجهات المعنية لمواجهة أخطار الفيضانات في هذه المنطقة.

أهمية البحث:

تتجسد أهمية الدراسة في كونها توجهاً جغرافياً يبحث عن العلاقة المتبادلة بين الإنسان والبيئة، وتبحث في إمكانية التوصل إلى مقترحات وتوصيات للجهات المعنية بما يضمن الاستفادة منها في الحد من كوارث السيول وإمكانية التصدي لها مستقبلاً.

أهـداف الدراسـة: يهدف البحث إلى تحقيق ما يأتي:

1.-   دراسة الخصائص الهيدرولوجية والميزان المائي لحوض وادي تنزوفت.

2. -  تحديد مناطق الخطورة المترتبة عن الفيضانات وأثره على المنطقة.

فروض البحث:

يمكن تحديد حجم الجريان السطحي وتحديد المناطق الخطرة التي تتعرض للفيضانات بمنطقة غات باستخدام نظم المعلومات الجغرافية وتقنيات الاستشعار من بعد.

أدوات الدراسة:

تمّ الاعتماد على المراجع، والمصادر، والدوريات، والمقالات، والرسائل، والبحوث العلمية، والنشرات الرسمية، والندوات ذات الصلة بموضوع البحث، وقد كان استخدام نظم المعلومات الجغرافية (GIS) وتقنيات الاستشعار عن بعد أهمية كبيرة في رسم ومعالجة العديد من الخرائط والصور الفضائية وإخراجها كما ينبغي بما يضمن الوصول إلى نتائج ومؤشرات دقيقة لها أهميتها في هذه الدراسة، ومن الصور الفضائية التي اعتمدت عليها الدراسة مرئيات القمر الصناعي (ASTER)  ذات قدرة توضيحية (30) متر.

حدود البحث:

يقع حوض وادي تنزوفت في الجنوب الغربي من ليبيا، حيث ينحصر بين خطى طول 9°15'3.082 و10°31'55.281 شرقاً وبين دائرتي عرض 24°12'37.024  و26°16'6.665  شمالاً. هذا وقد تحددت الدراسة هذا العام 2021م على فيضان يونيو 2019م.

خريطة رقم (1) الموقع الجغرافي لمنطقة الدراسة

المصدر: من عمل الباحثيْن باستخدام  GISوصورة لاندسات 2018 بدقة 30 متر، Open street map

منهجية البحث:

تقوم الدراسة على المنهج التحليلي من خلال التحليل الكارتوجرافي للظاهرات الطبيعية المرتبطة بالسطح، والتركيز على تحليل المرئيات الفضائية وبيانات الأمطار ومن أجل إعطاء الصورة الحقيقية عن الظواهر الطبيعية وغيرها باستخدام نظم المعلومات الجغرافية وتقنيات الاستشعار عن بعد في رسم الخرائط وتتبع كل ما له علاقة بالموضوع سرداً ووصفاً من خلال التمثيل المرئي للمادة وتحليلها وبأسلوب علمي يتفق مع البحوث الجغرافية الحديثة.

الدراســات السابقة: رغم تعدد الدراسات على وادي تنزوفت ومع ذلك لا تزال الحاجة ماسة إلى المزيد من الدراسات التفصيلية عن الجريان السيلي كونه لم يحظ بأي دراسة تتعلق بأخطار السيول على المنطقة ومن هذه الدراسات ما يأتي:

-  دراسة ناصر (2017)^([2]) حول جيومورفولوجية منخفض وادي تنزوفت، وقد توصلت إلى أنّ منخفض وادي تنزوفت يحتوي على العديد من الظاهرات الجيومورفولوجية الصحراوية، بعضها ناتج عن البنية الجيولوجية وبعضها ناتج عن النحت، وبعضها الآخر مرتبط بالإرساب الناتج عن عوامل التعرية المائية، وبيّنت الدراسة أنّ هناك بعض الأخطار الجيومورفولوجية التي تهدد الإنسان، والمراكز العمرانية وخاصة الطرق متمثلة في أخطار السيول، وزحف الرمال، وأخطار حركة المواد على المنحدرات.

