يُطلَق على الأمطار اسم بشائر الخير، لأنها تسبب جريان الشعاب والأودية وتبشر بموسم زراعي ناجح، حيث تمتلئ البحيرات الصناعية خلف سدود الاحتجاز المؤقت، والتي تجاوز عددها في الدولة 111 سداً كبيراً وحاجزاً صغيراً وبحيرة، ذات طاقة تخزينية إجمالية تبلغ 120 مليون متر مكعب من المياه.
وهذه المياه يتم ضخها للاستخدام المباشر لري مزارع النخيل والحدائق والمزروعات، ويتسرب جزء كبير منها ليغذي المياه الجوفية، مما يؤدي إلى ارتفاع مناسيب المياه الجوفية، ويخفف من تركيز الأملاح الذائبة في المياه الجوفية، وباختصار تتحسن ظروف المخزون المائي الجوفي في أغلب مناطق الإمارات كماً وكيفاً. وللحديث أكثر عن كيفية استغلال مياه الأمطار بشكل إيجابي التقت «البيان» رئيس معهد البيئة والمياه والطاقة في جامعة عجمان للعلوم والتكنولوجيا الدكتور زين العابدين السيد وكان هذا الحوار: ـ ما هي أسباب سقوط الأمطار على الإمارات؟ ـ تختلف الآليات التي تسبب سقوط الأمطار ولكنها تتلخص في ثلاث آليات رئيسية هي، حركة الواجهات المناخية، وتيارات الحمل، والتأثير الطوبوغرافي، ويحدث في الآلية الأولى التساقط عندما تتحرك واجهة هواء ساخن إلى أعلى فوق كتلة هوائية باردة أكثر كثافة، وتمتد السحب لمئات الأميال أمام مقدمة الواجهة، ويتميز المطر المصاحب لحركة تلك المواجهات بأنه خفيف نسبياً ويغطي مساحات واسعة.
كما أنه قد يمتد لبضعة أيام، وهذه الآلية هي المسؤولة عن الأمطار الشتوية في الدولة ومنطقة الخليج العربي، والتي غالباً ما تحدث أثناء أكتوبر إلى مارس، وهي نفسها الآلية المسؤولة عن الأمطار التي تشهدها الإمارات حالياً.
وأما في الآلية الثانية، يسبب التسخين غير المتجانس للكتل الهوائية عند سطح الأرض إلى سخونة كتلة هوائية معينة عن الكتل المحيطة بها مما يسبب ارتفاعها إلى أعلى، وتتحرك كتل الهواء البارد الكثيف تحتها مسببة استمرار كتلة الهواء الساخن في الارتفاع لأعلى، وتستمر الكتلة الهوائية الساخنة في الارتفاع بواسطة تيارات الحمل حتى تتساوى درجة حرارتها مع محيطها، وتُعزى أمطار فصل الصيف في الدولة.
والعديد من مناطق العالم لتلك الآلية، وتتميز الأمطار المصاحبة لتيارات الحمل بأنها غزيرة وقصيرة وتغطى مساحة محدودة جداً لدرجة أنها قد تسبب المطر في إمارة دون الأخرى، بل يمكن أن تسبب المطر في جزء من إمارة أو مدينة دون الأجزاء الأخرى.
وآلية التأثير الطوبوغرافي تتكون إذا ما أُجبِرت الكتل الهوائية عبور حواجز جبلية مرتفعة، فإنها لابد أن ترتفع إلى أعلى، ويحدث المطر الناتج عن تلك الآلية بطول السهل الساحلي الشرقي لدولة، ويؤثر في مناطق دبا وخور فكان والفجيرة وكلبا، وفي هذه الحالة يكون خليج عُمان هو مصدر الرطوبة ويكون لسلاسل الجبال الشرقية التأثير الطوبوغرافي.
