علوم الأرض والجيولوجيا

نظام برنامج مراقبة أعمال التنفيذ الميداني لإنشاء المصبات البحرية

1996 المصبات البحرية لمياه الصرف الصحي

أ.د عادل رفقي عوض

KFAS

برنامج مراقبة أعمال التنفيذ الميداني إنشاء المصبات البحرية علوم الأرض والجيولوجيا

يُلزم تحديد الدراسة الكاملة والدقيقة لإعمال تصميم وإنشاء المصبات البحرية لتصريف مياه الصرف الصحي في أي موقع من مياه البحر، وضع نظام برنامج مراقبة (monitoring program) يتضمن تحقيق وإجراء الاختبارات الميدانية من أجل توفير المعطيات الأساسية الخاصة بالبيئة المحلية.

مثلا لمدينة اللاذقية كما في غيرها، والتي تتكوّن من مسلسلة محطات قياس وتجارب قرب موقع المصب المقترح ومحطة مركزية بعيدة عن الموقع.

ويفضل إجراء أربعة مسوحات أو أكثر تغطي مختلف الفصول في السنة وتتضمن اختصاراً جمع المعلومات التالية:

– سرعة الرياح: من خلال أعمال المسح وفي فترات مختلفة من السنة (الفصول الأربعة).

– المسح البحري: (الخارطة البحرية).

وتعني دراسة الطبقات أو المقاطقع المائية من السطح إلى العمق وعلى طول موقع المصب المقترح.

 

– الجولوجيا المحلية: معرفة طوبوغرافية قاع البحر وخواص الطبقات الأرضية وأعمال التآكل الارضية على طول موقع المصب المقترح.

– الأمواج: وض الجداول الإحصائية الموسمية والتنبؤات اليومية، في مجال موقع المصب المقترح.

 

– التيارات: وتدرس على فترات متتالية ساعية ويومية، وتتضمن إجراء قياسات السرعة عند الموقع (مقاطع في سرعة التيارات) واتجاهات وإجراء قياسات لنماذج الجريان في مواقع مختارة مستخدمين المرساة العائمة (للطائرات المائية) (drogue)

وبطاقات عوامة متنقلة (drift cards) وعوامات (floats).

وطوافات رادارية (radar buoys) وغير ذلك.

 

– معدل التلاشي (die – away) والانتشار (diffusion): للبكتريا ويلزم معرفة عوامل تلاشي فعالية البكتيريا المحلية وعوامل الانتشار الدوامي (eddy diffusion).

– مواصفات وخواص المياه: من حرارة – ملوحة – أوكسجين منحل (درجة الإشباع بالأوكسجين المنحل) الطلب الحيوي للاوكسجين BOD5– العكارة (عمق الرؤية) – العوائق (البلانكتونات النباتية والحيوانية) عدد العصيات ) coliform count) وتقاس خواص المياه هذه بشكل دوري خلال كل عملية مسح.

– مواصفات وخواص الترسيب: كيمياء الترسيب وطوبوغرافيا الترسيب – كائنات البنتوس القاعية النباتية والحيوانية (bentic organisms).

 

وبعد إجراء عمليات المسح الميدانية السابقة تجمع المعلومات والبيانات الناتجة وتقيم بقصد اتخاذ القرار في وضع الحلول الملائمة للمصبات البحرية, مستخدمين النماذج السابقة التي طرحناها في هذا الجزء من الكتاب إضافة إلى اعتماد قياسات ونتائج دراسة تتبع الأثر التي يمكن الرجوع إلى تفاصيلها في الجزء اللاحق من الكتاب.

وحتى يمكننا أن نطبق النماذج الرياضية النموذجية السابقة على أرض الواقع لتنفيذ أي مشرع لمصب بحري ما لمدينة اللاذقية أو غيرها من المدن الساحلية.

