التخمينات المستقبلية لاستعادة أهوار جنوب العراق
أطروحة تقدم بها
فائق يونس عبد الله المنصوري
ماجستير علوم فيزياء التربة والمياه
إلى مجلس كلية الزراعة - جامعة البصرة كجزء من متطلبات نيل درجة الدكتوراه في العلوم الزراعية علوم فيزياء التربة والمياه – إدارة المياه
إشراف
أ.د. حسن ھاشم سلمان
كلية العلوم - الجامعة المستنصرية
أ.د. داخل راضي ندیوي
كلية الزراعة - جامعة البصرة
الملخص
تم في هذه الدراسة وضع استراتيجيات متعددة لعملية إعادة اغمارالأهوار اعتماداً على معادلة الموازنتين المائية والملحية للأراضي الرطبة (الأهوار)، وذلك عن طريق التنبؤ بكمية ونوعية المياه القادمة من نهري دجلة والفرات إلى مناطق الأهوار والفترة الزمنية اللازمة لإعادة الاغمار باستخدام الموديل الهيدرولوجي التكاملي(Model Hydrological Conceptual) الذي تمت صياغته بشكل موديل فيزيائي .
خضعت عملية استعـادة الأهـوار إلـى سيناريوهـات متعددة (Scenarios-Multi) اعتمادا علـى الطبيعة الفيزيائية للمنطقة (المساحة والعمق) وكمية المياه (التصريف الحالي أو تصريف عالٍ أو واطئ) ونوعية المياه (من حيث تركيز الأملاح فيهـا) ومقـدار الاسـتهلاك المـائي للمحاصـيل المزروعـة (الحنطة والشعير والشلب)، والفترة الزمنية اللازمة لاتمام عملية الاغمار .
أظهرت نتائج التحليل الكيميائي لمياه الأهوار أن معدل ملوحة مياه هور الحمار هي الاقـل ملوحـة مقارنة مع هوري القرنة والحويزة، ولم تتبع قيم الملوحة الفصلية في هوري الحمار والحويزة نمطاً عاماً مقارنة مع قيم الملوحة الفصلية في مياه أهوار القرنة التي أبدت نمطاً عكسياً مرتبطاً مع تصريف الميـاه والتساقط المطري، فقد سجلت أعلى القيم خلال فصل الخريف (2880 ملغم /لتر) وأدنى قيمة خلال فصل الربيع (1115 ملغم /لتر). ويمكن أن يعزى سبب ذلك إلى أن تغذية أهوار القرنه تعتمد بالدرجة الأسـاس على مياه نهر دجلة الذي لا زال يتبع نظام الدورة الهيدرولوجية بينما يسود التحكم الهيدروليكي بمياه نهر الفرات. اما بالنسبة لهور الحويزة فإن التحكم البشري يبدو واضحاً بالاطلاقات المائية الذي تكون مصـادر تغذيته بالدرجة الأساس مـن نهر الكرخة والأنهار الإيرانية الأخرى، فضلاً عـن روافده مـن نهر دجلة (الكحلاء والمشرح).
أظهرت نتائج التحليل الكيميائي لمياه الأهوار أن معدل ملوحة مياه هور الحمار هي الاقـل ملوحـة مقارنة مع هوري القرنة والحويزة، ولم تتبع قيم الملوحة الفصلية في هوري الحمار والحويزة نمطاً عاماً مقارنة مع قيم الملوحة الفصلية في مياه أهوار القرنة التي أبدت نمطاً عكسياً مرتبطاً مع تصريف الميـاه والتساقط المطري، فقد سجلت أعلى القيم خلال فصل الخريف (2880 ملغم /لتر) وأدنى قيمة خلال فصل الربيع (1115 ملغم /لتر). ويمكن أن يعزى سبب ذلك إلى أن تغذية أهوار القرنه تعتمد بالدرجة الأسـاس على مياه نهر دجلة الذي لا زال يتبع نظام الدورة الهيدرولوجية بينما يسود التحكم الهيدروليكي بمياه نهر الفرات. اما بالنسبة لهور الحويزة فإن التحكم البشري يبدو واضحاً بالاطلاقات المائية الذي تكون مصـادر تغذيته بالدرجة الأساس مـن نهر الكرخة والأنهار الإيرانية الأخرى، فضلاً عـن روافده مـن نهر دجلة (الكحلاء والمشرح).