ـ ما هي طرق حصاد مياه الأمطار؟ وهل هي تقنيات حديثة أم كانت معروفة من قبل؟
ـ يرجع حصاد المياه لأكثر من ألفي عام مضت، حيث توجد وتعمل حتى الآن أحواض، تتراوح أحجامها بين 200 م3 و2 ,000 م3 في شمال الصحراء الغربية المصرية، وقد مارس أبناء الإمارات حصاد مياه الأمطار منذ مئات السنين، للاستفادة منها في الأغراض المنزلية والزراعية، وأبرز تقنيات الحصاد تمثلت في بناء الحواجز الصخرية الصغيرة في مناطق جريان السيول وبناء الأحواض.
أو ما يعرف محلياً بالحبائس، وهي مناطق منخفضة تتجمع فيها المياه بشكل طبيعي، فيقوم الأهالي ببناء جدران حولها، تأخذ شكلاً دائرياً أو مستطيلاً كبير الحجم، ومن أبرزها حبيسة البثنة في إمارة الفجيرة، وحبيسة المورد في إمارة رأس الخيمة، أما في المناطق الجبلية فقد قام الأهالي ببناء ما يُعرف بالبِرَك.
الحواجز
وهي عبارة عن حواجز ذات أطوال مختلفة لا يتجاوز طولها 10م وعرضها 4م، وتهدف لجمع المياه الأمطار التي تتجمع في مزرعة أو أكثر وذلك من أجل الاستفادة منها في عمليات الري خلال فترات زمنية متباعدة، وتُنشَأ الحواجز الترابية الصغيرة حول المزارع في الأجزاء القريبة من مجرى الوادي، وتستخدم مع حواجز حجرية فوق المنحدرات البسيطة، فالحواجز الحجرية تعمل على إبطاء حركة جريان المياه وزيادة عملية التسرب.
ويُطبَق هذا النموذج من الحواجز في المناطق الرملية كالمنطقة الزراعية الوسطى مثل مزارع منطقة فلي بالشارقة حيث تتوفر المراوح الفيضية المناسبة للأنشطة الزراعية المختلفة، ويبلغ طول هذا النوع من الحواجز 5 م وارتفاعها 2 م وتستخدم في حجز المياه لري مزرعة واحدة تقريباً من مزارع النخيل، أما الحواجز الترابية نصف الدائرية فتكون مواجهة لأعلى المنحدر بشكل مباشر.
ويتم إنشاؤها على مساحات من المزرعة وقريبة من مجرى الوادي حيث تستطيع حجز كميات من مياه السيول في فترات هطول الأمطار، ويتميز الحاجز الواحد من هذه الحواجز بأنه يستطيع أن يخدم أكثر من مزرعة في الوقت نفسه، لأنه يستطيع جمع كميات كبيرة من المياه والطمي المفيد في الزراعة.
وتستخدم هذه التقنية في المناطق الجبلية ذات الأودية النشطة وتُطَبق في الساحل الشرقي بالفجيرة في مزارع مسافي ودبا، مما كان له أكبر الأثر في إثراء النشاط الزراعي بالمنطقة، ويبلغ طول هذا النوع من الحواجز الترابية أكثر من 10 م وبارتفاع 4 م ويتواجد في مناطق جريان الأودية بالمنطقة الزراعية الشرقية من الإمارات.
الحبائس
الحبائس هي منخفضات في الوديان تتجمع فيها المياه بشكل طبيعي ثم يقوم الأهالي ببناء جدران ترابية قليلة الارتفاع حولها للمحافظة على المياه من الجريان أو التسرب وتأخذ الحبائس شكلا دائريا أو مستطيلا، ومن أمثلة الحبائس حبيسة البثنة في وادي حام بالفجيرة وحبيسة فلج المورد في وادي الغيل برأس الخيمة.
وقد كان للحبائس دور كبير في الأنشطة الزراعية بالدولة حيث تم الاعتماد عليها كتقنية أساسية لحصد مياه الأمطار منذ زمن بعيدة ومازالت تستخدم حتى اليوم وتكثر الحبائس في أكثر المناطق الزراعية ازدهارا، ولاسيما تلك التي تتميز بزراعة النخيل، وتعد الحبائس صغيرة الحجم ذات فاعلية في المناطق التي تعاني من الجفاف وندرة الأمطار.