-  درس السبيعي (2007)^([3]) الاعتبارات المناخية في التخطيط العمراني بمدينة غات وقد بيّنت الدراسة تأثير المناخ في اختيار موضع المدينة القديمة على سفح كوكمن الذي يرتفع (30) عن المناطق المجاورة لها وقد أوصت باتباع الطرق السليمة في التخطيط العمراني في المناطق الحارة بشكل عام، وفي مدينة غات بشكل خاص.

-  وفي تقرير أُعد بناءً على ردود من استبان أرسله مكتب (NCWA) التابع للمنظمة (WMO) إلى المركز الوطني الليبي للأرصاد الجوية حول فيضانات مدينة غات⁽[4]⁾ يبين كميات الأمطار اليومية على المنطقة والتي كانت على النحو التالي: في اليوم الثالث من يونيو بلغت كمية الأمطار نحو (37ملم)، وفي اليوم الرابع بلغت نحو (20 ملم) أمّا في اليومين الخامس والسادس فبلغت حوالي (2 ملم) وأنّ كمية الأمطار خلال هذه الفترة وصلت إلى نحو (61 ملم)، وأنّ السيول أثرت على حوالي (85٪) من مدينة غات والأحياء المحيطة بها، وأجبرت حوالي (1720) أسرة على مغادرة منازلها، واستضافت (400) أسرة منها في ملاجئ مؤهلة من قبل السلطات، وقد تمّ الإبلاغ عن أربع حالات وفاة حتى الآن، ووصفت الخسارة المالية بأنّها عالية للغاية.

المبحث الأول

تحديد حجم الجريان السطحي بوادي تنزوفت

لتحديد حجم الجريان السطحي تكون الحاجة أولاً إلى دراسة بعض الخصائص الشكلية لحوض التصريف، والخصائص الهيدرولوجية، والميزان المائي لحوض التصريف باعتبارها متغيرات مهمة في تحديد حجم الجريان السطحي بحوض وادي تنزوفت، ويأتي تفصيل ذلك على النحو الآتي:

أولاً: الخصائص الشكلية لحوض التصريف.

·   حوض التصريف: يقصد بحوض الوادي جميع الأراضي المحيطة بهما والتي تزودهما بالمياه عن طريق الجريان السطحي أو الجوفي، ويفصل بين الأحواض أراض مرتفعة تمثل أعلى نقطة فيها منطقة تقسيم المياه بين الأحواض، والحدود الفاصلة بينها يطلق عليها خط تقسيم المياه الذي يحيط بالحوض ماراً بأعلى النقاط المرتفعة المحيطة به ليمثل الحد الفاصل بين حوض وآخر^([5]).

·   المساحة: بلغت مساحة حوض تنزوفت حوالي (12558) كم² ويمثل كل من المحيط إلى جانب الطول والعرض من العناصر التي تؤثر على الخصائص الشكلية والهيدرولوجية لاسيما فيما يتعلق بكثافة التصريف وسرعة وصول المياه إلى المجرى الرئيس، وهى كما يبدو من بيانات الجدول الآتي:

جدول (1) يوضح المساحة والأبعاد (المحيط – الطول - العرض) لحوض التصريف

المساحة كم2	(*) الطول كم	العرض كم	المحيط كم
12558	197.3	64	838.2

المصدر: من حسابات الباحث اعتماداً علي بيانات القياسات المورفومترية لأحواض التصريف.

⁽*⁾ تم قياس طول الحوض من نقطة المصب إلى أعلى نقطة على محيط الحوض.

·   طول الحوض: يلعب دوراً كبيراً في عملية الجريان، وذو تأثير في تحديد شكل الحوض والمتحكم في عملية تصريف الحوض لحمولته، فالعلاقة بين طول الحوض وكمية الفاقد علاقة طردية، لكنها عكسية بينه وبين حجم التصريف وقد تمّ قياسه من نقطة المصب إلى أعلى نقطة على محيط الحوض وهى طريقة ( ^([6])(Schummوبذلك بلغ طول وادي تنزوفت بمنطقة غات حوالي (197.3) كم، مع الإشارة إلى أنّ طول الحوض سيكون له تأثير على معدلات الانحدار إذ أنّه كلما زاد الطول الحوضي أدى إلى انخفاض معدل الانحدار مما يؤثر على سرعة تصريف المياه.

