كثافة التصريف بين الأساليب التقليدية والحديثة: دراسة جيومورفولوجية مقارنة مع التطبيق على حوض وادي العاقول بالمدينة المنورة

  

كثافة التصريف بين الأساليب التقليدية والحديثة

دراسة جيومورفولوجية مقارنة

مع التطبيق على حوض وادي العاقول بالمدينة المنورة

  

د/ متولي عبد الصمد عبد العزيز^([1])

أستاذ الجغرافيا الطبيعية المشارك بجامعة طيبة بالمدينة المنورة 

ملخص البحث  Abstract

تتناول الدراسة الحالية دراسة مقارنة لكثافة التصريف باستخدام الأساليب التقليدية -ممثلة في الخرائط الطبوغرافية –والأساليب الحديثة ممثلة في النماذج الرقمية للارتفاعات DEM  والمرئيات الفضائية مع التطبيق على حوض وادي العاقول بالمدينة المنورة .

وقد اعتمدت الدراسة على مقياسين من الخرائط باعتبارهما من أهم المقاييس المستخدمة في الدراسات الجيومورفولوجية ،المقياس الأول هو 250.000:1 والمقياس الأخر وهو المقياس الأكثر شيوعا واستخداما في جُل الدراسات الجيومورفولوجية هو مقياس 50.000:1 .

واستخدمت الدراسة بيانات الأنموذج الرقمي للارتفاعات بدقة تصل إلي 90´90 متر كما اعتمدت الدراسة على مرئية فضائية من نوع Landsat TM .

وتم استخلاص شبكة تصريف حوض وادي العاقول باستخدام الخرائط الطبوغرافية للمقياسين المذكورين سلفا وكذلك باستخدام الأساليب الحديثة ، وقد اتضح أن الخرائط الطبوغرافية لا تظهر معظم مجاري الرتبتين الأولى والثانية وبالتالي يؤثر ذلك على كثافة التصريف التي تعتمد بدورها في أحد طرفيها على إجمالي أطوال المجاري النهرية ، كما اتضح أن هناك أخطاء عند استخدام الخرائط الطبوغرافية حتى على مستوى المقياس الواحد لاختلاف دقة رسم الخرائط الطبوغرافية من خريطة لأخرى .

وخلصت الدراسة إلى أن استخدام الأساليب الحديثة لاستخراج شبكة التصريف وحساب كثافة التصريف يعالج كثير من أوجه القصور التي تشوب استخدام الخرائط الطبوغرافية ، وقد خلصت الدراسة أيضا إلى أنه لا يجب حساب كثافة التصريف على مستوى الأودية الكبيرة وأحواض روافدها الرئيسية وإنما قد يكون من الأفضل حساب كثافة التصريف لكل مجرى مائي مهما صغرت رتبته بالاستعانة بمساحة حوض تصريفه ومن ثم نحصل على كثافة التصريف التفصيلية الفعلية والتي يمكن الاعتماد عليها عند تحليل الخصائص المورفومترية والجيومورفولوجية لحوض التصريف ، كما تساعد على التعرف بصورة عامة على المناطق المعرضة للأخطار الجيومورفولوجية مثل السيول .

Drainage Density between Traditional and Modern Methods
a Compared Geomorphological Study
With Application to the Basin of Wadi Al-Aqoul, Medina Munwara

الاستماع

قراءة صوتية للكلمات

القاموس - عرض القاموس المفصل

Abstract

This study discusses a compared study of the Drainage Density using traditional methods - represented in the topographic maps - and modern methods represented in the digital elevation model (DEM) and satellite images with application to the basin of Aqoul, Madinah Munwara.

The study was based on two map scales of the topographic maps as the most important parameters used in Geomorphological studies, the first map scale is 1:250.000 . Another map scale is the most common map scale used in most Geomorphological studies is a scale of 1:50.000.

The study relied on the digital elevation model accuracy 90´90 meter  and the study also  relied on the Satellite image of the type of Landsat TM.

Drainage basin network is extracted  of Wadi Al-Aqoul using topographic maps of the two map scales mentioned previously as well as using modern methods, has been shown that topographic maps do not show most of the streams with order I, II and thus affect the Drainage Density  which in turn depends at one end by the total length of streams, as shown that there are errors when using topographic maps even at the same  map scale because of different accuracy of topographic mapping from a map to another.

The study concluded that the use of modern methods to extract the drainage network and calculate the Drainage density addresses many of the shortcomings in the use of topographic maps, and study also found that we must not calculate the Drainage density at the level of valleys and large basins, and major tributaries, but may be preferable to calculate the Drainage density each watercourse regardless stream Order, and then we get the Drainage Density  detailed actual and reliable when analyzing the Morphometric and geomorphologic  characteristics, and helps to identify general areas exposed to hazards such as torrents and landslides.

مقدمة :

يعد حوض العاقول من أهم أحواض المدينة المنورة وأكبرها مساحة ، إذ تناهز مساحته نحو 1500 كم2 ونيف ، ويعد حوض العاقول ضمن مجموعة من أحواض التصريف بالمدينة المنورة التي يعتمد عليها في الزراعة واستجلاب المياه الجوفية من أجل الزراعة وأغراض الشرب في بعض الأحيان كحوضي العاقول والحمض .

وقد اهتمت الهيئات المعنية بهذه الأودية من أجل تنمية موارد المياه والتقليل من الأخطار التي تسببها هذه الأودية جراء السيول التي تحدث من وقت لأخر .

وقد تعرضت قيعان الأودية وخاصة وادي العاقول للكثير من التعديات التي امتدت إلى مجاري الأودية حيث أقيمت المزارع والبنايات في بطون الأودية مما قد يتسبب في الكثير الكوارث حال سقوط الأمطار بكميات كبيرة على حوض التصريف .

ولذلك فإن دراسة أحوض التصريف وخصائصها المورفومترية – خاصة كثافة التصريف- ذات فائدة كبيرة من حيث تعظيم الاستفادة من موارد المياه بهذا الأحواض وكذلك درء الأخطار التي من الممكن وقوعها حال حدوث السيول .

ومن ثم فقد ركزت الدراسة الحالية على متغير كثافة التصريف^([2]) والذي يعد من أهم متغيرات أحواض التصريف – إذ يحدد خصائص الجريان ودرجات الخطورة المحتملة بالحوض ، ولما كانت كثافة التصريف ذات أهمية بالغة فقد ركزت الدراسة على المقارنة بين كيفية اشتقاق كثافة التصريف بواسطة الأساليب التقليدية (الخرائط الطبوغرافية) التي تعتمد عليها الكثير من الدراسات عند معالجة المتغيرات المورفومترية للأحواض ،وللأسف تكون النتائج أبعد ما تكون عن الواقع ويترتب على هذه النتائج الكثير من التوصيات وربما قرارات تكون مبنية على هذه النتائج غير الدقيقة ، والأساليب الحديثة المتمثلة في استخدام نظم المعلومات الجغرافية اعتمادا على بيانات الأنموذج الرقمي للارتفاعات (Digital Elevation Model) DEM  ، وكذلك صور الأقمار الصناعية Satellite Images ، وقد أتاح استخدام الأساليب الحديثة الحصول على بيانات دقيقة تخص حوض التصريف وشبكة التصريف ومن ثم المعاملات المورفومترية التي تستخدم لدراسة خصائص الحوض وخصائص شبكة التصريف .

وتهدف الدراسة الحالية إلى :

استخدام الخرائط الطبوغرافية والنماذج الرقمية للارتفاعات وصور الأقمار الصناعية في دراسة كثافة التصريف عن طريق استخلاص شبكة المجاري النهرية ومقارنتها ، كما تهدف الدراسة إلى حساب كثافة التصريف على مستوى المجاري النهرية مهما بلغت رتبتها وعلى مستوى مقاطعها المختلفة من أجل الحصول على نتائج دقيقة لكثافة التصريف يمكن أن نعول عليها عند دراسة أحواض التصريف .

وتعتمد الدراسة الحالية على بعض الفرضيات وهى :

- أن استخدام الخرائط الطبوغرافية لا يفي بالغرض المطلوب عند استخلاص شبكة التصريف وبالتالي عند حساب كثافة التصريف .

- حساب كثافة التصريف على مستوى الأودية الكبيرة وروافدها الرئيسية غير مجدي ولابد من حسابها على مستوى أي مجرى نهري واستبعاد المناطق التي لا تجري بها الأودية أو التي لا تصريف لها Dischargeless .

-يمكن إيجاد علاقة بين كثافة التصريف وبعض الأخطار الجيومورفولوجية المحتملة كالسيول والانزلاقات الأرضية .

أهمية الدراسة :-

تكمن أهمية الدراسة الحالية أنها تمثل نموذج للمقارنة بين الأساليب التقليدية التي شاع استخدامها في الدراسات الجيومورفولوجية وترتب عليها كثير من النتائج غير الدقيقة وبين الأساليب الحديثة المتمثلة في النماذج الرقمية للارتفاعات وصور الأقمار الصناعية .

ولا شك أن هذه الدراسة تخرج عن نسق الدراسات التقليدية التي تتناول مورفومترية حوض التصريف وخاصة كثافة التصريف ، ويكون حساب هذا المتغير على مستوى أحواض الروافد والأحواض الرئيسية ، أما هذه الدراسة فتعتمد على حساب كثافة التصريف بأساليب غير تقليدية ولكل المجاري النهرية ومقاطعها بغض النظر عن رتبتها النهرية .

كما تكمن أهمية الدراسة الحالية في كونها قامت بتطبيق الأساليب الحديثة على أحد أهم أحواض المدينة المنورة وهو حوض وادي العاقول والذي يُعتمد عليه هو ووادي العقيق في الزراعة والحصول على المياه بمنطقة المدينة المنورة .

وقد اعتمدت الدراسة الحالية على المناهج والأساليب التالية :-

المنهج التحليلي المقارن الذي يقوم على مبدأ المقارنة بين الظاهرات واستخلاص أوجه الشبه وأوجه الاختلاف بينها ثم محاولة الوصول والتعرف على العوامل المسببة للتشابه أو الاختلاف ، وتمثل ذلك في عرض تفصيلي لخطوات استخراج كثافة التصريف باستخدام الأساليب التقليدية ممثلة في الخرائط الطبوغرافية وكذلك الأساليب الحديثة ممثلة في الأنموذج الرقمي للارتفاعات وصور الأقمار الصناعية ثم حساب كثافة التصريف على مستوى الأحواض الرئيسية ثم على مستوى المجاري النهرية بغض النظر عن رتبتها النهرية .

كما اعتمدت الدراسة على المنهج الأصولي لدراسة الخصائص الجيومورفولوجية لحوض وادي العاقول باعتباره وحدة جيومورفولوجية لها خصائصها الجيومورفولوجية المميزة .

ومن الأساليب التي اعتمدتها الدراسة :

الأسلوب الكمي :حيث اعتمدت عليه الدراسة بصورة كبيرة بدءا من الحصول على بيانات الدراسة ممثلة في الخرائط الطبوغرافية والأنموذج الرقمي للارتفاع وصور الأقمار الصناعية حيث تم معالجة هذه البيانات للحصول على شبكة التصريف ومن ثم حساب كثافة التصريف ، كما اعتمدت الدراسة على بعض الأساليب الإحصائية الأخرى كحساب معادلة خط الانحدار لرصد العلاقة بين المساحة وأحوال المجاري النهرية (مكونا كثافة التصريف) .