ويتراوح قطر الحبيسة بين 5 م و10 م، وقطر الحبائس الكبيرة الحجم بين 20 م و50 م وتوجد في مجرى الوادي لتستفيد منها أكثر من مزرعة وينشط بجوارها العمران، حيث تمثل المصدر الرئيسي لسد احتياجات السكان والزراعة، وتظهر هذه الحبائس في المنطقة الشرقية من الإمارات مثل حبيسة البثنة حيث نشأت بجوارها مدينة كاملة كما ساعدت في وجود نشاط زراعي واضح، حتى أصبح بالمنطقة أكثر من 125 مزرعة من مزارع النخيل والفواكه والأعلاف.
البِرَك
البِرَك عبارة عن بناء إسمنتي تحت سطح الأرض مستطيل الشكل يتراوح طوله من 6 م إلى 10 م، وطاقته التخزينية بين 000 ,1 متر مكعب و000 ,50 متر مكعب، ويقوم المزارعون بنائه في مجاري الأودية بالمناطق الجبلية، وذلك من أجل جمع أكبر كمية ممكنة من المياه للاستفادة منها في الأنشطة المختلفة، ومن أشهر الأودية التي توجد بها برك أودية البيح ونقب وقداعة في رأس الخيمة، وتستخدم البرك الصغيرة في المزارع لتخزين معظم المياه الجارية التي تتدفق من الجبال إلى أسفل الوادي بعد ذلك يمكن استخدام هذه المياه جميع الأغراض.
وهذه الخزانات في العادة هي خزانات صغيرة الحجم تتراوح بين 000 ,1 متر مكعب و000 ,20 متر مكعب، وتخدم البرك كبيرة الحجم الاحتياجات المائية للمجتمعات السكانية الصغيرة في المناطق الجبلية، وبالذات في مناطق رؤوس الجبال بالمنطقة الشمالية من الإمارات.
وقد قام المواطن ببناء برك متفاوتة الحجم، ويتراوح حجم البرك الكبيرة بين 000 ,20 متر مكعب و000 ,50 متر مكعب، وهي تُبنَى كخزان في باطن الأرض يتم تبطينه بطبقة من الأسمنت لمنع تسرب المياه منها، ولتبقى فترات طويلة قد تتجاوز السنوات الخمس.
ويعتمد عليها السكان في الأنشطة المختلفة كالزراعة والشرب، وتعُد هذه البرك من المعالم المميزة لوادي قداعة ووادي نقب برأس الخيمة، حيث تنتشر القرى حولها ويقوم الأهالي بإجراء أعمال الصيانة الدورية لهذه البرك، ويتم الاستفادة منها بشكل منتظم في مواسم الأمطار التي تتعرض لها المناطق الجبلية.
ـ وماذا عن سدود التغذية؟
ـ نظراً للتوسع الزراعي الذي شهدته الإمارات منذ بداية السبعينات فقد شهد الطلب على المياه الجوفية زيادة ملحوظة، مما دعا وزارة الزراعة والثروة السمكية سابقاً إلى تنمية مصادر المياه الجوفية وترشيد استخدامها في الزراعة، وكان من ضمن مساهمات الوزارة في ذلك الحين إنشاء عدد من سدود التغذية، بهدف الاستغلال الأمثل للموارد المائية وتنميتها بحجز مياه الأمطار والسيول والاستفادة منها في تغذية المياه الجوفية.