أبدت ملوحة التربة علاقة ارتباط طردية قوية مع ملوحة مياه الهور الذي تقع التربة بجواره في تـرب أهوار الحمار والقرنة، فقد سجلت اقل قيم لملوحة التربة 8000 ملغم/لتر(12.50 ديسيمنز/م) في تـرب الجبايش(الحمار) الذي سجل معدل ملوحة مياهه 1857ملغم/لتر.
أظهرت نتائج حساب التبخر - نتح لمناطق الدراسة أن اقصى القيم تتواجد في أشهر مـايس - ايلـول لمحطتي البصرة والناصرية، فيما تواجدت أقصى القيم لمحطة العمارة بين أشهر مـايس - آب. وبلغـت أعلى قيمة للتبخر- نتح 14.16ملم/يوم في محطة الناصرية في شهر حزيران، و14.08 ملم/يوم و12.91 ملم/يوم في محطتي العمارة والبصرة على التوالي خلال شهر تموز. وتواجدت أدنى القيم في أشهر تشرين الأول - نيسان لمحطتي البصرة والناصرية، فيما تواجدت بين أشهر أيلول - نيسان في محطـة العمـارة. وبلغت أدنى القيم 19.3 ملم/يوم في محطة العمارة خلال شهر كانون الاول ، فيما بلغت 3.29 ملم/يوم 3.50 ملم/يوم في محطتي البصرة والناصرية على التوالي في شهر كانون الثاني.
تم إعداد سيناريو الموازنة الملحية اعتماداً على حساب كميات المياه المتبخرة المحسوبة اسـتنادا إلـى معادلة
FAO Penman-Monteith method(1990)
والمساحة المطلوبة للاغمارات بأربع احتمالات (25% و 50% و 75% و100%) من مساحة الأهوار الكلية، وتم اختيار ثلاث أنماط للتصريف هي التصـريف الحالي الذي يمثل بيانات التصريف الحالية والتصريف الواطئ ممثلاً للسنوات المائية الجافة بينما يمثـل التصريف العالي السنوات المائية الرطبة. واستنادا للموازنة الملحية. أظهرت النتائج أنه لا يمكن اسـتعادة 100% من هور الحمار و 100% و 75% و 50% من مساحة هور الحويزة في حالة التصاريف المائيـة الواطئة وذلك لتجاوز تركيز الاملاح السقف الملحي المحـدد وهـو 3000 ملغم/لتر (لهـوري الحمـار والحويزة)، كما أنها فشلت في استعادة 100% من مساحة هور الحويزة ضمن التصريف الحـالي (بلـغ الأملاح تركيز 3360، ملغم/لتر)، فيما نجحت باقي السيناريوهات لعدم تجاوزها السقف الملحـي المحـدد لنجاح عملية الاستعادة. وبسبب ارتفاع السقف المحدد للتركيز الملحي (5000 ملغم/لتر) لأهوار القرنة كانت عملية الاستعادة ناجحة في استعادة كافة المساحات المطلوبة ضمن الاحتمالات الأربعة (25% و 50% و 75% و100%) في جميع حالات التصريف المائي .