مصادر الدراسة :

اعتمدت الدراسة الحالية على الخرائط الطبوغرافية بمقياس 250.000:1 إذ وقع حوض التصريف في لوحة واحدة ،وكذلك مقياس 50.000:1 حيث وقع حوض العاقول في ست لوحات وتم تحويل هذه الخرائط إلى الحاسب الآلي ثم استخلاص شبكة التصريف بواسطة عملية الترقيم الآلي Digitizing ، كما اعتمدت الدراسة على بيانات في صورة رقمية Digital ممثلة في أنموذج الارتفاع الرقمي والمرئيات الفضائية وجرت معالجة هذه البيانات باستخدام بعض البرمجيات مثل ArcGis 9.3 ، Arc Hydrology ، Global Mapper  .

 

الدراسات السابقة :

يمكننا القول أن أغلب الدراسات العربية التي تناولت متغيرات حوض التصريف قد اعتمدت على الأساليب التقليدية ممثلة في الخرائط الطبوغرافية أو الصور الجوية إلا أن الفترة الأخيرة قد شهدت بزوغ بعض الدراسات الرائدة في مجال استخدام الأساليب الحديثة لحساب المتغيرات المورفومترية لأحواض التصريف ونذكر من هذه الدراسات ما يلي :-

- دراسة الصالح (1999) عن استخدام صور الماسح الموضوعي المحسنة والخرائط الطبوغرافية للتحليل المورفومتري لواديي عنان ومزيرعة بوسط المملكة العربية السعودية ، وأظهرت الدراسة أن كثير من المجاري النهرية أظهرها استخدام الأساليب الحديثة ولم تظهر على خرائط 50.000:1 ، كما أنه خلص إلى استخدام الأساليب الحديثة أكثر دقة في استخلاص متغيرات شبكة  التصريف وخاصة في مناطق الصخور النارية .

- دراسة الغامدي (2004) عن استخلاص شبكة التصريف السطحي باستعمال المعالجة الآلية لبيانات صور الأقمار الصناعية ، وقد اعتمد فيها على بيانات اللاقط البانوكروماتيك Pan للقمر الهندي IRS-1C  وصور القمر الأمريكي LandSat TM ،وقام بتطبيقها على منطقة جبال نعمان جنوبي شرقي مكة المكرمة ، وقد خلص في دراسته إلى دقة وضرورة استخدام الأساليب الحديثة لمعالجة متغيرات شبكة التصريف .

أما الدراسات الأجنبية التي تناولت كثافة التصريف وكيفية استخلاصها فهى جمة ومتنوعة ونذكر منها على سبيل المثال دون الحصر  :

- دراسة ايتورب واسكوبار (Iturbe,&Escobar,1982) عن اعتماد كثافة التصريف على المناخ والخصائص الجيومورفولوجية وأوضحا أن كثافة التصريف لا تعتمد فقط على عناصر المناخ ولكن على استجابة حوض التصريف للتغيرات المناخية والجيومورفولوجية .

- دراسة داي (Day,1983) عن كثافة التصريف وعلاقتها بمخرجات حوض التصريف وركز فيها على العلاقة بين تباين كثافة التصريف ومخرجات حوض التصريف مثل التصرف Discharge   والحمولة العالقة  Suspended Load والحمولة المذابة  Dissolved Load  وطبق دراسته على إحدى المناطق شمالي غربي استراليا ، ووجد أن كثافة التصريف تزيد بمقدار 50% في حال زيادة الحمولة المذابة بمقدار عشرة أضعاف .

- دراسة لين وأوجوشي (Lin.,&Oguchi,2004) والتي تناولت العلاقة بين كثافة التصريف ودرجة الانحدار باستخدام نماذج الارتفاع الرقمية في عدة مناطق باليابان، وقد توصلا إلى أنه إذا كانت العلاقة موجبة بين كثافة التصريف ودرجة الانحدار في مناطق الجريان الدائم فإن المناطق الجافة وشبه الجافة نادرا ما توجد هذه العلاقة .

- دراسة دوبوس وداروسين (Dobos,&Daroussin,2005) عن اشتقاق كثافة التصريف باستخدام نماذج الارتفاع الرقمي في شمالي المجر .

- دراسة لو وزميليه (Luo,et-al,2007) عن كثافة التصريف والعوامل الضابطة لها في منطقة جبال كسكيد بولاية أوريجون بالولايات المتحدة الأمريكية باستخدام الأساليب الحديثة وخلصوا في هذه الدراسة إلى أن العوامل الصخرية تعتبر العامل الأبرز في تباين كثافة التصريف .

- دراسة نيثيا وبارسانا (Nithya,Prasanna,2010) عن استخدام نظم المعلومات الجغرافية والاستشعار عن بعد في دراسة أخطار الانزلاقات الأرضية وقد ربط بين بعض عناصر حوض التصريف والانزلاقات الأرضية وبالطبع كان من أهم هذه العوامل كثافة التصريف .

وتبرز كثافة التصريف كأحد أهم هذه المعاملات المورفومترية والتي سيتم التركيز عليها في هذه الدراسة .

ومن ثم فإن الدراسة الحالية ستعالج النقاط التالية :-

أولا : الملامح العامة لحوض العاقول

ثانيا : الخصائص الجيولوجية للحوض

ثالثا : استخراج العناصر المورفومترية للحوض وشبكة التصريف من الخرائط الطبوغرافية

رابعا : استخراج العناصر المورفومترية للحوض وشبكة التصريف من أنموذج الارتفاع الرقمي والمرئيات الفضائية .

خامسا : تحديد درجات الخطورة بحوض التصريف بناءا على كثافة التصريف المستخرجة من الأساليب الحديثة .

أولاً : الملامح العامة لحوض العاقول :

يعد حوض العاقول من أكبر أحواض الإقليم الغربي بالمملكة إذ تبلغ مساحته نحو 1518 كم2 ،شكل (1)، وقد ذكرت بعض الدراسات الجغرافية مساحات مختلفة وأحيانا أكبر من ذلك لحوض العاقول ، ووصلت مساحة الحوض في إحدى الدراسات أكثر من 10000كم2 (الدوعان ، 1999،ص 26)، بينما اعتبرت دراسة أخرى أن مساحة وادي العاقول تبلغ نحو 554 كم2 فقط ، (العوضي ،2002،ص 27) ، وربما يرجع اختلاف مساحة الحوض من دراسة لأخرى لعدة أسباب من أهمها اختلاف المصدر الذي اعتمدت عليه هذه الدراسات – اعتمدت أغلبها إن لم يكن جلها على الخرائط الطبوغرافية في تحديد خط تقسيم المياه للحوض –ومن الأسباب الأخرى أن كثير من هذه الدراسات قد اعتبرت قاع حضوضاء جزءا من حوض التصريف وهو أمر غير دقيق من الناحية الجيومورفولوجية ، إذ أن هذه القاع يمثل منطقة تصريف مركزية تنصرف إليها الكثير من أحوض التصريف والشعاب ومن جميع الاتجاهات تقريبا ،هذا إلى جانب وجود مجموعة من الجبال كجبال حضوضاء والغُبي تفصل بين الروافد العليا لوادي الخنق – أحد روافد وادي العاقول-وقاع العاقول ، وتتجه المناسيب نحو الانخفاض باتجاه قاع حضوضاء وهو ما جعلنا مطمئنين إلى أن قاع حضوضاء ليس جزءا من حوض لتصريف ، وربما تكون الدراسات التي اعتبرت قاع العاقول جزءا من الحوض قد اعتمدت على انه في حال امتلاء قاع حضوضاء بالمياه فانه ينصرف في الروافد العليا لوادي الخنق – ولكنه أيضا ومن خلال دراسة المناسيب بالمنطقة من الممكن أن ينصرف إلى أي من الأودية الأخرى التي تصب بالقاع .

 هذا إلى جانب أن بعض الدراسات قد اعتبرت أن وادي العاقول ينتهي عند قاع العاقول وفصلته عن وادي قناة ، وهو رأي غير دقيق جيومورفولوجيا .

ويتألف حوض العاقول من مجموعة كبيرة من الروافد الكبيرة من أهمها أودية العوينة والخضراء والخنق وأبو سدر والذي يطلق عليه أحيانا وادي قناة ، وإن امتدت تسمية وادي قناة لتشمل وادي العاقول كله كما ورد بدراسة الدوعان ، (الدوعان،1999، ص 30) ، لكننا نميل إلى إطلاق اسم العاقول على المجرى الرئيس للحوض بدءا من التقاء رافديه الكبيرين العوينة والخنق وحتى نهايته شمالي غربي المدينة المنورة في مجمع الأسيال بزغابة ، إذ يلتقي العاقول بوادي العقيق ويصبان بمصب مشترك عند تقاطع خط عرض 18 ً 33 َ 24 ْ  شمالا مع خط طول 14 ً 35 َ 39 ْ شرقاً ، شكل (2) .

والنسبة لخط تقسيم المياه فإنه يبدأ من نقطة المصب ذات الإحداثيات سابقة الذكر ثم يتجه خط تقسيم المياه نحو الجنوب الشرقي مارا بالقمم العليا لجبل أحد إذ تنحدر بعض الشعاب الصغيرة التي تنتهي إلي مجرى وادي العاقول والذي يطلق عليه محليا في هذا الجزء اسم وادي قناة أو سيل سيدنا حمزة ،صورة (1)، ثم ينحرف خط تقسيم المياه تجاه الشمال شرقي عند تقاطع خط عرض 47 ً 30 َ 24 ْ مع خط طول 14 ً 39 َ 39 ْ ، ويمر خط تقسيم المياه بعد ذلك بجبال الوعيرة على ارتفاع نحو 648 مترا ، ثم يسير خط تقسيم المياه في منطقة منبسطة نسبيا تفصل بين وادي أبو سدر –أحد روافد وادي العاقول- في جهة الشرق والروافد الشرقية لوادي النقمي في جهة الغرب ، ثم يتجه خط تقسيم المياه بعد ذلك صوب الشمال الغربي عند تقاطع خط عرض 41 ً 40 َ 24 ْ شمالا ، مع خط طول 40 ً 40 َ 39 ْ شرقا ، مخترقا قمم جبال قصب (1281 مترا) ، حيث يقع شعيب قصب إلى الغرب وخارج حدود حوض التصريف محل الدراسة ، ويمر خط تقسيم المياه بعد ذلك بمنطقة متضرسة تضم جبال الجِلعب(1541 مترا) وجبال أم سلمة (1475 مترا) ، وعند هذه النقطة يكون خط تقسيم المياه قد وصل إلى أقصى امتداد شمالي له إذ يتجه بعد ذلك جهة الجنوب الشرقي حيث يسير بمنطقة سهلية تنتشر بها بعض السبخات، وتمثل هذه المنطقة الحدود الفاصلة بين روافد وادي العاقول وروافد وادي الصويدرة جهة الشرق كما تقع حرة الحزم في هذه المنطقة أيضا .

ويواصل خط تقسيم المياه سيره في هذه المنطقة السهلية حتى يصل إلى جبال المُغرزات (1109 مترا) ، ثم يتجه خط تقسيم المياه نحو الجنوب مخترقا جبال العِنَمة (1180 مترا) جهة الشرق وجبال السُدير (1013 مترا) جهة الغرب ، ثم يتجه خط تقسيم المياه جهة الجنوب الغربي حتى جبال وفل (1015 مترا) ، ثم يسير خط تقسيم المياه في منطقة شبه مستوية تمثل الأطراف الشمالية لقاع حضوضاء .