فإن على الجهات العلمية المختصة أن تتعاون فيما بينها لتأمين إجراء المسوحات والبيانات المطلوبة والمذكورة آنفاً لأنه بدونها لايمكن أن نبدأ بتطبيق علمي نموذجي ودقيق وبعيد عن الخطأ والسلبيات.

 

أما عملية التصميم الهيدروليكي للمصب البحري بما تضمه من بيانات (المقطع- السرعة- الفواقد- نوع الأنبوب) وكذلك الجزء الرذاذ من هذا المصب, فهي مشكلة تتعلق بتحليل الجريان المتنوع ومتعدد المظاهر كأن يكون جريانا للطقس الجاف أو المطر.

وفيما يتعلق ببرامج المراقبة لاحتياجات التقييم البيئي والمقترحة مع أمثلة عنها ومواقع محطات الرصد والمراقبة فهي واردة بالتفصيل في الجزء السادس من الكتاب.

 

خلاصة واستنتاجات

طالما أنه ليس هناك حتى الآن نموذج شامل ومتكامل لميكانيك التيارات البحرية يسمح بالتنبؤ بعمليات الخلط والانتقال التي تحصل لمياه الملوثات (مياه مجاري مدينية مثلاً) المساقة بواسطة مصب بحري إلى وسط مائي (بحر أو محيط) من أجل تحديد عمليات تفريعات التراكيز لهذه الملوثات.

لذا كان لابدّ من إجراء الدراسة على أساس ظاهرتين مستقلتين متتاليتين استندتا أساساً على حلّ معادلات الاستمرارية (المصونية) والهندسية والحركة.

وسميت الظاهرة الأولى بانحلال الملوثات في الحقل القريب التي حددت من خلال نماذج رياضية قامت على التحليل الهيدروديناميكي للخلط الدوامي للملوثات مع التيارات البحرية بشكل نافورة مائية(jet) مع الأخذ بعين الاعتبار حالتي بيئة مائية متجانسة وبيئة مائية غير متجانسة.

 

وقد استنتجت منها حالة دراسة نافورة مائية للملوثات في وضع غاطس مغمور لحقل مياه هذه الملوثات. وبينت وضع الرذاذ في المصب البحري من حيث فتحاته وطوله وعمقه بالعلاقة مع درجة الانحلال المحققة, سواء في بيئة مائية متجانسة عميقة أو في بيئة مائية ضحلة جارية.

وطالما استنتجت الدراسة أن عمليات الانحلال في الحقل القريب لا تكفي على الأغلب لتحقيق شروط الجودة المطلوبة لمياه الشواطئ البحرية بحسب نوعية استخدامها، فقد تمّ استكمال الموضوع بمتابعة عمليات تقدير الانحلال للملوثات في الحقل البعيد عن المصب (والتي هي الظاهرة الثانية المستقلة والتالية للظاهرة الأولى) من خلال نماذج رياضية انطلقت من دراسة توازن (plume) وحُللت النماذج في حالتي الانتشار المستقر والانتشار غير المستقر.

 

وقد استخلصت منها أيضا عوامل تلاشي فعالية الجراثيم كمعيار هام لتحقيق شروط الجودة لمياه السواحل بشكل تصبح معه صالحة للسباحة. إن الوسطاء المحسوبة التي تضبط عمليات الانتشار تمكننا من التقريب بين قيم الانحلال المحسوبة أو المقدرة مع قيمها الفعلية.

إن النماذج الرياضية الموضوعة بأكملها بُنيت على عوامل أو متحولات بسيطة مترابطة منسجمة تكمل بعضها البعض بحيث يكفي حسابها أو العويض عنها بقيم مقاسة ميدانيا، ومتجمعة ضمن نظام برنامج مراقبة يقوم بالمسوحات المختلفة اللازمة لتوفير المعطيات والمعلومات الضرورية، حتى نستطيع التنبؤ بدقة مقبولة بالانحلال الناتج للمياه الملوثة المصرفة بواسطة مصب بحري.

