الحمولة الصلبة في حوض وادي الرمال وتأثيرها
على الموارد المائية السطحية
ﻤﺫﻜﺭﺓ ﻤﻘﺩﻤﺔ ﻟﻨﻴل ﺩﺭﺠﺔ ﺍﻟﻤﺎﺠﺴﺘﻴﺭ ﻓﻲ ﺘﻬﻴﺌﺔ ﺍﻷﻭﺴﺎﻁ ﺍﻟﻔﻴﺯﻴﺎﺌﻴﺔ
قسم التهيئة العمرانية - كلية علوم الأرض ، الجغرافيا و التهيئة العمرانية
جامعة منتوري قسنطينة
من إعداد الطالبة : صبــاح طــويل
تحت إشراف : د. عبـد المـالك نمـوشـي
2005 -2004م
مـلـخـص :
بلغت نسب توحل بحيرات الهياكل الهيدرولوجية ( سدود ، سدود ترابية ) في الجزائر قيم مرتفعة ، نتجت عنها عدة مشاكل خطيرة أهمها :
- تناقص سعة تخزين بحيرة السد للماء .
- تناقص مدة حياة الإنجاز الهيدرولوجي .
تنشأ هذه الظاهرة أساسا لارتفاع قيم التعرية المائية على مستوى الأحواض التجميعية لهذه السدود، نتيجة تفاعل الخصائص الطبيعية ( التضاريس ، الإنحدار ، التركيب الصخري ، الغطاءالنباتي، كثافةالتصريف.....)، المناخية ( الأمطارالوابلية ، الحرارة )، الهيدرولوجية ( الجريان السطحي خلال فترات الفيضانات ) .
سمح لنا مثال الحوض التجميعي لوادي الرمال بوضع طريقة تعتمد على المعالجة الآلية لمعطيات الصبيب السائل اليومي ، والصبيب الصلب اليومي ، لتقدير الحمولة الصلبة (العالقة والمجرورة التي حددت بنسبة مئوية من العالقة ) ، التي تستعمل كوسيلة للتنبأ بمقدار توحل بحيرة سد بني هارون .
هذا البحث المقدم هدفه الرئيسي :
- البحث عن أسباب حدوث ظاهرة التعرية المائية والجريان السطحي .
- تحديد المناطق الحساسة للتعرية المائية .
- تقدير الحمولة الصلبة الإجمالية لحوض معظم تراكيبه الصخرية هشة ، إنطلاقا من قياسات الحمولة الصلبة المتعلقة فقط بالحمولة الصلبة العالقة ، أما المجرورة فقدرت بنسبة مئوية إنطلاقا من الحمولة الصلبة العالقة .
- بالإضافة إلى محاولة وضع مخطط يحمي الموارد المائية من الضياع والسدود من ظاهرة التوحل .
كلمـات أسـاسيـة : حوض تجميعي - وادي الرمال - تعرية مائية - جريان سطحي - حمولة صلبة عالقة - مجرورة - سد بني هارون - سد ترابي - موارد مائية سطحية - تعبئة حجم صلب - توحل - جزائر
Abstract :
The silting up of dams restraints of hydraulic works in Algeria has reached high volumes , as it has resulted on serious problems . here , are the most important :
- The lack of storage capacity of water in dams .
- The lack of the hydraulic work life duration .
This phenomenon is mainly due to the raising rates of hydric erosion at the level of pouring basins of these dams , because of the natural characteristics interaction ( slope , litho logy , vegetation ……) climactic , hydraulics .
The example of the pouring basin of oued rhumel permits us to elaborate a method of qualification by regressive methods which are simple and at the same time operational of the strong transportation (by suspension and by carriage) , Which is used as a means of predicting the silting up of Beni-Haroun dam . The main objective of presenting this research is :
- The research for the reasons of the hydric erosion phenomenon and of the superficial outflow .
- The delimitation of the areas of the hydric erosion .
- The quantification of the strong transportation from the measures dealing only with the strong transportation by suspension. however , the one by carriage was estimated by a percentage from the strong transportation by suspension .
- In addition to an attempt of putting a plan which will struggle against the water resources shortage and the silting up of dams.
Keys words : Pouring basin - Valley of the rhumel - Hydric erosion - Superficial out-flow - Strong transportation - Suspension - Carriage - Beni-Haroun dam - Restraint collinear - Resources in superficial water - Mobilization - Strong contribution - Silting up – Algeria.
Résumé :
L’envasement des retenues des ouvrages hydraulique ( barrages , retenues collinaires ) en algérie , atteint des volumes élevés et pose ainsi des graves problèmes dont les plus importants sont :
- La perte de capacité de stockage en eau .