ثم يبدأ خط تقسيم المياه بالاتجاه ناحية الغرب والشمال الغربي عند جبل الملساء (941 مترا) مخترقا حرة رهط وحتى تقاطع خط عرض 6 ً 30 َ 24 ْ شمالا ، مع خط طول 20 ً 43 َ 39 ْ شرقاً ، حيث يتجه خط تقسيم المياه عند هذه النقطة نحو الغرب فاصلا بين حوض العاقول وحوض وادي بطحان ، ثم يخترق خط تقسيم المياه المنطقة السكنية بالحرة الشرقية بالمدينة المنورة متجها بعد ذلك نحو الشمال حتى يصل إلى نقطة المصب مرة أخرى .

ويبلغ طول خط تقسيم المياه نحو 222.4 كم بينما بلغت مساحة حوض التصريف نحو 1518 كم2 .

وتنشر بحوض التصريف الكثير من القمم الجبلية والتي تنبع منها كثير من الروافد ومن أهم هذه القمم :-

- جبال الشلول (1365 مترا) وتقع شمالي حوض التصريف وتنحدر منها روافد وادي الخضراء مثل شعيب البراق

- جبال الخطيباء وتقع جنوب جبال الشلول بنحو 6.5 كم، وإلى الجنوب الشرقي منها وعلى مسافة نحو 15 كم تقع جبال السايبية (1268 مترا) وتنبع منها أهم روافد وادي العوينة مثل وادي السايبية ووادي الجماجمية ويتألف وادي العوينة من التقاء هذين الرافدين الرئيسيين .

- جبال الضاينة وتقع غربي الحوض وتنبع منها روافد وادي أبو سدر .

- جبال السُدير وتقع جنوب شرقي جبال السايبية بنحو 9 كم وتنبع منها بعض الروافد مثل شعيب البديعة وشعيب صماخ وهما من أهم روافد وادي الخنق .

وفي القسم الجنوبي من الحوض توجد بعض القمم الجبلية مثل جبال تيم (1127 مترا) وجبال الفرائد (975 مترا) ويجري بينهما وداي الخنق .

وبالإضافة إلى المرتفعات السابقة توجد بالحوض بعض القمم الجبلية المنفردة مثل جبل أبو زريبة (954 مترا) والوعيرة (648 مترا) .

كما تنتشر بحوض التصريف كثير من الآبار نظرا لقرب منسوب المياه تحت السطحية وخاصة حول قيعان الأودية الرئيسية ، وقد تم رصد نحو 93 بئرا ، شكل (3) ، وأغلب هذه الآبار يتركز في وادي العوينة ووادي الخضراء ووادي أبو سدر وفي القطاع الأدنى من حوض العاقول ، وأغلب مياه هذه الآبار مياه آسنة وغير صالحة للشرب بسبب زيادة نسبة الأملاح بها ، وقد بلغ متوسط  نسبة الأملاح في آبار حوض العاقول  10090مليجرام/لتر، (الخطيب،2005,ص 100) .

وهناك بعض العيون التي كانت تنبع تلقائياً مثل عين طريد بالقطاع الأدنى من الحوض وكان السكان يعتمدون عليها في الشرب والزراعة ولكنها جفت في الوقت الحالي، صورة (2) .

وبالنسبة للخصائص المورفومترية للحوض وخصائصه التضاريسية فيتضح من خلال جدول (1) ما يلي :-

جدول (1) الخصائص المورفومترية والتضاريسية لأحواض الروافد الرئيسية بحوض العاقول

الوادي	المساحة (كم2)	المحيط (كم)	الطول (كم)	العرض (كم)	أقل منسوب (متر)	أعلى منسوب (متر)	فرق المنسوب (متر)
العوينة	431	149.7	45.7	16.7	625	1200	575
الخنق	360.4	110.9	31.9	14.2	650	1075	425
الخضراء	316.6	104.7	37.1	16.9	675	1400	725
أبو سدر	99.6	47.2	17.3	10.3	650	1125	475
لواء	110.6	50.6	19.2	8.9	650	950	300
البطان	60.7	44.7	17.4	4.8	625	875	250
وادي العاقول الأدنى	110.7	78.4	24.6	7.5	600	975	375
المتوسط	212.84	83.74	27.60	11.33	639.29	1085.71	446.43
الانحراف المعياري	151.07	39.82	11.00	4.70	24.40	177.28	163.57
معامل الاختلاف %	70.98	47.55	39.86	41.46	3.82	16.33	36.64

-  تتراوح مساحات أحواض الروافد بين 431 كم2 (وادي العوينة) ونحو 60 كم2 (وادي البطان ، بمتوسط نحو 212 كم2 وانحراف معياري 151 ، في حين بلغ معامل الاختلاف نحو 71% مما يدل على التفاوت في مساحات أحواض الروافد ، ويرجع تباين مساحات الروافد لتباين الخصائص الليثولوجية والتضاريسية ، ويعتقد أن الخصائص الليثولوجية والأحداث الجيولوجية التي شهدها الحوض قد قامت بدور كبير في توجيه مصب الحوض وتغيير اتجاهه ، فقد رصد الباحث أن اتجاه الوادي ينحرف من الاتجاه الشمالي الشرقي بزاوية 39 ْ صوب الشمال الغربي بزاوية 305 ْ وذلك عند تقاطع خط عرض 34 ً 29 َ 24 ْ شمالا مع خط طول 35 ً 38 َ 39 ْ شرقا في منطقة الحرة الشرقية ، ومن الواضح أن هناك نشاط بركاني كون الحرة الشرقية وأدى إلى تغيير وادي العاقول لاتجاهه ومن ثم عدم وصول مجرى الوادي إلى منطقة الحرم النبوي الشريف إن كان استمر في نفس الاتجاه القادم منه وهو الشمال الشرقي ، وقد أشارت بعض الدراسات إلى أن صخور البازلت البركانية تغطي طبقات رسوبية من الطين والرمل وتتخللها طبقات من الحصى،صورة (3) ،(Pellaton,1981)  .

ومن المعروف أن النشاط البركاني بمنطقة المدينة المنورة قد استمر منذ العصر الثلاثي Tertiaryوحتى الرباعي Quaternary ،وأن أخر نشاط بركاني حدث كان عام 1256 م ، (الهلال ، 2007، ص 9) .

إذن فالخصائص الليثولوجية والأحداث الجيولوجية التي شهدتها المنطقة لم تؤثر في مساحات الروافد فقط بل وفي اتجاهات المجاري النهرية أيضا .

وبلغ متوسط طول محيط أحواض الروافد نحو 84 كم ، وجاء وادي العوينة في المرتبة الأولى من حيث طول محيطه إذ بلغ نحو 150 كم تقريبا وينسجم ذلك مع اتساع مساحة هذا الحوض باعتباره أكبر أحواض روافد وادي العاقول ، بينما سجل وادي البطان أقل قيمة وبلغت نحو 45 كم .

وتتشابه قيم الطول والعرض مع الأرقام السابقة ، إذ بلغ متوسط أطوال الروافد نحو 27.6 وبلغ متوسط العرض نحو 11 كم .

تعد الخصائص التضاريسية من أهم العوامل المؤثرة على كثافة التصريف كما ذكر ذلك الكثير من الباحثين ومنهم توكر وزملائه في دراسته عن كثافة التصريف في منطقة جبال أبنين بإيطاليا،(Tucker,et-al,2001,p.188)  .

كما مثلت التضاريس العامل الأبرز المؤثر على كثافة التصريف في دراسة ليو وزملائه عن العوامل المؤثرة على كثافة التصريف في سلسلة جبال كسكيد بولاية أوريجون بالولايات المتحدة ،( Luo,et-al,2007,p.2) .

وتعكس الخصائص التضاريسية بحوض العاقول وروافده تمايزا واضحا ، إذ يتراوح المنسوب بالحوض بين 575 مترا إلى نحو 1400 مترا ، وبالنسبة لأحواض الروافد فقد سجل أعلى منسوب بحوض وادي الخضراء وبلغ 1400 مترا بينما سجل أدنى منسوب بوادي العاقول الأدنى وبلغ 575 مترا ، ويتضح من خلال جدول (1) أن الأحواض الشمالية (الخضراء، أبو سدر) تتسم بارتفاع المدى التضاريسي مقارنة بالروافد الجنوبية (الخنق، لواء ، البطان) ،صورة (4).

ويشير ذلك إلى أن أحواض الروافد الشمالية أكثر نشاطا بسبب زيادة طاقتها الكامنة ،(العوضي،2002،ص 32) .

ويتضح من خلال الخريطة الكنتورية ،شكل (4) والقطاعات التضاريسية شكل (5) ، تدرج المنسوب من الشمال إلى الجنوب في الأحواض الشمالية وخاصة واديي الخضراء وأبي سدر ، بينما تتسم الأحواض الجنوبية بتدرج المنسوب من الجنوب إلى الشمال (وادي لواء) .

 شكل (5)         القطاعات التضاريسية بحوض العاقول

أما وادي العوينة فيتدرج منسوبه من الشرق نحو الغرب ، ويتسم حوض العاقول الأدنى بانخفاض المدى التضاريسي بصفة عامة باستثناء الأجزاء الشمالية إذ يوجد جبل أُحد الذي يتجاوز ارتفاعه نحو 1200 مترا .

وتنعكس الخصائص التضاريسية للحوض وروافده على درجات الانحدار التي تم حسابها من أنموذج الارتفاع الرقمي ثم أعيد حساب فئات الانحدار لتظهر كما في شكل (6) .

وقد ربط كل من دوبس وداروسين ،(Dobos&Daroussin,2005) بين كثافة التصريف التي تشتق من نماذج الارتفاع الرقمية من جهة والتضاريس من جهة أخرى وجاءت النتائج كما يلي :-

- المناطق قليلة الارتفاع وقمم المرتفعات تتسم بانخفاض كثافة التصريف الكامنة (PDD) "Potential Drainage Density"

-  مناطق المنحدرات الخلفية Back Slops  تتسم بقيم متوسطة لكثافة التصريف الكامنة.

- مناطق المنحدرات شديدة الانحدار تتسم بقيم مرتفعة لكثافة التصريف الكامنة .(Dobos,&Daroussin,2005,p.2) .

إلا أننا ينبغي أن ننظر إلى العلاقة بين درجة الانحدار وكثافة التصريف بحذر ،إذ أثبتت بعض الدراسات أنه توجد علاقة عكسية بين درجات الانحدار وكثافة التصريف وخاصة في المناطق التي تتسم بقلة الأمطار، حيث تكون العملية السائدة على المنحدرات هى تراجعها بفعل التجوية والجاذبية ويقل تأثير الأمطار،ومن ثم فحتى وإن وجدت بعض المسيلات المائية على المنحدرات فأنها عرضة للفناء بفعل عملية تراجع المنحدرات Slope-Retreat ، (Lin&Oguchi,2004,pp.1-2) .

وتسود الانحدارات الهينة (أقل من درجتان) في أرجاء حوض التصريف وخاصة في شعيب لواء وحوض العاقول الأدنى وقاع العاقول ،صورة (5)، وتعزى قلة الانحدارات في هذه المناطق ليس بسبب وصول هذه الأودية لمراحل متقدمة في دورة التعرية ولكن بسبب المسكوبات البركانية التي تغطي أغلب سطح هذين الواديين وخاصة الحرة الشرقية بحوض العاقول الأدنى وحرة رهط التي تمتد داخل شعيب لواء .