 

ولتبيان عملية الحساب والتصيميم الكامل فقد طبقت النماذج على حساب المصب البحري لمياه مجاري مدينة اللاذقية، وذلك بافتراض قيم تقريبية نظرية استنتاجية من مجمل واقع البحار المجاورة والمدروسة تتعلق بكثافة مياه البحر وعمق المصب وسرعة التيارت البحرية وغير ذلك.

وإذا كنا قد جزأنا المشكلة وحلولها فإن مختلف المراجع العلمية المتخصصة التي راجعناها واعتمدناها لم تضع الحل النهائي الدقيق للمشكلةن ولذلك فإن الأمر يقتضي متابعة البحوث العلمية في هذا المضمار بشكل مكثف وربطها قدر الإمكان بالمسح الميداني حتى نصل إلى وضع نموذج شامل كلي يسمح بتحديد أو بالتنبؤ عن وضع الملوثات بمختلف أنواعها في وسط مائي مهما كانت طبيعته وفي مختلف الأوقات.

 

ملخص

يمكن لنا تحليل عمليات توزيع التركيز لمياه المجاري المدينية المصرفة بواسطة مصب بحري، من خلال وضع نماذج رياضية نموذجية تستند على الظروف الهيدروديناميكية للخلط الدوامي للتيارات البحرية مع الملوثات بشكل نافورة مائية (jet) وذلك لتقدير انحلال الملوثات في الحقل القريب للمصب, مع بيان مختلف أنواع الأجزاء الرذاذة في المصب البحري من حيث توضع فتحات الرذاذ والتباعد فيما بينها في حالتي البيئة المائية المتجانسة العميقة والبيئة الضحلة الجارية مع الدراسة الهيدروليكية للجزء الرذاذ.

وكان لابدّ من مراجعة وتقويم المسح الأوقيانوغرافي (لمياه المحيطات) المتوافر لدينا وكذلك المعلومات والمراجع العلمية التي تتناول تحديد العمليات الفيزيائية والكيميائية والبيولوجية والهيدروديناميكية الخاصة بالمصبات البحرية لمياه الصرف الصحي.

 

كما عالجنا موضوع تقدير توزيع التركيز في الحقل البعيد عن المصب من خلال وضع نماذج رياضية تستند على دراسة توازن الكتلة لعمليات الخلط بواسطة الانتشار الجانبي الدوامي بشكل قمعي (plume). وحللنا النماذج في حالتي الانتشار المستقر وغير المستقر وعوامل تلاشي فعالية الجراثيم كمعيار عام لتحقيق شروط جودة مياه البحر الساحلية للسباحة وللصيد مثلاً.

وقد أخذنا مدينة اللاذقية كحالة دراسة حسبت فيها كل العمليات السابقة في مشروع تصميم مصب بحري لمياه مجاري المدينة, مفترضين قيماً تقريبية نظرية استنتاجية من مجمل واقع البحار والمجاورة والمدروسة تتعلق بكثافة مياه البحر وعمق المصب وسرعة التيارات البحرية. كما أوضحنا المسوحات الميدانية المطلوبة واللازمة لتطبيق النماذج الرياضية الموضوعة بشكل دقيق.

مجلة العلوم
‫‪لن تكون هذه هي الجائحة الأخيرة. فمن أين ستأتي التالية؟
قلم:      أليس كلاين
ترجمة:  مبادرة   IEEE بالعربية
تشير التقديرات إلى وجود ما يصل إلى 800 ألف فيروس في الحيوانات لديها القدرة على إصابة البشر. ولكن تحديدها جميعا هو غاية لا تدرك. ومن بين البرامج الرئيسية التي تسعى إلى الكشف عن فيروسات جديدة، برنامج بريديكت تنبأ PREDICT -الذي أطلقته الوكالة الأمريكية للتنمية الدولية Agency for International Development- الذي أمضى عشر سنوات وأنفق أكثر من 200 مليون دولار في عمليات بحث في 30 دولة، وتمكن ... (قراءة المقال)
مجلة العلوم
‫‪لماذا يكون فيروس كورونا مميتاً للبعض، لكن غير ضارٍ للبعض الآخر؟
قلم:    كاري أرنولد
ترجمة: محمد الرفاعي