- La diminution de la durée de vie de l’ouvrage hydraulique . Ce phénomène est principalement du aux taux élevés de l’érosion hydrique sur les bassins versants de ces barrages en raison de l’interaction des phénomènes naturelles ( pente , lithologie , végétation …..) , climatiques , hydrologiques et à la sous estimation des quantités de sédiments suxeptibles de se déposer lors de leurs conception .
L’exemple du bassin versant de l’oued rhumel nous permet d’élaborer une méthode de quantification par modèles régressifs , à la fois simple et opérationnelle du transport solide ( en suspension et par charriage ) . ce qui servira d’outil de prévision pour l’envasement du barrage de Beni- Haroun . Cette recherche se donne pour objectif :
- La recherche des causes de l’érosion hydrique et de l’écoulement superficielle .
- La délimitation des zones vulnérables .
- La quantification du transport solide à partir des mesures du transport solide qui restreinte uniquement à la suspension , le charriage étant estimé en pourcentage à partir de cette dernière . et une réflexion pour un plan de lutte contre la diminution des ressources en eau et l’envasement des barrages .
Mots clés : Bassin versant - Vallée du rhumel - Erosion hydrique - Ecoulement superficielle Transport solide - Suspension - Charriage - Barrage Beni-Haroun - Retenue collinaire Ressources en eau superficielle - Mobilisation - Apport solide - Envasement - Algerie .
مقـدمـة عـامـة:
ترجع أسباب تدهور الأوساط الطبيعية بالأحواض الهيدروغرافية في الجزائر الشمالية إلى وتيرة التعرية المائية السريعة ، التي تحتل مكانة هامة في الدراسات الهيدرولوجية ، بحيث تعتبر كمشكل أساسي يمس المنشآت الهيدروليكية ذات أهمية كبرى كالسدود من حيث قدرتها على تخزين المياه بسبب سرعة التوحل.
وصلت نسب التعرية النوعية في الجزائر إلى أرقام مهمة جدا ، إذ تتعدى 2000 طن/كلم 2 /سنة في بعض أحواض الأطلس التلي ( ……Fodda , Isser , Soummam ) ، كما قدر الحجم المتوسط للرواسب المقذوفة في البحر الأبيض المتوسط كل سنة من طرف الأحواض ذات التصريف الخارجي إلى 120 مليون طن .( Demmak A ., 1984 ) .
تبين هذه القيم أهمية تقهقرالتربة والذي ينتج عنه عدة إنعكاسات أهمها:
- التوحل السريع للسدود وتناقص الموارد المائية السطحية المعبأة.
- إفقار التربة الزراعية.
- ترمل الموانئ.
- تغير في شكل أسرة الأودية مما يؤدي إلى حدوث الفيضانات.
يمثل حوض وادي كبير الرمال عينة جد متميزة من المجال التلي ، هذا الأخير يشكل وحدة فيزيائية جد حساسة لظاهرة التعرية المائية نتيجة تفاعل مختلف عناصره الفيزيائية خاصة تكويناته الصخرية ، أين تسيطر فيه التكوينات المارنية والطينية بنسبة 75 % مع العوامل المناخية والهيدرولوجية خاصة شدة الأمطار والجريان السطحي غير المنتظم مما يساهم في تسارع الظواهر الجيومورفولوجية وتعقيد مشكل الحمولة الصلبة.
تتسبب الحمولة المتنقلة عبر المجاري المائية مباشرة في توحل السدود نتيجة تراكم الرواسب في بحيراتها نظرا لتآكل الأتربة بسبب عملية التعرية المائية ، مما يسبب إنخفاض في السعة الإجمالية للسدود وتعكير منسوب المياه المخزنة الذي يجعلها غير صالحة للإستعمال.
مشكلة توحل السدود في الجزائر قلصت من حجم المياه المخزنة من3605 هم3 إلى3010 هم3 للفترة (1998-1990) ، مايمثل 16 % من المواد المترسبة.
كما قدرت نسبة المياه المفقودة على مستوى السدود القديمة 28 % من سعتها ، إذ كل سنة يعوض حجم قدره 25 هم3 ماء معبأ بالوحل .( Nemouchi A ., 1998 ).
إنطلاقا من هذا أتت فكرة تقييم الحمولة الصلبة النوعية في حوض وادي الرمال عند محطة القرارم الذي يمثل نسبة 60.45 % من الحوض الإجمالي لوادي كبيرالرمال و 68.87 % من الحوض إلى غاية موقع سد بني هارون ، ومعرفة تأ ثيرها على الموارد المائية السطحية المعبأة في الحوض إلى غاية سد بني هارون.