وتنتشر المنحدرات الخفيفة (2-5 درجة) في أحواض الخضراء والعوينة والخنق بصورة رئيسية ،وتنتشر في المنطقة بين جبال الشلول وحرة الحزم بوادي الخضراء ، كما تنتشر هذه الفئة من المنحدرات في المنطقة المحصورة بين جبال السدير والحار العليا بوادي الخنق ، كما توجد هذه المنحدرات في الأجزاء الدنيا لوادي العوينة حول جبال الحيد وجبال أبو زريبة وكذلك عند أقدام جبل أحد .

وتنتشر المنحدرات المتوسطة (5-10 درجات) عند أقدام جبال الجلعب والخطيباء والضاينة بوادي الخضراء،راجع خريطة الجبال بالمنطقة في شكل (3)، كما سجلت هذه المنحدرات حول أقدام جبال السايبية بوادي العوينة وعند أقدام جبال تيم بوادي الخنق وبعض البقع الصغيرة حول جبال الوعيرة .

أما الانحدارات الشديدة (10-20 درجة) فتوجد على منحدرات الجبال وخاصة جبل أحد وجبال تيم والسايبية والشلول والضاينة ،صورة (6) .

أما المنحدرات الشديدة جدا (أكبر من 20 درجة) فلا تشغل إلا مساحات محدودة من حوض التصريف وتتركز على منحدرات الجبال وجوانب الأودية الرئيسية وروافدها وتتمثل هذه المنحدرات في أغلب أحواض الروافد وإن كانت لا تظهر إلا نادرا في أحواض لواء والبطان .

ثانيا : الخصائص الجيولوجية

تعد كثافة التصريف من أهم متغيرات حوض التصريف كما أنها تمثل تفاعلا بين الخصائص الصخرية والظروف المناخية لأي منطقة بالإضافة لخصائصها التضاريسية ،(Iturbe,&Escopar,1982,p.129) .

وبخصوص التكوينات الجيولوجية بحوض وادي العاقول فإنها تتمثل في الصخور والتكوينات التالية :-

أ – تكوينات العريفي

تنتشر هذه الصخور في نحو 69 موضعا بحوض التصريف وتشغل مساحة تبلغ نحو 670 كم2 أي نحو 44% من إجمالي مساحة حوض التصريف ،جدول (2) .

وتمثل صخور العريفي القسم الأسفل من مجموعة صخور العيص والتي يبلغ سمكها قرابة عدة آلاف من الأمتار ، وتتألف تكوينات العريفي من صخور بركانية قاعدية مافية Mafic وكذلك صخور فتاتية Epiclastic .

ومن صخور هذه التكوينات الاندسيت والريولايت والداسيت ، وفي القسم العلوي لتكوينات العريفي توجد صخور الطف البركاني Tuff والبريشيا وصخور الحجر الرملي الفتاتية التي تتألف بدورها من تلاحم مفتتات بركانية قديمة ذات تصنيف رديء وغير متجانسة ،(الهلال،2007، ص 140) .

جدول (2)       التكوينات الجيولوجية بحوض وادي العاقول

نوع التكوين	عدد المواضع التي سجل فيها التكوين	اقل مساحة (كم2)	اكبر مساحة (كم2)	متوسط المساحة (كم2)	إجمالي المساحة (كم2)	النسبة المئوية (%)
رواسب قيعان الأودية	11	0.00	60.01	6.95	76.43	5.03
رواسب بحيرية	37	0.26	29.28	2.56	94.70	6.23
رواسب سبخات وبلايا	8	0.09	6.87	1.20	9.63	0.63
بازلت رباعي	28	0.06	143.33	11.88	332.61	21.90
بازلت ثلاثي	25	0.15	80.92	7.55	188.78	12.43
مونزونيت ديوريت جابرو	16	0.12	5.35	1.02	16.35	1.08
ميكرو جرانيت	2	0.33	1.43	0.88	1.76	0.12
جرانيت وجرانوديوريت	2	0.18	0.31	0.25	0.49	0.03
تكوين داوناك	18	0.13	8.40	1.68	30.22	1.99
تكوين قديرة	4	1.53	8.74	4.65	18.62	1.23
ريولايت	39	0.13	13.84	2.06	80.17	5.28
العريفي	69	0.06	384.13	9.70	669.14	44.05
الإجمالي	259	3.04	742.61	50.38	1518.91	100

شكل (7)    التوزيع النسبي للتكوينات الجيولوجية بحوض وادي العاقول

ويعتقد الكثير من العلماء أن تكوينات العريفي يتراوح عمرها بين 725 -743 مليون سنة قبل الآن ، (الشنطي ، 1406 هـ ، ص 47)  .

ب –  صخور الريولايت^([3])

وتظهر هذه الصخور في نحو 39 موضعا بمنطقة الدراسة إذ تؤلف أغلب صخور جبل أحد وجبل الوعيرة  والمنحدرات الجنوبية لجبال الضاينة بشمالي شرق حوض التصريف وكذلك المنحدرات الشمالية لجبال السدير والسايبية شرقي الحوض ، وتؤلف هذه الصخور نطاقا طوليا على طول المنحدرات الغربية لجبال تيم بالجزء الجنوبي الغربي بالحوض ويبلغ طول هذا النطاق نحو 13 كم ومتوسط عرضه نحو 1 كم ، شكل (8) .

وتقع هذه التكوينات فوق صخور العريفي السابقة بسطح عدم توافق ، وتتألف من صخور الرايولايت والداسيت والبريشيا الرايولاتية والطف البركاني ، وتعد هذه التكوينات أحدث عمرا من سابقتها صخور العريفي ، ويرجع عمر صخور الرايولايت إلى نحو 690 مليون سنة قبل الآن ،(Pellaton,1981,p.7)  .

ج- صخور قديرة

وتتوزع هذه الصخور في أربعة مواضع تقع جميعها شرقي حوض التصريف ، وتبلغ مساحتها نحو 18.6 بنسبة 1.2 % من إجمالي مساحة الحوض ، وتظهر هذه الصخور في المنحدرات الجنوبية لجبال السدير، كما تظهر على جوانب شعيب صماخ ، وفي منطقة المنابع العليا لوادي الخنق وتتألف تكوينات قديرة من صخور بركانية قاعدية مافية مثل الانديسيت والبازلت والبريشيا البركانية ، ويختلف سمك هذه الصخور من عدة مئات من الأمتار إلى عدة آلاف من الأمتار، وتمثل تكوينات قديرة القسم الأسفل لمجموعة فريح بينما القسم الأعلى تمثله تكوينات داوناك ،(Pellaton,1981,p.10) .

د- تكوينات داوناك

تتألف هذه الصخور من الرصيص (الكونجلومرات) ذو الحبيبات شبه المستديرة بالاضافة للحجر الرملي والغرين ، وتشير خصائص هذه التكوينات إلى ظروف ترسيب نهرية آبان تكوين هذه الصخور ، وتتوزع هذه الصخور بالأجزاء الجنوبية الشرقية والجنوبية الغربية للحوض ،شكل (8) ، وتختفي تقريبا من القسم الشمالي للحوض ، وتتوزع على نحو 18 موضعا شاغلة مساحة تبلغ نحو 30 كم2 بنسبة 2% من مساحة حوض التصريف .

وتنتشر صخور الداوناك في مناطق المنابع العليا لشعيب صماخ – أحد أهم روافد وادي الخنق-وعلى المنحدرات الغربية لجبال الشهب شمالي جبال الغبي ، كما تمتد في نطاق طولي موازي لنطاق صخور الريولايت ما بين وادي الخنق وشعيب لواء ، كما تنتشر جنوبي شرقي مطار المدينة وعلى الجوانب الشمالية لوادي العاقول بعد خروجه من قاع العاقول ، ويحتمل أن هذه الصخور تمتد تحت التكوينات البازلتية الأحدث وأنها تمثل مستودع للمياه الجوفية تستمد منه أغلب آبار المدينة مياهها .

ﻫ - صخور الجرانيت والجرانوديوريت

يندر وجود هذه الصخور في حوض التصريف إذ أنها لم ترصد إلا في موضعين صغيرين فقط يقعان في شرقي الحوض ، وتبلغ مساحة هذه الصخور أقل من 0.5 كم2 ،وهي عبارة عن صخور جوفية بلوتونية ذات نسيج بروفيري خشن إلى متوسط وتتسم بلونها الأحمر الفاتح وتتسم باللون الغامق في حال تحولها إلى الجرانوديوريت .

و – صخور المونزونيت والديوريت والجابرو

وتغطي هذه الصخور نحو 16 كم2 بنسبة 1% تقريبا من إجمالي مساحة حوض التصريف ، وتتوزع في صورة بقع متناثرة في وسط الحوض أو في صورة أشرطة طولية في وسط صخور العريفي ، وهى عبارة عن عروق Dikes تتألف من عدة صخور مثل الديوريت والجابرو ، وتتركز بصورة رئيسية في حوض وادي الثعلة (أحد روافد وادي العوينة) .

ز – صخور الميكروجرانيت Micro Granite

سجلت هذه الصخور في موضعين صغيرين شمالي الحوض يبلغ مساحتهما نحو 1.7 كم² من إجمالي مساحة حوض التصريف ، ورصدت هذه الصخور في المنحدرات الجنوبية لجبال الجلعب ، وتتألف من محقونات جوفية محاطة بصخور أحدث منها ، وتتسم هذه الصخور بأنها ذات نسيج بروفيري متوسط .

ح – البازلت الثلاثي والرباعي

تكونت صخور البازلت بسبب النشاط البركاني خلال العصر الثلاثي Tertiary والذي واكب نشأة الأخدود الإفريقي العظيم وتكوين حوض البحر الأحمر ، وتتألف صخور البازلت بصورة رئيسية من البازلت والأنديسيت ويطلق عليها محليا اسم الحرات، وقد غطت صخور البازلت في بعض الأحيان طبقات رسوبية من الطين والرمل والحصى ،(الهلال،2007،ص 144) .

وقد ذكر (Pellaton,1981,p.14-15) أن صخور البازلت تتموضع فوق صخور الأساس مباشرة في بعض المواقع بالمدينة المنورة ، وبناءا على المصدر السابق فقد حددت أعمار صخور البازلت بحوض العاقول على النحو التالي :-

جدول (3)            أعمار صخور البازلت بحوض العاقول بالمدينة المنورة

مسلسل	نوع الصخر	فترة النشاط البركاني
1	بازلت الرباعي والحديث	0.03 مليون سنة إلى عام 1250 م
2	بازلت الرباعي الأوسط	من 0.3 إلى 0.03 مليون سنة
3	بازلت الثلاثي المتأخر	من 3 إلى 0.3 مليون سنة
4	بازلت الثلاثي الأوسط	من 9 إلى 3 مليون سنة
5	بازلت الثلاثي المبكر	من 25 إلى 9 مليون سنة قبل الآن

المصدر: (الهلال،2007،ص 145)،(Pellaton,1981,p.15)

وقد لوحظ أن طبقات البازلت تفصلها طبقات من الصلصال الأحمر والمارل الأبيض ذي الأصل البحيري، ويشير ذلك إلى أن هناك فترات مطيرة انتابت المنطقة أثناء وبعد النشاط البركاني .

وتنتشر صخور البازلت الثلاثي في صورة قوس يبدأ من جبال أم سلمة شمالا (53 َ 24 ْ شمالاً ، 51 ً 39 ْ شرقاً) وحتى جبال الملساء جنوبا (23 َ 24 ْ شمالاً ، 50 َ 39 ْ شرقاً) ، ولا يقطع هذا الامتداد سوى مجاري الأودية العديدة كوادي العوينة ووادي الخضراء ووادي البطان .