وحتى الآن تم بناء عدد من السدود الكبيرة تبلغ سعتها التخزينية حوالي 48 مليون متر مكعب، إضافة إلى عدد غير قليل من الحواجز والسدود الصغيرة، وقد بلغ إجمالي المياه التي حجزتها السدود الكبيرة والصغيرة والحواجز منذ إنشائها حتى إبريل 2005 حوالي 160 مليون متر مكعب، كما لعبت السدود دوراً هاماً تمثل في ارتفاع مناسيب المياه خلف تلك السدود التي تم رصدها في آبار المراقبة.
ورغم ندرة الأمطار في الإمارات فقد كان معظم مياه السيول الموسمية يُفقَد في السابق عن طريق التبخر الطبيعي، لذا فقد وُجِدَ أن أنسب أنواع السدود لطبيعة الدولة هي سدود الاحتجاز المؤقت التي تغذي المياه الجوفية بمياه الجريان السطحي من الأمطار وتسهم بإيجابية في رفع مناسيب المياه الجوفية.
ووقف تقدم مياه البحر في الخزانات المائية العذبة بالمناطق الساحلية، علاوة على دورها في توفير مصدر مائي سطحي للزراعة والشرب والحماية من مخاطر السيول الخاطفة وتقليل الأضرار التي تسببها للتربة الزراعية ومنع انجرافها والاستفادة من الرواسب المتجمعة خلف السدود لتحسين التربة الزراعية وخدمة الأغراض البيئية والمناخية والسياحية.
كما نفذت الوزارة مشاريع السدود بواسطة شركات عالمية متخصصة ذات خبرات كبيرة في المجال، الأمر الذي ترتب عليه تنفيذ السدود وفقاً لمعايير عالمية عالية الجودة، وقامت الوزارة باستدعاء خبراء مختصين لمراجعة سلامة السدود وأدائها ومدى مطابقة التصاميم للواقع.
ويقوم الجهاز الفني بالوزارة بمراقبة الأوضاع الهندسية والفنية للسدود وتتبع فاعلية أدائها من خلال آبار المراقبة المنتشرة خلف تلك السدود في مناطق تغذية المياه الجوفية، ولمزيد من التأكد لفاعلية أداء السدود في تغذية المياه الجوفية قامت الوزارة بإجراء مسوحات جيوفيزيائية للطبقات الأرضية ولتتبع سريان المياه الجوفية خلف السدود بواسطة شركات متخصصة في هذه الأعمال.
وقد بينت نتائج تلك المسوحات والدراسات معلومات قيمة عن التكوينات الأرضية تحت السطحية وخواصها الهيدروليكية، كما ساهمت في رسم مناسيب المياه الجوفية ومساراتها تحت السدود أو خلالها نحو أسفل الوادي حيث مناطق تغذية المياه الجوفية والمناطق الزراعية التي تستهلك المياه، الأمر الذي أكد فعالية السدود في تغذية المياه الجوفية وتحقيق الهدف من إنشائها.
ويعُد إنشاء سدود الاحتجاز المؤقت التي تغذي المياه الجوفية، هو الأنسب لحصاد جانب من مياه السيول الموسمية، وذلك بتحويلها نحو باطن الأرض لتغذية الخزانات الطبيعية للمياه الجوفية، ولذلك سُميَت السدود في الإمارات بسدود التغذية، وقد تم بناء أكثر من 113 سداً وبحيرة وحاجزاً، تستطيع استيعاب 125 مليون م3 من المياه سنوياً، خلال مواسم المطر، وفي الواقع حققت سدود الاحتجاز والبحيرات والحواجز أهدافها في تغذية المياه الجوفية، وتوفير مصدر مائي سطحي للزراعة والشرب.
ووقف تقدم جبهة ماء البحر المالح، والحد من هدر مياه السيول في البحار أو الصحراء، والحماية من مخاطر السيول الفجائية على المنازل والمزارع والطرق، والحفاظ على التربية الزراعية من الانجراف، والاستفادة من الرواسب المتجمعة خلف السدود في تحسين التربة الزراعية، علاوة على خدمة الأغراض البيئية والمناخية والسياحية.