* أسباب إختيار موضوع الدراسة:
ترجع أسباب اختيار الموضوع إلى:
1- أهمية تقييم التعرية المائية نظرا لما تحدثه من أخطار على استقرار الأراضي وانجراف التربة على السفوح المواجهة للأمطار أو المعرضة لتأثيرات السيول والفيضانات خلال الفترات المطيرة من السنة.
2- مشكلة تناقص الموارد المائية السطحية المعبأة على مستوى السدود والسدود الترابية أمام ارتفاع حجم حاجيات (الشرب ، الصناعة ، السقي).
3- تعتبر هذه الدراسة من الدراسات الجيومورفولوجية الكمية التي تتطلبها مشاريع التهيئة أثناء إنجاز السدود لغرض تحديد مدة حياة الإنجاز الهيدرولوجي ، والإنتفاع بالمياه المخزنة.
* أسباب إختيار منطقة الدراسة:
- وجود منشآت لتعبئة المياه السطحية ذات أهمية كبرى داخل حوض وادي الرمال تتمثل في سد حمام قروز ذو استغلال مكثف بالإضافة إلى العديد من السدود الترابية ، ومدى تأثير إمكانيات هذا الحوض الجزئي الهيدرولوجية والتعرية على أكبر إنجاز هيدرولوجي في الجزائر المقام على وادي كبيرالرمال والمتمثل في سد بني هارون الذي يتمتع بسعة إجمالية تقدرب 997.9 هم3 .
- لقد كان هذا الحوض محل عدة دراسات لذا شكلت نتائجها قاعدة مرجعية جيدة له. - سهولة القيام بالخرجات الميدانية.
- توفرهذا الحوض الجزئي على محطات هيدرومترية للتقييم الكمي ، على غرار باقي محطات حوض كبير الرمال. لهذا نحاول:
- معرفة العوامل المتسببة في فقدان التربة ، هل هي عوامل طبيعية ؟ مناخية ؟ هيدرولوجية ؟. أم هي نتيجة تفاعل هذه العوامل مع بعضها البعض.
- التعرف مجاليا على حدة التقهقر ، وهل هذه الحدة تتزايد كلما اتجهنا من شمال إلى جنوب الحوض أم العكس.
- تقييم الحمولة الصلبة النوعية لحوض معظم تراكيبه الصخرية هشة تتجلى بها مختلف مظاهر التعرية النشيطة والكثيفة ، مما يوحي بإمكانية توقع واحتمال حدوث أخطار التوحل السريع لارتفاع كميات الرواسب لتي يتم حجزها عند كل من سدي حمام قروز وبني هارون مما يخفض من سعتهما التخزينية للمياه المعبأة ويقلل من مدة عمرهما.
- تقييم الحجم المائي السنوي المفقود من السدود والسدود الترابية بسبب عملية التوحل.
منهجية البحث:
اعتمدنا المنهج الوصفي ، المنهج الكمي والتحليل ، لمعالجة هذا الموضوع من خلال ثلاث مراحل: -
المرحلة الإستطلاعية: وهي مرحلة الدراسة النظرية لمختلف المراجع والدراسات السابقة التي تخدم الموضوع.
- المرحلة الميدانية: تهدف إلى جمع الوثائق (خرائط طبوغرافية ، جيولوجية ، مناخية ، صور جوية....) والمعطيات المناخية والهيدرولوجية ، والمعلومات من جميع المصادر ، بالإضافة إلى الخرجات الميدانية.
- مرحلة تحليل المعطيات: تمت عن طريق المعالجة الإحصائية للمعطيات وتمثيلها في شكل جداول وأشكال بيانية وخرائط حتى نتمكن من تحليلها واستنباط المؤهلات ، العوائق........
فصول البحث:
الفصل الأول: يعتمد على الدراسة التحليلية لعناصرالوسط الطبيعي (التضاريس ، التركيب الصخري ، الإنحدارات ، الجيولوجيا ، الغطاء النباتي) وتوضيح الخصائص المورفومترية ، ثم دراسة الخصائص المناخية ، لمعرفة مدى قابلية الوسط للتعرية المائية والجريان السطحي ، واستنباط خريطة تنطيق إستقرار الحوض التي من خلالها يتم تحديد المناطق حسب الأولوية في تمويل سد بني هارون بأكبر حجم من الرواسب.