وتبلغ مساحة صخور البازلت الثلاثي نحو 188 كم² بنسبة 12% من مساحة منطقة الدراسة ، وقد تعرضت هذه الصخور لفعل عمليات التعرية بصورة كبيرة وكذلك تعرضت لفعل الإنسان كما يظهر من منطقة الحرة الشرقية إذ تم قامت العديد من الأنشطة البشرية والتي طمست أغلب معالم هذه الصخور .

أما صخور البازلت الرباعي فتشغل مساحة أكبر من سابقتها إذ تبلغ مساحتها نحو 332 كم² بنسبة 22% من مساحة حوض التصريف وتنتشر في شكل تجمعات كبيرة الامتداد ، شكل (8) وتتركز في المناطق التالية :

-  في منطقة حرة القفيف شرقي الحوض

-  في منطقة حرة الحزم شمال شرقي الحوض

-  في منطقة الحار العليا والحار السفلى في وسط الحوض

- الهوامش الشمالية والشمالية الشرقية لحرة رهط في جنوبي غربي حوض التصريف

وتتسم صخور البازلت الرباعي بلونها الأسود ومظهرها الكتلي وحوافها الشديدة الانحدار،صورة (7)، أما صخور البازلت الثلاثي-الأقدم-فتتسم بألوانها الرمادية وتؤلف العديد من التلال المستديرة المبعثرة ، كما تتسم بحواف شبه مستوية ، كما تظهر فوق سطحها أنماط تصريف نهرية أكثر تطورا من نظيرتها تكوينات البازلت الرباعي الأحدث عمرا ، (Pellaton,1981,p.14).

ط- الرواسب الحديثة

وترجع هذه الرواسب لعصري البليستوسين والحديث ونتجت بسبب عمليات التعرية وخاصة التعرية المائية التي كانت في أوجها خلال الفترات المطيرة أثناء البليستوسين، والتي كان لها دورا كبيرا في تكوين الأودية العديدة المنتشرة بالمنطقة وأحدها وادي العاقول موضع الدراسة الحالية ، واستطاعت الأودية أن تنقل كميات كبيرة من الرواسب وتلقيها بحوض المدينة المنورة ، إلا أن فعل التعرية المائية قد تراجع بعد حلول الجفاف وأصبحت الهيمنة لعمليات التجوية والرياح ، وتنقسم الرواسب الحديثة بحوض العاقول إلى :-

- رواسب السبخات والبلايا

وتتألف هذه الإرسابات من الرمال والصلصال والطين وأحيانا بعض الرواسب الملحية ، وقد تكونت رواسب البلايا والسبخات في مناطق الأحواض المغلقة أو شبه المغلقة ،وتتكون الرواسب البحيرية في بعض القيعان بالحوض كقاع العاقول ، صورة (8) .

 وتتركز هذه الإرسابات في المناطق الجنوبية لحوض العاقول وخاصة قريبا من قاع حضوضاء وقاع الفريدة ،شكل (8)، وتبلغ مساحة هذه الرواسب نحو 9.6 كم2 بنسبة تقل عن 1 % من إجمالي مساحة حوض التصريف 

- إرسابات قيعان الأودية

تتألف من الرمل الخشن والمتوسط والناعم والصلصال ويزيد حجم الارسابات بالقرب من جوانب الأودية المجاورة للأراضي المرتفعة وأحيانا تسقط كتل كبيرة الحجم من منحدرات الجبال نحو قيعان تلك الأودية وخاصة الكبيرة منها في قطاعاتها الوسطى والدنيا ، وتشغل هذه الرواسب نحو 76كم2 بنسبة 5% من مساحة الحوض .

وتبدو هذه الرواسب في حالة ثبات نسبي ولا يعتريها التغير إلا في حال سقوط الأمطار بكميات تسمح ببدء الجريان السطحي بالأودية فيؤدي ذلك إلى نقل هذه الرواسب وخاصة الناعمة منها باتجاه القطاعات الدنيا للأودية ، وباستثناء ذلك فإن هذه الرواسب وخاصة كبيرة الحجم منها تتأثر بعمليات التجوية بنوعيها .

وقد استغلت قيعان الأودية في مد شبكة من الطرق معظمها تم رصفه والبعض الأخر عبارة عن مدقات ترابية غير ممهدة ، وتصل هذه الطرق والدروب بأنحاء الحوض المختلفة .

- رواسب المصاطب الفيضية

يبلغ أقصى انتشار لهذه الرواسب في الأجزاء الغربية للحوض وخاصة حول المقاطع الوسطى والدنيا لأودية العوينة وأبو سدر والقطاع الأدنى لوادي العاقول بعد التقائه بوادي أبو سدر وحتى منطقة المصب عند زغابة ، كما تنتشر رواسب المصاطب النهرية في بعض المواضع المتناثرة في شرقي الحوض وجنوبه .

وتتوزع هذه الرواسب على نحو 37 موضعا وتشغل مساحة تقدر بنحو 95 كم2 تقريبا بنسبة 6.5% من إجمالي مساحة حوض التصريف ، وتتألف بصورة رئيسية من مفتتات رديئة التصنيف تتمثل في الحصى والجلاميد والرمال الخشنة ،

وفي دراسته عن المصاطب بأودية المدينة المنورة أوضح العوضي (العوضي ،2002، ص ص 95-109)، أوضح أن رواسب المصاطب تتسم بعدم تجانسها بسبب أن هذه الرواسب قد اشتقت من صخور نارية صلبة إلى جانب قصر المسافة التي استغرقتها هذه الرواسب حتى تم ترسيبها على جوانب الأودية ، كما تبين أن رواسب المصاطب الفيضية تقع على منسوبين إذ تقع المصطبة الأولى الأقدم على منسوب نحو 15 مترا بينما تقع المصطبة الأحدث على منسوب يتراوح بين 3-6 مترا .

ي - القواطع والصدوع

تنتشر القواطع في الأجزاء الوسطى والشمالية لحوض التصريف وتتركز بصورة رئيسية في تكوينات العريفي والبازلت الثلاثي والرباعي ويتراوح سمكها بين بضعة سنتيمترات وبضعة أمتار.

وتأخذ هذه القواطع اتجاها عاما شماليا شرقيا إلا أن هناك بعض القواطع التي تأخذ الاتجاه الشمالي الغربي ، شكل (9) .

وقد نتجت هذه القواطع من محقونات جوفية اخترقت الصخور النارية واندست ضمنها ثم تجمدت على هيئة عروق مختلفة التركيب ، (الهلال،2007، ص 142) .

وتتألف هذه القواطع من الصخور السليكية والقاعدية Silicic & Mafic وخاصة القواطع المنتشرة في صخور العريفي ، (Pellaton,1981,p.13) .

وتتبع أغلب الصدوع بحوض التصريف نظام صدوع خليج العقبة وتأخذ اتجاها عاما شماليا شرقيا ، وتتركز الصدوع في الأجزاء الشمالية والوسطى بالحوض وهناك صدعان رئيسيان في القسم الشمالي للحوض ، الصدع الشمالي منها يفصل بين جبال الشلول والجلعب ، وينقسم هذا الصدع بدوره إلى ثلاثة أقسام يبلغ إجمالي أطوالها نحو 16 كم ،وتجري بعض روافد وادي الخضراء ضمن مجال هذا الصدع .

ويقع إلى الجنوب من الصدع السابق صدع رئيسي أخر يمتد من الشمال الشرقي نحو الجنوب الغربي بطول يبلغ 15.8 كم ، ويلاحظ أن هذا الصدع يسير شبه متعامد مع الروافد الرئيسية لوادي الخضراء ، شكل (9)

أما بقية خر أخر أخر الصدوع بالحوض فإنها صدوع صغيرة تتراوح أطوالها بين 0.5 – 3 كم ، وقد أثرت هذه الصدوع في اتجاهات الأودية وأشكال قطاعاتها العرضية وخاصة في مناطق المنابع .

ثالثا : استخراج العناصر المورفومترية للحوض وشبكة التصريف من الخرائط الطبوغرافية

تركزت أغلب الدراسات التي تناولت كثافة التصريف على العوامل المؤثرة فيها ، (Luo,et-al,2007) ، وعلاقتها بالمناخ ،(Moglen,1998) ،(Iturbe&Escobar,1982) ، ودرجة الانحدار ،(Lin&Oguchi,2004) ،ومخرجات حوض التصريف ،(Day,1983)،والقليل من الدراسات ركزت على كيفية استخراج كثافة التصريف باعتبارها من أهم متغيرات حوض التصريف خاصة عند تحليل الأحواض النهرية ومقارنتها ببعضها البعض ،(Tucker,et-al,2001) ، (Dobos&Daroussin,2005) .

وقد اعتمدت الدراسة الحالية على استخراج كثافة التصريف من الخرائط الطبوغرافية ذات مقياسي   1: 250.000 ، 1 : 50.000^([4]) ويمثل المقياس الأول أحد المقاييس الصغيرة التي تستخدم في أغلب الدراسات الجغرافية ، بينما يعتبر المقياس الثاني أكثر المقاييس شيوعا في الدراسات الجيومورفولوجية للأودية والتي تتناول الأبعاد المورفومترية لأحواض التصريف .ومن خلال جدول (4) وشكل (10) .

- بلغ إجمالي المجاري المائية المستخرجة من خرائط   1: 250.000 نحو 73 مجرى إذ بلغ إجمال أطوالها نحو 628 كم .

- بلغت كثافة التصريف نحو 0.41 كم / كم2

- على مستوى أحواض الروافد سجل وادي العوينة أعلى قيمة من حيث إجمالي أطوال المجاري النهرية إذ بلغت نحو 200 كم وسجل كثافة تصريفية بلغت نحو 0.46كم/كم2 ، بينما كانت أعلى كثافة تصريفية على مستوى أحواض الروافد لحوض وادي أبو سدر وبلغت نحو  0.64كم/كم2 .

- كانت أقل كثافة تصريفية لشعيب لواء وسجلت قيمة بلغت  0.24كم/كم2 وربما يرجع ذلك الانخفاض إلى قلة مجاري هذا الوادي الذي يسير في منطقة شبه مستوية .

بلغ عدد المجاري التي سجلت في واديي أم لحيين والرمرام مجرى واحد لكل واد على حده ، ويبدو هذا أمرا مستبعدا واقعيا إذ لا يمكن أن يكون للحوضين مجاري رئيسية فقط بدون أية روافد خاصة وأن أطوالهما تبلغ 7 ، 5 كم للواديين على الترتيب.

 من ثم يتضح أن الخرائط الطبوغرافية ذات مقياس 250.000:1 تعتمد على التعميم الذي يبرز الكثير من الأخطاء عند حساب المتغيرات المورفومترية لأحواض التصريف .

أما بالنسبة لحساب شبكة التصريف وما يتعلق بها من قياس لأطوال المجاري ومساحة الأحواض من خرائط 50.000:1 ومن خلال جدول (4) وشكل (11)فيتضح ما يلي :-

-بلغ عدد المجاري النهرية نحو 404 مجرى بزيادة أكثر من 300 مجرى عن أعداد المجاري المستخرجة من خرائط 250.000:1

- بلغ متوسط أطوال المجاري نحو 3 كم ،في حين كان متوسط أطوال المجاري نحو 8.6 كم في خرائط 250.000:1 ، ويوحي هذا بأن خرائط 250.000:1 لم تُظهر الكثير من الروافد الصغيرة والتي أوضحتها خرائط 50.000:1 ، ومن ثم فقد انعكس ذلك على انخفاض متوسط أطوال المجاري لأقل من النصف .