ولغرض حساب الموازنة المائية لهوار جنوب العراق تم تقسيم عملية حساب الموازنة إلى موازنتين فرعيتين تمثلان الظروف الزراعية - المناخية ( Agrometerological factors)، فمثلت الموازنة المناخية الظروف الجوية السائدة في منطقة الدراسة بينما تمثل الموازنة الزراعية عناصر التربة والنبات كما تم أخذ طبيعة المحصول الزراعي بنظر الاعتبار فقسم إلى حالتين الأولى تمثل نمط زراعة الحنطة والشعير والثاني يمثل زراعة الحنطة والشعير والشلب وذلك اعتمادا على سيادة هذا النمط الزراعي في منطقة الدراسة، ومن ثم تم ادخال عامل الزمن وهو يمثل الفترة الزمنية اللازمة لعملية الاستعادة وتم حساب الاستهلاك المائي للمحصول. أظهرت النتائج فشل عملية استعادة 100% من المساحة الأصلية لهوري الحمار و 100%و 75% لهور الحويزة في جميع حالات التصريف أو النمط الزراعي السائد، وكذلك فشل استعادة 100% من أهوار القرنة و 75% من هور الحمار و 50% من هور الحويزة في حالتي التصريف الواطئ والحالي، وفشل استعادة 75% من أهوار العمارة و 50% من هور الحمار في التصاريف الواطئة. بينما نجحت باقي السيناريوهات في عملية الاستعادة. وأثبت تحليل سيناريوهات استعادة الأهوار أن الأهوار الوسطى (أهوار القرنة) هي المعول عليها في عملية استعادة 50% و/أو 25% من المساحة الأصلية للهور ضمن شروط الموازنة المائية من حيث توفر الموارد المائية اللازمة والموازنة الملحية من ناحية عدم تجاوز السقف المحدد لتركيز الأملاح في البيئة السابقة وضمن الفترة الزمنية المحددة بسبب توفر كميات المياه اللازمة للاغمار وجودة نوعية مياه نهر دجلة المغذي لهذه الأهوار مقارنة مع نهر الفرات الذي يجري ضمن تكوينات صخرية كلسية وصخور دولومايتية. وفي ظل استمرار التصاريف الواطئة أو الحالية فإن هور الحويزة لا يمكنه أن يستعيد مساحته وامتداداته الجغرافية السابقة كما أنه سوف لن يتمكن من استعادة سوى 1/8 من مساحته الأصلية في حال استمرار التصاريف العالية (166 م3/ثا). هذا إذا استمرت هذه التصاريف بالتدفق إلى الهور عبر الأنهار المغذية له وهي نهر الكحلاء والمشرح القادمان من نهر دجلة والكرخة والأنهار الأخرى القادمة من الأراضي الإيرانية.
وستعاني الموازنة المائية في العراق مستقبلاً من عجز مائي مقداره 12.92 مليارم3/سنويا أي ما يعادل 38% من معدل الوارد الطبيعي الواصل والمسجل في العراق للفترة من 1932-2003 وهو يمثل 85% من أقل وارد مائي سجل في حوض الفرات في العراق عام 1961 (للفترة 1932 -1973) وبنسبة 106% للأعوام 1992 و 2003 (للفترة من 1974-2003)، كما أن هذا العجز سيشكل 41% من أدنى وارد مائي سجل في حوض نهر دجلة عام 1955 (للفترة 1932-1973) وبنسبة 69% لعام 2000 (للفترة من 1974-2003) . وتكرار سنوات الشحة المائية يدل على أن الموازنة المائية في العراق سوف تعاني عجزاً مستمراً خلال العقود المقبلة مما سيعيق آليات استعادة أهوار جنوب العراق. لذلك يجب تحديد الأولويات والأسبقيات في خطط إعادة اغمار الأهوار بالمياه من مشاريع التنمية المستدامة وليس من المتوقع أن تتحقق نتائجها الايجابية بشكل سريع وعاجل، بل يجب تحديد المناطق المراد اغمارها والمساحات المحددة للاغمار في كل محافظة بحيث يمكن تأمين الكميات الكافية من المياه لإعادة الاغمار، لأن الشحة المستقبلية في المياه الداخلة للعراق ستجعل من الصعب إعادة اغمار جميع مناطق الأهوار القديمة، ثم يتم التوسع بالغمر في مناطق أخرى مع ايجاد موازنة دقيقة بين الحفاظ على البيئة الطبيعية للأهوار والبيئة الاجتماعية للسكان ومتطلباتهم ضمن نظام بيئي متكامل.
Future Assessment
Of Southern Iraqi
Marshes, A PhD. Thesis Submitted By
Faiq Younis Al-Manssory
To the
College of Agriculture
University of Basrah
In Partial Fulfillment of the Requirements
For Degree of Doctor of Philosophy in
Soil & Water physics- Water Management
2008
Abstract
This study attempt to put a multi-scenarios program in order to restoring and reflooding Southern Iraqi marshes, through a conceptual hydrological model depending on wetlands water and salt balance equations in order to predict the quantity and quality of incoming water discharge from Tigris – Euphrates river system. Restoring processes had been divided into multi-spatial points with multitemporal scenarios depending on the physical nature of Southern Iraqi marshlands and water quality and quantity that will reach study area, taking in account the vegetation cover and water consumptive use for urban and rural uses.