الفصل الثاني: اعتمادا على المعالجة الإحصائية للمعطيات الهيدرولوجية تتم: معرفة نظام الجريان السنوي والفصلي والشهري وحتى خلال فترات الفيضانات وانعكاسه على مظاهر الحمولة الصلبة. تقييم الحمولة الصلبة المنقولة إعتمادا على نسب التعكر بمياه الأودية وإبراز تغيرات الحمولة الصلبة ومختلف علاقاتها مع العوامل الطبيعية للحوض خاصة (نوعية التركيب الصخري ، درجة تغطية الحوض) والعناصر المناخية والهيدرولوجية خاصة الأمطار القصوى اليومية والجريان السطحي.
تطبيق بعض الطرق النظرية Tixeront – Sogreah , Sogreah , Fournier المختبرة في نطاق البحر الأبيض المتوسط لتحديد أنسبها في تقدير الالفصل الثالث: إنطلاقا من عملية جرد السدود (الكبرى والمتوسطة) والسدود الترابية المنجزة في الحوض نحاول التنبأ للعوائق التي تتلقاها والتي قد تسبب خطرا كبيرا على حياة السدود ، ومعرفة الحجم المائي المخزن في الحوض هذا من جهة ومن جهة أخرى عن مدى تأثير الأحجام الصلبة المنقولة بسبب عملية التعرية المائية على تناقص الموارد المائية السطحية المعبأة من خلال تقييم حجم التوحل المتوضع سنويا في بحيرات السدود ، وكيف يتغير هذا الحجم من سد لآخر ومختلف الآثار التي يحدثها. التطرق إلى التدابير الإستعجالية المتبعة للتقليص من خطر التعرية المائية والمحافظة على الأراضي الزراعية ، وحماية السدود من التوحل ، ومعرفة مدى نجاعتها مع تقديم بعض الطرق الناجعة للحفاظ على المياه من الضياع وضمان الحماية والأمن للسدود.
الفصل الثالث: انطلاقا من عملية جرد السدود (الكبرى والمتوسطة) والسدود الترابية المنجزة في الحوض نحاول التنبأ للعوائق التي تتلقاها والتي قد تسبب خطرا كبيرا على حياة السدود ، ومعرفة الحجم المائي المخزن في الحوض هذا من جهة ومن جهة أخرى عن مدى تأثير الأحجام الصلبة المنقولة بسبب عملية التعرية المائية على تناقص الموارد المائية السطحية المعبأة من خلال تقييم حجم التوحل المتوضع سنويا في بحيرات السدود ، وكيف يتغير هذا الحجم من سد لآخر ومختلف الآثار التي يحدثها.
التطرق إلى التدابير الإستعجالية المتبعة للتقليص من خطر التعرية المائية والمحافظة على الأراضي الزراعية ، وحماية السدود من التوحل ، ومعرفة مدى نجاعتها مع تقديم بعض الطرق الناجعة للحفاظ على المياه من الضياع وضمان الحماية والأمن للسدود.
عوائق البحث ونقائصه:
من بين العوائق التي صادفتنا نذكر:
- قلة المراجع الخاصة بدراسة حالات التوحل.
- تحفظ بعض المصالح الإدارية في منح الوثائق والمعطيات. - غياب المعطيات الحديثة (مناخية – هيدرولوجية) للفترة (2000 – 1990) على مستوى الوكالة الوطنية للموارد المائية (قسنطينة – الجزائرالعاصمة).
- النقص الكبير في المعطيات المناخية ، منها عدم تسجيل شدات تساقط الأمطار خلال فترات الفيضانات الإستثنائية وقلة المحطات المتخصصة بهذا النوع من القياس.
- نقص المعطيات الهيدرولوجية الدقيقة الخاصة بنسب التعكر على مستوى ضفاف الأودية ، وعدم القيام بعملية الرفع الباتيمتري لبحيرات السدود والسدود الترابية لمديريات الري والوكالة الوطنية للسدود ، والتي تعود لصعوبة القياسات لكونها تتطلب تجهيزات وتقنيات مكلفة من الناحية المادية.
- إنعدام التوافق الزمني والمجالي لقياس الصبيب السائل والصبيب الصلب خلال فترات الفيضانات الإستثنائية على مستوى الوكالة الوطنية للموارد المائية (قسنطينة – الجزائرالعاصمة).
- عدم مصداقية المعطيات المحصل عليها في بعض الحالات. حمولة الصلبة عند غياب القياسات الميدانية من خلال مقارنة نتائج الحمولة الصلبة النوعية المحسوبة بالحمولة الصلبة النوعية المقاسة.
النص الكامل : حمله من هنا
ليست هناك تعليقات:
إرسال تعليق