جدول (4) متغيرات كثافة التصريف لحوض العاقول من خرائط 1 : 250.000 وخرائط 1 : 50.000

اسم الوادي	أعداد المجاري النهرية		متوسط أطوال المجاري (كم)		إجمالي أطوال المجاري (كم)		المساحة (كم2)	كثافة التصريف (كم/كم2)
	1 : 250.000	1 : 50.000	1 : 250.000	1 : 50.000	1 : 250.000	1 : 50.000		1 : 250.000	1 : 50.000
شعيب أم لحيين	1	3	7.12	2.92	7.12	8.77	11.62	0.61	0.76
شعيب الرمرام	1	5	5.46	2.22	5.46	11.09	16.41	0.33	0.68
شعيب لواء	3	10	8.75	3.96	26.25	39.58	110.64	0.24	0.36
وادي أبو سدر	11	23	5.81	3.93	63.86	90.46	99.57	0.64	0.91
وادي البطان	5	14	6.58	3.97	32.88	55.53	60.73	0.54	0.91
وادي الخضراء	16	60	7.88	4.03	126.08	242.07	316.666	0.40	0.76
وادي الخنق	15	161	8.75	2.28	131.26	367.42	360.46	0.36	1.02
وادي العوينة	25	128	7.99	2.92	199.71	374.15	431.54	0.46	0.87
إجمالي وادي العاقول	77	404	8.60	3.27	627.88	1217.39	1518.961	0.41	0.80

  

- بلغ إجمالي أطوال المجاري النهرية نحو 1200 كم وهو ما يعادل نحو ضعف إجمالي أطوال المجاري المستخرجة من خرائط 250.000:1 ، وتعضد هذه النتيجة ما سبق ذكره من أن خرائط 50.000:1 قد أظهرت الكثير من الروافد الثانوية التي اختفت في الخرائط الأصغر مقياسا.

-على مستوى كثافة التصريف فقد بلغت نحو 0.80 كم/كم2 أي نحو ضعف كثافة التصريف المحسوبة لخرائط 250.000:1 .

- أما على مستوى أحواض الروافد فقد سجل وادي العوينة أعلى قيمة لإجمالي أطوال المجاري إذ بلغت نحو 374 كم يليه وادي الخنق الذي سجل نحو 367 كم .

- بالنسبة لكثافة التصريف لأحواض الروافد فقد سجلت أعلى قيمة في حوض وادي الخنق 1.02 كم/كم2 يليه وادي البطان ووادي ابو سدر 0.91 كم/كم2 لكل منهما على حده .

أما وادي العوينة والذي احتل المرتبة الأولى في إجمالي أطوال المجاري فقد احتل المرتبة الرابعة في كثافة التصريف وسجل قيمة بلغت نحو 0.87 كم/كم2 .

- لاحظ الباحث أن كثافة التصريف قد زادت قيمتها إلى الضعف في خرائط 50.000:1 في أغلب أحواض الروافد مقارنة مع خرائط 250.000:1 ، إلا أن وادي الخنق فقد سجل قيمة بلغت ثلاثة أضعاف ما سجلته كثافة التصريف في خرائط 250.000:1 وسيرد تفصيل علة ذلك في النقطة التالية .

- لوحظ وجود تركز للمجاري المائية وكثافة في أعدادها في الجزء الغربي من الحوض شكل (11)، وبدراسة طبوغرافية المنطقة المذكورة فقد اتضح أنها لا تختلف كثيرا في طبوغرافيتها عن بقية مناطق المنابع بالحوض بالرغم من تركز بعض القمم الجبلية بالمنطقة مثل جبال السدير (1108 متر) ، وربما يكون التفسير الوحيد لتركز المجاري بهذه المنطقة هو أنها تقع في لوحة منفصلة عن بقية لوحات الخرائط التي تغطي حوض التصريف، وأن هذه اللوحة –للأسف-لم ترسم بنفس دقة بقية اللوحات على الرغم من تماثل المقياس ، وربما يكون الأمر معكوسا بمعني أن بقية اللوحات التي تغطي الحوض رسمت بدقة أقل من اللوحة التي تتسم بكثافة أعداد المجاري ،المهم هو أن هناك اختلاف في دقة رسم الخرائط التي لها نفس المقياس وهو ما ينتج عنه أخطاء جمة عند استخراج شبكة التصريف من هذه الخرائط ، وقد انعكس ذلك على ارتفاع كثافة التصريف بوادي الخنق .

وقد درس ليوبولد وزملاؤه (Leoplod,et-al,1964,p.145)  العلاقة بين مساحة الحوض وأطوال المجاري من الخرائط الطبوغرافية لبعض أودية ولاية فرجينيا بالولايات المتحدة ، وتوصل ليوبولد وزملاؤه إلى العلاقة التالية التي تربط بين المساحة وإجمالي أطوال المجاري :

L = 1.4 A_d ^0.6

حيث L  تمثل أطوال المجاري (كم) ، A_d تمثل مساحة حوض التصريف (كم2)

أي أن كل مساحة حوضية تبلغ 1 كم ² تضم مجاري نهرية يبلغ طولها نحو 1.4 كم

وبتطبيق ذلك الأسلوب على أحواض الروافد بحوض العاقول ومن خلال الشكل (12) فقد جاءت المعادلة لخرائط 250.000:1 على النحو التالي :-

L = 0.54 A_d ^0.94

أي أن كل مساحة تقدر بنحو 1 كم2 سوف تحتوي على مجاري نهرية يبلغ أطوالها نحو 0.56كم ، أما على مستوى الخرائط الطبوغرافية ذات مقياس 50.000:1 فقد كانت العلاقة بين المساحة وأطوال المجاري النهرية على النحو التالي : -

L = 0.61 A_d ^1.1

أي أن كل مساحة تقدر بنحو 1 كم2 سوف تحتوي على مجاري نهرية يبلغ أطوالها نحو 0.6 كم ، ويتضح من الشكل أن النقاط قريبة من خط الاتجاه مما يدل على قوة العلاقة مقارنة بنفس العلاقة المستخرجة من خرائط 250.000:1  .

على الرغم من اختلاف كثافة التصريف على مستوى أحواض الروافد كما اتضح من خلال جدول (4) فإن المعادلات السابقة تظهر أن الفرق ليس كبيرا على مستوى المساحات الأقل ، ومن ثم فإننا تحتاج إلى مصادر جديدة لحساب كثافة التصريف والتي من الممكن أن نطلق عليها كثافة التصريف الكامنة (P.D.D.) Potential Drainage Density

  

شكل (12) العلاقة بين أطوال المجاري ومساحة حوض التصريف من الخرائط الطبوغرافية والنماذج الحديثة

خامسا : حساب كثافة التصريف الكامنة من الأنموذج الرقمي للارتفاعات والمرئيات الفضائية

بعد أن اتضح مما سبق الأخطاء الكثيرة الناتجة عن استخدام الخرائط الطبوغرافية في استخراج مجاري شبكة التصريف ،وخاصة مجاري الرتبة الأولى والثانية ،(الغامدي ، 2004،ص290) ، فيتضح الحاجة إلى أسلوب جديد لحساب كثافة التصريف واستخدام بيانات تتسم بالدقة ولذلك فقد استخدم الباحث نوعين من البيانات الرقمية وهما :

- أنموذج الارتفاع الرقمي Elevation Model Digital بدقة تصل إلى 90´90 متر للخلية الواحدة

- مرئية فضائية من نوع  Landsat TM^([5])

وينبغي الإشارة إلى أن الدراسة الحالية اعتمدت على استخراج المجاري النهرية بالكامل من أنموذج الارتفاع الرقمي وليس عمل ترقيم آلي على شاشة الحاسوب On-Screen Digitizing من أجل تتبع الخطوط التي تمثل المجاري النهرية لأن ذلك مدعاة للوقوع في الكثير من الأخطاء لأنه يعتمد على دقة النظر والخبرة في عملية الترقيم الآلي والتي تختلف من شخص لأخر .

وقد مرت عملية استخراج شبكة التصريف النهري من أنموذج الارتفاع الرقمي بعدة خطوات تتمثل فيما يلي :-

- إعداد أنموذج الارتفاع الرقمي

تم الحصول على الأنموذج الرقمي واقتطاع الجزء الخاص بالحوض وكان حوض العاقول يقع في لوحتين ووجدت منطقة شريطية طولية فارغة بين اللوحتين تم معالجتها ليكتمل الأنموذج الرقمي للحوض ، وبعد ذلك تم إزالة المناطق الغاطسة Sinks  والتي تمثل خلايا منخفضة عما جاورها وتعمل على قطع مسار الأودية وكأن الأودية تتجمع في بحيرات داخلية وتكون ذات تصريف داخلي ، وتنتج أغلب الخلايا الغاطسة من أخطاء فنية في عملية إنشاء الأنموذج الرقمي .

وقد تم معالجة إشكالية المناطق الغاطسة بالأسلوبين التاليين :

-    ملء Filling الأجزاء الغاطسة أو بمعنى أخر رفع منسوبها بحيث لا تتجمع فيها المياه وتكون عائقا يمنع تدفق الجريان .

-     تخفيض العائق الذي يقف حائلا جريان المياه عن طريق تخفيض منسوبه،(عبد الصمد ،2008،ص 9)

ويجب الإشارة إلى أن هناك مناطق غاطسة طبيعية بمعنى أنها موجودة بالفعل وليست نتاج أخطاء في الأنموذج الرقمي وقد تم التعرف عليها من خلال الخرائط الطبوغرافية واستبعادها من عملية ملء المناطق الغاطسة Filling Sinks .

- إعادة توجيه الأنموذج الرقمي

بسبب أخطاء عديدة تكون موجودة بالأنموذج الرقمي للارتفاعات فإنه عند اشتقاق المجاري النهرية للمرة الأولى ظهرت بعض الأخطاء وهى :

- خروج بعض المجاري النهرية من شبكة التصريف بمعنى أنها لا تنتهي إلى مجرى ولكنها تتوقف قبل اتصالها بأي مجرى أخر .

- ينتهي المجرى الرئيسي لوادي العاقول قبل مصبه الحقيقي بحوالي 5 كم على الرغم من أن الخرائط الطبوغرافية والدراسة الميدانية تظهر أن مجرى وادي العاقول ينتهي في شمال غرب المدينة المنورة عند زغابة وليس عند مطار المدينة كما ظهر عند اشتقاق المجاري النهرية للمرة الأولى

ولتفادي الأخطاء السابق ذكرها فقد تم إعادة توجيه الأنموذج الرقمي عن طريق دمج المجاري الرئيسية التي اشتقت من الخرائط الطبوغرافية مع الأنموذج^([6]) ، شكل (13-أ-1)

- حساب اتجاه الجريان Flow Direction

وتعتمد هذه الخطوة على حساب تدفق الجريان عن طريق حساب فرق المنسوب بين كل خلية والخلايا المحيطة بها والتي يبلغ عددها ثمان خلايا ويتم حساب اتجاه الجريان من خلال الصيغة التالية :-

F_d = (C_e / C_d ´ 100)                            (Jenson,Domingue,1988)

حيث F_d تمثل اتجاه الجريان                                C_e   تمثل الفرق بين منسوب الخلية الوسطى وأي خلية مجاورة                        C_d  تمثل متوسط المسافة بين الخلية الوسطى وأية خلية مجاورة

وإذا تساوت كل القيم حول الخلية الوسطى المطلوب حساب اتجاه الجريان لها فإنه يتم توسيع إطار المقارنة ليكون 16 خلية مجاورة بدلا من ثمان وهكذا .