This study attempt to put a multi-scenarios program in order to restoring and reflooding Southern Iraqi marshes, through a conceptual hydrological model depending on wetlands water and salt balance equations in order to predict the quantity and quality of incoming water discharge from Tigris – Euphrates river system. Restoring processes had been divided into multi-spatial points with multitemporal scenarios depending on the physical nature of Southern Iraqi marshlands and water quality and quantity that will reach study area, taking in account the vegetation cover and water consumptive use for urban and rural uses.
Chemical analysis results of marshes water shows that Al-Hammar water is averagely lower than Al-Qurnah and Al-Hawizah. On seasonal bases Al-Qurnah water shows an inverse relationship with rainfall and water discharge, highest values were recorded on Autumn season (2880 mg/L), and lower ones on Spring season (1115 mg/L).This could be attributed to un controlled water regime of Tigris River (the main water input source for Al-Qurnah marshland) which it is still subjected to natural hydrological regime in contrary with hydraulic control of Euphrates River (supply Al-Hammar marshland) and Kharch and other Iranian rivers( supply Al-Hawizah marshland) . Soil salinity shows an extreme positive relationship with marsh water salinity on Al-Hammar and Al-Qurnah marshes, while lowest soil salinity (8000mg/L) was recorded on Chebaysh/ Al-Hammar marshes (1857 mg/L).
Evapotranspiration results shows that the maximum values occurred from MaySeptember in Basrah and Nasiriah stations, while it extend from May – August in Amarah station. Maximum value (16.14 mm/day) was recorded in Nasiriah on June, and 14.08 mm/day, 12.91 mm/day in Amarah and Basrah stations, respectively on July. Minimum values occurred from October- April in Basrah and Nasiriah stations, and from September- April in Amarah station, with 3.19 mm/day during December and 3.29 mm/day, 3.50 mm/day in Basrah and Nasiriah during January, respectively.
Salt balance scenario was conceive depending on calculating of water evaporation losses according to FAO Penman-Monteith method (1990) equation, for four reflooding scenarios (25%,50%,75%, and 100%) of formal marshland area, with three types of water discharge (high, low, and current states).result shows that it could not be restoring 100% of Al-Hammar marshes and 100%,75%, and 50% of Al-Hawizah marshes on low water discharge due to exceeding the upper limit of desired salt concentration (3000 mg/L). Results, also shows that it could not be restoring a 100% of Al-Hawizah marshes on current discharge, while all the remaining scenarios were going successfully. Due to high upper limit of desired salt concentration (5000 mg/L) in Al-Qurnah marshland, all scenarios were going successfully for the four restoring marshlands area and on all the three conditions of water discharge.
Water balance of Southern Iraqi marshlands was divided into two sub water balance representing an agrometerological factors, first one for climatological factors and the second for soil and plant characteristics (Agronomical factors). Another sub-scenario was undergoing including the type of the vegetated crop, wheat - barley group and wheat – barley-rice group. All the above scenarios were subjected to time variant, taking in account the re-flooding temporal schedule. Result shows that it is impossible to recover the whole former area of Southern Iraqi marshlands, due to grand shortage in incoming water supplies ranging between -27:-227 m3 /Sec , -15:-126 m3 /Sec , and -74:-209 m3 /Sec in Al-Hammar, Al-Qurnah, and Al-Hawizah marshes on high and low water, respectively. On attempting to restoring 100% of Al-Qurnah, 75% of Al-Hammar and 50% of AlHawizah marshland former area this scenario also failed on both conditions of low and current water discharge. While the rest of scenarios going smoothly.
The future scarcity on Iraqi water budget will be reach 12.92 billion m3/year equaling 38% of natural incoming water discharge for the period 1932-2003, represent 85% from the lowest incoming water discharge for Euphrates drainage basin in Iraq during 1961( for period 1932-1973), with 106% during 1992 and 2000 (for period 1974-2003). Also, this deficiency were applying on Tigris river drainage basin with 41% for the lowest incoming water discharge during 1955 (for period 1932-1973) and 69% during 2000 (for period 1974-2003).The recurrence of water scarcity period indicate that the water budget in Iraq will facing a continuous water shortage during the next decades, whereof hindering the mechanisms of Southern Iraqi marshland restoration, So that we should determined our restoration priority on spatial and temporal bases in order to maintain a delicate balance between natural ecosystem of marshlands preservation and sociosystem requirements of marshland inhibitors within an integrated ecological system .
ليست هناك تعليقات:
إرسال تعليق