وقد أثبتت السدود فعاليتها الكبيرة في إعادة شحن المياه الجوفية، كما يُستدل على ذلك من ارتفاع مناسيب المياه، في جميع آبار المراقبة التي أنشئت في مواقع معظم السدود.
ـ إذا كانت مياه الأمطار بهذه الجودة والأهمية فلماذا لا يتم الاستفادة منها بدلاً من تركها تغرق الشوارع والدُوارات وتزيد مشكلة المرور المعقدة أصلاً؟
ـ كما ذكرت في السابق تتم الاستفادة من مياه الأمطار بشكل جيد في المناطق الشمالية والشرقية من الإمارات عن طريق الحواجز والحبائس والبرك والسدود، ولكن دعيني أضم صوتي إلى صوتك في الدعوة المخلصة للاستفادة من مياه الأمطار في المدن الكبرى.
لأن مياه الأمطار تتحول إلى مشكلة رغم أنها تمثل أحد أهم مصادر الثروة القومية التي يجب حصادها والحفاظ عليها بتخزينها لاستخدامها وقت الحاجة إليها خلال مواسم الصيف الحارة والجافة، لأن نظم حصاد مياه الأمطار لا تحتاج منشآت خاصة، بل قد يُستَفاد من أسطح المنازل ومواقف السيارات والملاعب والمنتزهات العامة والمنخفضات الصغيرة والكثبان الرملية والسهول الحصوية في تخزين مياه الأمطار، كما أنه لا توجد آثار بيئية سلبية لحصاد مياه الأمطار.
ـ سمعنا عن الاستمطار الصناعي وتلقيح السحب فهل لك أن تحدثنا عن ذلك؟
ـ الاستمطار الصناعي يعني تهيئة الظروف لسقوط المطر بالتدخل لتوفير أحد العوامل التي يسبب غيابها عدم سقوط المطر، أما تلقيح السحب فهو المساعدة على تكاثر السحب بطريقة صناعية، وفي الحقيقة قد جرت دراسات قيمة في الإمارات شارك فيها قسم دراسات موارد المياه التابع لمكتب صاحب السمو رئيس الدولة بالتعاون مع وكالة الفضاء الأميركية ناسا.
حصاد الأمطار
حصاد مياه الأمطار يعني تركيز المطر وتخزينه بصورة طبيعية أو بتدخل الإنسان، بعد عواصف الأمطار الشديدة، لاستخدامه على نحو مفيد. وتعد عملية حصاد المياه مفتاح استخدام مياه الأمطار على نحو أفضل لغايات زراعية. وبصورة عامة فإن عملية حصاد المياه لها فوائد عديدة منها توفير المياه والطاقة، وتقليل انجراف التربة الناتجة عن جريان مياه الأمطار.
وتوفير مصدر إضافي للاستعمالات الخاصة مثل ريَ الحدائق المنزلية وغسيل السيارات والساحات الخارجية والحدائق العامة، وتوفير مياه خالية من الملوثات التي غالباً ما تتواجد في المياه السطحية. ونُظم حصاد مياه الأمطار قد لا تحتاج منشآت خاصة، بل قد يُستَفاد من أسطح المنازل ومواقف السيارات والملاعب والمنتزهات العامة والبحيرات الصغيرة والسهول الفيضية.
كما أن آثارها البيئية السلبية تكاد تكون معدومة. ويتميز حصاد مياه الأمطار بأنه يمثل مصدراً إضافياً للمياه، يخفف العبء على الموارد التقليدية، كما أنه يمثل احتياطياً لموارد المياه الأخرى، في حالات الطوارئ والكوارث الطبيعية. ويخفف حصاد مياه الأمطار العبء على شبكات الصرف الصحي وشوارع المدن، التي قد تغرقها مياه الأمطار الغزيرة. تكنولوجيا حصاد مياه الأمطار مرنة، ويمكن تكييفها حسب المتطلبات من حيث التصميم والتشغيل والصيانة بتكاليف معقولة.
حوار: سمانا النصيرات