شكل (13 – أ)   مراحل استخراج شبكة التصريف النهري وحساب كثافة التصريف بحوض العاقول

- حساب أحواض التصريف Flow Accumulation

وفي هذه المرحلة يتم تحديد أحواض التصريف والمجاري النهرية بناءا على الخطوة السابقة وتبدأ تظهر المجاري الرئيسية للأودية ولكنها تكون في صورة Grid ، شكل (13-أ-3) .

-  تحديد المجاري النهرية Stream Definition

ويتم خلال هذه المرحلة تحويل المجاري المائية التي حصلنا عليها في الخطوة السابقة من صورة خلايا Raster إلى صورة اتجاهية Vector  ، شكل (13-أ -4)

تحديد أحواض التصريف لكل مجرى مائي

يتم هنا تحديد حوض التصريف لكل مجرى مائي مهما كان حجمه ولكن يظهر ذلك في صورة خلايا Raster ، شكل (13-أ -5)

تحديد أحواض التصريف لكل مجرى مائي في صورة اتجاهية Vector

يتم في هذه المرحلة تحويل حدود أحوض التصريف من صورة خلايا Raster إلى صورة اتجاهية Vector ، وبالتالي أصبح لدينا أحواض تصريفية لكل المجاري النهرية مهما كانت رتبتها وسوف تستخدم هذه الخريطة عند حساب كثافة التصريف كما سيرد فيما بعد ، وبعد أن حصلنا على المجاري النهرية وكذلك أحواض التصريف الثانوية لكل مجرى منها فإن ذلك لا يعني أننا حصلنا على ترتيب المجاري النهرية Stream Ordering ، شكل (13-أ -6)

- مقارنة شبكة التصريف المستخرجة مع المرئيات الفضائية

بعد الحصول على شبكة التصريف من الأنموذج الرقمي للارتفاعات تم مضاهاة الشبكة مع مرئية فضائية من نوع Landsat TM لاستبعاد المجاري النهرية غير الصحيحة واستكمال المجاري النهرية غير المكتملة ، شكل (13-ب -9).

شكل (13 –ب)  مراحل استخراج شبكة التصريف النهري وحساب كثافة التصريف بحوض العاقول

-  النتائج

بلغ عدد المجاري النهرية نحو 1257 مجرى بإجمالي أطوال بلغ نحو 1728.31كم ، شكل (14) ،ومن ثم فإن كثافة التصريف بلغت نحو 1.14 كم/كم2 على مستوى حوض التصريف ككل .

كثافة التصريف على مستوى أحواض الروافد الرئيسية

سجلت كثافة التصريف على مستوى أحواض الروافد الرئيسية قيما أكبر من 1 كم/كم2 في جميع أحواض الروافد عدا حوضي أم لحيين ووادي العاقول الأدنى  إذ بلغت كثافة تصريفهما من 0.92  ، 0.96 كم/كم2 للحوضين على التوالي ،جدول (5).

جدول (5)متغيرات كثافة التصريف لروافد حوض العاقول من أنموذج الارتفاع الرقمي والمرئيات الفضائية

اسم الوادي	أعداد المجاري النهرية	متوسط أطوال المجاري (كم)	إجمالي أطوال المجاري (كم)	المساحة (كم2)	كثافة التصريف (كم\كم2)
شعيب أم لحيين	9	1.1866	10.67	11.62	0.92
شعيب الرمرام	15	1.2646	18.96	16.41	1.16
شعيب لواء	91	1.4229	129.48	110.64	1.17
وادي أبو سدر	77	1.4028	108.01	99.57	1.08
وادي البطان	44	1.4167	62.33	60.73	1.03
وادي الخضراء	263	1.2453	327.50	316.66	1.03
وادي الخنق	320	1.2802	409.67	360.46	1.14
وادي العوينة	354	1.2849	454.85	431.54	1.05
حوض العاقول الأدنى	84	0.79	107.12	110.36	0.96

وبدراسة نسبة التغير^([7]) بين كثافة التصريف المستخرجة من الأنموذج الرقمي والمرئيات الفضائية ونظيرتها المستخرجة من الخرائط الطبوغرافية ، جدول (6) فقد اتضح ما يلي :-

تراوحت نسبة التغير بين كثافة التصريف المستخرجة من الأنموذج الرقمي للارتفاعات والخرائط الطبوغرافية بمقياس 250.000:1 بين 50 -387% بمعنى أن كثافة التصريف قد زادت بمقدار النصف على الأقل عند استخدام الطرق الحديثة ،وقد قاربت نسبة التغير أربعة أضعاف كما في شعيب لواء 387% .

شكل (14)    مقارنة شبكة التصريف لوادي العاقول باستخدام الخرائط الطبوغرافية والأساليب الحديثة

جدول (6) نسبة التغير لكثافة التصريف بين الأساليب الحديثة والخرائط الطبوغرافية

الحوض	نسبة التغير(%) لكثافة التصريف بين خرائط 250.000 وخرائط 50.000	نسبة التغير (%) لكثافة التصريف بين خرائط 250.000 وأنموذج الارتفاع الرقمي	نسبة التغير (%) لكثافة التصريف بين خرائط 50.000 وأنموذج الارتفاع الرقمي
شعيب أم لحيين	24.59	50.82	21.05
شعيب الرمرام	106.06	251.52	70.59
شعيب لواء	50.00	387.50	225.00
وادي أبو سدر	42.19	69.53	19.23
وادي البطان	68.52	90.74	13.19
وادي الخضراء	90.00	157.50	35.53
وادي الخنق	183.33	216.67	11.76
وادي العوينة	89.13	128.26	20.69
إجمالي وادي العاقول	95.12	214.63	61.25

وبلغ متوسط معدل التغير بين خرائط 250.000:1 والطرق الحديثة نحو 169% أي أن متوسط الزيادة في كثافة التصريف بين الطرق الحديثة وخرائط 250.000:1 قد بلغ مرة ونصف تقريبا  .

وتراوحت نسبة التغير لكثافة التصريف المستخرجة من الأنموذج الرقمي ونظيرتها المستخرجة من خرائط 50.000:1 بين 0.21 % لحوض وادي أم لحيين ، 225% لحوض وادي لواء ، بمتوسط عام بلغ 52 % ، أي أن كثافة التصريف قد زادت بمقدار النصف تقريبا عند استخدام الأساليب الحديثة مقارنة مع خرائط 50.000:1 ، ومن الطبيعي أن تنخفض نسبة التغير لأن هذه الخرائط الطبوغرافية تعد أكثر تفصيلا من الخرائط الطبوغرافية بمقياس 250.000:1 ، ولكن على الرغم من ذلك فإن الخرائط الطبوغرافية تنقصها الدقة في تحديد المجاري النهرية حتى على نفس المقياس كما ذكرنا من قبل .

وتوضح علاقة خط الانحدار بين المساحة وإجمالي أطوال المجاري شكل (12) أن جميع النقاط الممثلة لأحواض الروافد تقع على خط الاتجاه تقريبا مما يؤكد قوة العلاقة بين مكوني كثافة التصريف (أطوال المجاري والمساحة) المستخرجة بالطرق الحديثة مقارنة بالخرائط الطبوغرافية التي أوضحت وقوع عدد كبير من النقاط بعيدا عن خط الاتجاه .

وما من شك أن استخدام كثافة التصريف على مستوى حوض التصريف أو على مستوى أحواض الروافد الرئيسية ، شكل (15) غير ذي قيمة كبيرة من الناحية الجيومورفولوجية ولكنه قد يكون مفيدا لعقد مقارنات عامة بين الأحواض والروافد .

ولذلك يقترح الباحث أن يتم حساب كثافة التصريف على مستوى كل مجرى نهري مهما كانت رتبته ، ولذلك فقد تم تحديد أحواض المجاري النهرية لكل الرتب النهرية ، شكل (16) ، وبلغت نحو 2470 حوض على مستوى حوض وادي العاقول ، ولعل التساؤل الذي يبرز هنا هو لماذا زادت أحواض التصريف هنا مقارنة بعدد المجاري الذي بلغ نحو 1257 مجرى ، ويرجع زيادة أعداد الأحواض إلى أننا اعتبرنا أن أي مجرى يعتبر حوضا مستقلا حتى يلتقي به أي مجرى أخر حتى لو كان هذا المجرى من رتبة أقل، أي أننا اعتبرنا كل جزء Segment هو حوض تصريف حتى وان كان جزءا بين مقطعين آخرين، ومن هنا فقد ارتفع عدد الأحواض المحسوبة بهذه الطريقة على عدد المجاري التي تم حسابها طبقا لنموذج ستراهلر ،(Strahler,1957) .

وبعد ذلك تم حساب مساحة كل حوض من هذه الأحواض باستخدام الجدول الناتج من عملية الطبولوجي^([8]) Topology ثم استخراج طول كل مجرى داخل كل حوض من الأحواض ثم قسمتها على مساحة الحوض لاستخراج كثافة التصريف على مستوى دقيق جدا لتكون ذات دلالة جيومورفولوجية ، وبعد استخراج كثافة التصريف على هذا المستوى تم إنشاء خريطة لفئات الكثافة التصريفية ، شكل (17) .

وقد تراوحت كثافة التصريف بين صفر ، 11.7 كم/كم2 بمتوسط عام بلغ 1.5 كم/كم2 ، ويشير وجود مناطق ذات كثافة تصريف تساوي صفر إلى وجود بعض الأجزاء التي لا تحتوي على مجاري مائية وبذلك لا معنى لحساب كثافة التصريف لها .

بلغت أقصى قيمة لكثافة التصريف نحو 11.7 كم/كم2 وهى تمثل قيمة مرتفعة سجلت في بعض المناطق وخاصة داخل حوض وادي العوينة ووادي الخضراء  .

بلغت كثافة التصريف في أغلب أجزاء حوض العاقول أقل من 2 كم/كم2 وبلغت نسبة مساحة هذه الفئة نحو 93% من جملة مساحة الحوض .

تراوحت كثافة التصريف بين 2-4 كم/كم2 في بعض البقاع المتناثرة بأرجاء الحوض ، وبلغت المساحة التي تشغلها هذه الفئة نحو 5.9 % من إجمالي مساحة الحوض .

وسجلت بعض البقاع الصغيرة كثافة أكبر من 4 كم/كم2 وخاصة في مناطق المنابع العليا لأودية الخنق والعوينة وأبو سدر ، ولم تتعدى مساحة هذه الأجزاء سوى 0.89 % من جملة المساحة .

ويجب ملاحظة أنه بحساب كثافة التصريف على مستوى الروافد الرئيسية لم تتعد كثافة التصريف 1.5 كم/كم2 ، أما باستخدام هذه الطريقة لحساب كثافة التصريف فقد تم استخراجها بصورة دقيقة جدا لكل جزء من أجزاء الحوض .

وإذا افترضنا وجود علاقة بين المناطق المعرضة للأخطار الجيومورفولوجية (السيول الانزلاقات الأرضية) من جهة  وكثافة التصريف من جهة أخرى وذلك كون كثافة التصريف تتأثر بالعديد من عناصر حوض التصريف مثل درجة الانحدار وكمية التساقط وخصائصه والخصائص الليثولوجية ،(Luo,et-al,2007,pp.7-8) .