·  عرض الحوض: يقاس بقسمة طول الحوض على مساحته حيث يبين لنا مدى تناسق شكل الحوض، وقد تمّ قياسه عند أبعد جزء في كل حوض عمودياً على المجرى الرئيس، وبذلك بلغ امتداد عرض حوض وادي تنزوفت حوالي (64)كم.

·  محيط الحوض: (Basins Perimeter) يمثل خط تقسيم المياه للحوض ويفيد في معرفة التضرس النسبي، واستخراج قيمة الوعورة، ونسب التقطع وقد بلغ محيط حوض وادي تنزوفت حوالي (838.2)كم.

يتضح وجود علاقة بين الرتبة وأعداد مجاريها، كما أوضحها هورتون (Horton) فأعداد المجاري يرتفع بتناقص الرتبة، حيث إنّ عدد المجاري النهرية يميل إلى تكوين متوالية هندسية معكوسة. وبناءً عليه فقد بلغ عدد مجارى الرتبة الأولى حوالي (5461) رافداً كما يتضح توزيعها بين سبع رتب كما هي موضحة بالجدول الآتي:

جدول (2) رتب مجاري شبكة التصريف

الرتبة الأولى		الرتبة الثانية		الرتبة الثالثة		الرتبة الرابعة		الرتبة الخامسة		الرتبة السادسة		الرتبة السابعة		المجموع
العدد	أطوال الرتب	العدد	أطوال الرتب	العدد	أطوال الرتب	العدد	أطوال الرتب	العدد	أطوال الرتب	العدد	أطوال الرتب	العدد	أطوال الرتب	العدد	أطوال الرتب
1894	4105	484	1008	130	272	28	65	6	9	2	1	1	1	2545	5461

المصدر: من حسابات الباحثيْن اعتماداً على بيانات البيانات المورفومترية لحوض التصريف.

‌أ. تكرار المجاري: يحسب من خلال قسمة مجموع أعداد الرتب المختلفة داخل الحوض على مساحته^([7])، ويعد من المقاييس المهمة التي تعطى صورة جيدة عن شدة تقطع سطح حوض التصريف. ومن محتويات الجدول رقم (3) يتضح أنّ قيمة تكرار المجاري بلغت نحو (0.20) ومعنى ذلك أنّ فرصة حدوث السيول بوادي تنزوفت قليلة.

جدول (3) معدلات تكرار مجارى شبكة التصريف

مجموع أعداد المجاري (كم)	المساحة التجميعية  (كم2)	تكرار المجاري (كم2)
2545	12558	0.20

المصدر: نفس المصدر السابق.

‌ب. أطوال المجاري: كلما زادت أطوال المجاري أدى ذلك إلى زيادة الفاقد من المياه بواسطة التسرب والتبخر، وقد يحدث أنْ ينقطع الجريان خاصة إذا كانت المسافة طويلة، وهو ما يوضحه الجدول الآتي:

جدول رقم (4) أطوال المجاري وادي تنزوفت

مجموع أعداد المجاري (كم)	إجمالي أطوال المجاري (كم)
2545	5461

المصدر: نفس المصدر السابق.

‌ج.   نسبة التعرج: وهو النسبة بين عدد المجاري المائية لرتبة ما وعدد المجاري للرتبة التي تليها، وتحسب من المعادلة الآتية^([8]):

                                عدد المجاري في رتبـة ما

          نسبة التعرج = ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ

                            عدد المجاري في الرتبة التي تليها

نسبة التعرج تتناسب عكسياً مع مياه السيول، فكلما انخفضت نسبة التفرع كلما زادت احتمالية حدوث الجريان، والعكس صحيح^([9]). ومن مؤشرات الجدول (5) يتضح أنّ معدل التفرع بوادي تنزوفت حوالي (3.8).

جدول رقم (5) معدلات التفرع لشبكة التصريف

الرتبة	تنزوفت
الأولى	3.9
الثانية	3.7
الثالثة	4.6
الرابعة	4.6
الخامسة	2
السادسة	-
السابعة	-ـ
معدل التعرج	3.8

 

تحميل البحث

drive.google-download

اطلاع وتحميل البحث

drive.google

تحميل البحث من linkedin

linkedin