وقد أشار كل من نيثيا وبراسانا ،(Nithya,Prasanna,2010,p.69) إلى أن كثافة التصريف تؤثر على الانزلاقات الأرضية بل أنهما قسما الانزلاقات الأرضية إلى مستويات أربع بحسب كثافة التصريف وجاءت النتائج كما يلي : -

جدول (7) العلاقة بين كثافة التصريف والانزلاقات الأرضية

كثافة التصريف (كم/كم2)	مستويات خطورة الانزلاقات الأرضية
أقل من 0.004	ضعيفة
من 0.004 إلى 0.006	متوسطة
من 0.006 إلى 0.008	مرتفعة
أكبر من 0.008	مرتفعة جدا

ومن ثم فقد اعتمدت الدراسة الحالية على كثافة التصريف كعنصر مهم في تحديد مستويات الأخطار الجيومورفولوجية بصفة عامة داخل منطقة الدراسة ولكننا لا ينبغي أن ندحض أن الأخطار الجيومورفولوجية تتأثر بالعديد من العناصر الأخرى مثل الانحدار والظروف المناخية والليثولوجية ، ولكننا اعتبرنا كثافة التصريف مؤشرا عاما لتحديد مستويات الأخطار الجيومورفولوجية وذلك كون الدراسة الحالية ارتكزت على كثافة التصريف فقط .

وبناءا على ما سبق فقد تم تحديد ثلاثة مستويات للأخطار الجيومورفولوجية المحتملة تتوزع في شكل (17) .

ويتضح من الشكل أن أغلب أجزاء الحوض تقع في فئة الخطورة المحتملة الضعيفة وتتمثل في المناطق التي تقل كثافة التصريف بها عن 2 كم/كم2 ، بينما تتمثل الخطورة المتوسطة في كثير من البقاع المتناثرة بأرجاء الحوض وهى الفئة التي تبلغ كثافة تصريفها 2-4 كم/كم2 ، وأخيرا فإن المناطق المعرضة للأخطار الجيومورفولوجية وخاصة السيول بصورة كبيرة هى عبارة عن بقاع مبعثرة وتتمثل عند نهايات المجاري النهرية وخاصة بمناطق المنابع وفي المناطق التي تتسم بزيادة درجات انحدارها وهى أيضا المناطق التي تزيد كثافة التصريف بها عن 4 كم/كم2 .

الخاتمة :

قامت هذه الدراسة على أساس مقارنة كثافة التصريف الناتجة من استخدام الأساليب التقليدية ممثلة في الخرائط الطبوغرافية بنظيرتها الناتجة من استخدام الأساليب الحديثة ممثلة في المرئيات الفضائية ونماذج المناسيب الرقمية ، وقد تبين كم الأخطاء التي تشوب استخدام الأساليب التقليدية خاصة وأن البيانات الرقمية متوفرة حاليا بصورة كبيرة .

توصلت الدراسة إلى أن حساب كثافة التصريف على مستوى الأودية الكبيرة وروافدها الرئيسية غير دقيق وإنما يجب حسابها على أساس المقاطع النهرية بغض النظر عن رتبتها النهرية ، وتكون كثافة التصريف للأودية وروافدها الرئيسية وسيلة للمقارنة العامة بين الأودية .

يوصي الباحث في ختام هذه الدراسة بالاعتماد على الوسائل والبيانات والبرمجيات الحديثة في تحليل شبكات التصريف النهري وذلك حتى نستطيع الاعتماد عليها عند تحديد درجات الخطورة بالأحواض بصورة دقيقة .

المراجع باللغة العربية

1-    الدوعان ، محمد إبراهيم (1999): الأودية الداخلة إلى منطقة الحرم بالمدينة المنورة، سلسلة بحوث جغرافية ، رقم 38 ،جامعة الملك سعود، الرياض.

2-    الشنطي (أحمد محمود سليمان) (1993):جيولوجية الدرع العربي،مركز النشر العلمي،جامعة الملك عبد العزيز ،جدة.

3-    العوضي(حمدينه عبد القادر)(2002):أحواض التصريف بحوض المدينة المنورة بالمملكة العربية السعودية دراسة جيومورفولوجية،مجلة كلية الآداب،جامعة الإسكندرية.

4-    عبد الصمد (متولي) (2008):الأودية في قطاع من الساحل السعودي الجنوبي الغربي "دراسة تحليلية"،مجلة الجمعية الجغرافية العربية ،العدد 52 ، الجزء الثاني ،(ص ص 1-53)

5-    الصالح (محمد) (1999):استخدام صور الماسح الموضوعي المحسنة والخرائط الطبوغرافية للتحليل المورفومتري لوادي عنان ووادي مزيرعة بوسط المملكة العربية السعودية ،مجلة جامعة الملك سعود،المجلد 11،الآداب (2)، ص ص 287-304

6-    الغامدي، سعد أبو راس (2004):استخلاص شبكة التصريف السطحي للمياه باستعمال المعالجة الآلية لبيانات صور الأقمار الصناعية :دراسة على منطقة جبال نعمان،مجلة جامعة أم القرى للعلوم التربوية والاجتماعية ،المجلد 16،العدد 2،ص ص 285-323 .

7-  الهلال،محمد الأحمد (2007):تقرير عن جيولوجية المدينة المنورة (ضمن حدود النطاق العمراني)،مجلة مركز بحوث ودراسات المدينة المنورة،العدد 17   ،ص ص 137-160.

8-    الخطيب،حامد موسى (2005):الاتجاه العام لتوزع الملوحة في المياه السطحية بالمدينة المنورة ،مجلة مركز بحوث ودراسات المدينة المنورة ،العدد 12 ،ص ص 89-117

المراجع باللغة غير العربية:

1-   Day,D.G.,(1983): Drainage Density Variability and Drainage Basin Outputs, Jour. of Hydrology,vol.22,no.1,pp.3-17.

2-   Dobos E., Daroussin, J., (2005): The Derivation of the Potential Drainage Density Index (PDD) In. Dobos et al. 2005.An SRTM-based procedure to delineate SOTER Terrain Units on 1:1 and 1:5 million scales. EUR 21571 EN, 55pp. Office of Official Publications of the European Communities, Luxemburg.

3-   Horton, R.E., (1945) : Erosional Development of Stream and their Drainage Basins "Hydrophysical Approach to Quantitative Morphology" Geol. Soc. Amer. Bull., vol.56, pp.275-370.

4-   Iturbe, I.R., Escobar, L. A.,(1982): The Dependence of Drainage Density on Climate and Geomorphology, Hydrol. Sci. J., vol.27,pp. 129–137.

5- Jenson,S.K.,Domingue,J.O.,(1988):Extracting Topographic Structure from Digital Elevation Data for Geographic Information System Analysis,Photogramm.Eng.Remote Sens.,vol.54,no.11,pp.1593-1600.

6- Leopold, L.B. Wolman, M.G., & Miller, J.P., (1964): Fluvial Processes in Geomorphology, Freeman & co, London.

7-   Lin, Z. and Oguchi, T. (2004), Drainage density, Slope Angle, and Relative Basin Position in Japanese Bare Lands from High-Resolution DEMs, Geomorphology,vol. 63,pp. 159-173.

8-   Luo, B. W., Stepinski, T. F., Qi, R. Y., (2007): Drainage Density and Controlling Factors in Cascade Range, Oregon, USA. In proceedings of Geoinformatics 2007, Nanjing, China.

9- Moglen,G.E.,Eltahir,E.A.,Bras,R.L.,(1998):On the Sensitivity of Drainage Density to Climate Change,Water Resour.Res.,vol.34,pp.855-862.

10- Nithya,S.E., P. Rajesh Prasanna,R.,(2010): An Integrated Approach with GIS and Remote Sensing Technique for Landslide Hazard Zonation, Int. Jour. of  GEOMATICS and GEOSCIENCES, vol. 1, no. 1 .

11- Pellaton, G.,(1981) Explanatory to the Geologic Map of the Al-Madinah Quadrangle, sheet no.24D, Ministry of Petroleum and Mineral Resources, Riyadh.

12- Strahler,A.N.,(1957):Quantitative Analysis of Watershed Geomorphology,Amer.Geophys.Union,Vol.38,No.6,pp.913-920.

13-                Tucker,G.E.,Catani,F.,Rinaldo,A.,Bras,R.L.,(2001):Statistical Analysis of Drainage Density from Digital Terrain Data, Geomorphology ,vol.36,pp.187-202.

الخرائط والأطالس :

1- مكي ،محمد شوقي (1985):أطلس المدينة المنورة ، قسم الجغرافيا-كلية الآداب-جامعة الملك سعود، لجنة الأطلس الوطني-الرياض .

2-     وزارة البترول والثروة المعدنية ،(1981) :الخرائط الطبوغرافية لمنطقة المدينة المنورة بمقياس 50.000:1،لوحات أرقام :

11ـ3924 ، 12ـ3924 ،13ـ3924 ،21ـ3924 ، 24ـ3924 ، 43ـ4024

3- وزارة البترول والثروة المعدنية ،(1981) :الخريطة الجيولوجية لمربع المدينة بمقياس 250.000:1،لوحة رقم 24د ، جدة

4- وزارة البترول والثروة المعدنية ،(1981) :الخريطة الطبوغرافية لمربع المدينة المنورة بمقياس 250.000:1،لوحة رقم 15-37NG ، الرياض .

5- وزارة الدفاع والطيران ،المساحة العسكرية (بدون تاريخ) :الخريطة الطبوغرافية لمربع المدينة المنورة بمقياس 25.000:1،لوحة رقم 24-3924مج  .

ملحق الصور : 

---

⁽¹⁾ يتم حساب كثافة التصريف تبعا للقانون الذي قدمه هورتون بقسمة إجمالي المجاري على مساحة الحوض الكلية ،(Horton,1945).

⁽¹⁾ الريولايت عبارة عن صخر ناري حمضي ذو نسيج دقيق التبلور ويتسم بلونه الأحمر الفاتح ويحتوي على معادن الكوارتز والفلسبار والبلاجيوكلاس وبعض الميكا، ويتحول أحيانا إلى صخر ذي لون أبيض مائل للاخضرار بسبب تعرضه للتحول لوقوعه على خط التماس مع الأجسام النارية المندسة من الأعماق ،(الهلال،ص 140)

⁽¹⁾ بالنسبة لمقياس 1: 250.000 فإن حوض التصريف يقع بكامله في لوحة واحدة ، بينما ينتشر حوض التصريف على عدد ست لوحات بالنسبة لمقياس 1 : 50.000

⁽¹⁾ تم الحصول على المرئية الفضائية من الموقع التالي :  http://zulu.ssc.nasa.gov/mrsid/mrsid.pl   Path 170 row 43  بدقة تصل الى 30´30 متر

⁽¹⁾ تم استخدام ملحق Arc Hydrology للحصول على شبكة التصريف وهو من البرامج المتخصصة التي تعمل في بيئة برنامج ArcGis

⁽¹⁾ تم حساب نسبة التغير باستخدام المعادلة التالية :-

}(كثافة التصريف باستخدام الأنموذج الرقمي – كثافة التصريف المستخرجة من الخرائط الطبوغرافية) ¸ (كثافة التصريف المستخرجة من الخرائط الطبوغرافية ´ 100){

⁽¹⁾ الطبولوجي هو مجموعة من القواعد والعمليات يقوم بها نظام المعلومات الجغرافي وتحدد العلاقات المكانية المختلفة بين عناصر الخريطة (نقطية أو خطية أو مساحية) وينتج عن إجراء الطبولوجي جدول يوضح خصائص كل ظاهرة 

حمله              من هنا