لقد أصاب فيروس كورونا المستجد Coronavirus ملايين الأشخاص، لكننا ما زلنا نتعلم من هم الأكثر عرضةً لهجومه. وسرعان ما اتّضح أن كبار السن، ومن يعاني حالاتٍ صحيةٍ كداء السكري والسرطان، عرضةٌ لخطرٍ أكبر. ولكنه يرد حاليا العديد من التقارير عن قتل المرض لشباب أصحاء. وحتى ضمن الفئات عالية الخطورة، يختلف الخطر الذي يسببه كوفيد-19 Covid-19 اختلافا هائلا ما بينها.
إضافة إلى ذلك، حاليا، تشير ... (قراءة المقال)
مجلة العلوم
‫‪علينا أن نتصرف بسرعة لتفادي أزمة نفسية بفعل الجائحة
قلم:       سام هويلز
ترجمة:   د. عبد الرحمن سوالمة
بسبب جائحة فيروس كورونا Coronavirus pandemic، لا يستطيع العديد من الأشخاص ترك منازلهم إلا لشراء الطعام أو للتمرن لفترة قصيرة. فلا يستطيعون رؤية أصدقائهم أو عائلاتهم، ولا الذهاب إلى العمل، والمشهد المرتقب في المستقبل القريب مشهد كئيب. وهذه المكونات مجتمعة تمثل العاصفة المثالية لزيادة المشكلات النفسية، وقد بدأنا نرى علامات على جائحة نفسية موازية في طريقها للتكون.
أنا في الصفوف ... (قراءة المقال)
مجلة العلوم
‫‪سبع نصائح من خبراء الصحة النفسية حول التكيف مع جائحة كوفيد-19
قلم:       مويا سارنر
ترجمة:   د. عبد الرحمن سوالمة
هذه أوقات صعبة سيتعايش كل منا مع جائحة فيروس كورونا Coronavirus بشكل مختلف. وقد سألنا خبراء الصحة النفسية العاملين في عدد من التخصصات عن نصائحهم حول كيفية التكيف.
 نصيحة من الخبراء
حافظ على نظام معين: استيقظ من النوم، تناول طعامك واخلد إلى  النوم في  الوقت نفسه الذي اعتدت عليه في الوضع الطبيعي. جد مشروعًا يشغلك، سواء أكان ذلك عملك، أم تعلم شيئا جديدا، أم قراءة روايات. حافظ ... (قراءة المقال)
مجلة العلوم
‫‪كيف تحمي صحتك النفسية خلال تفشي فيروس كورونا
قلم:       مويا سارنر
ترجمة:   د. عبد الرحمن سوالمة

بعد أسابيع من العزل الاجتماعي الكامل، دخلت إيطاليا فيما يدعوه باولو برامبيلا Paolo Brambilla، الطبيب النفسي من جامعة ميلان University of Milan: تجربة اجتماعية لم يسبق إجراؤها من قبل. فقد عانت الدولة وفيات كثيرة بسبب فيروس كورونا، وقد تحملت الحظر الأكثر صرامة في العالم. وكان الأثر الذي تركته في الصحة النفسية للشعب عميقا، كما يقول برامبيلا. وشهد شهر أبريل دخول نصف سكان العالم في ... (قراءة المقال)
‫‪هل نحن وحيدون في الكون ؟ الجزء الثاني
 السلام عليكم .. في الحلقة قبل الماضية بدأنا سلسلة البحث عن المخلوقات الخارجية .. و شرحنا التطور التاريخي و العلمي لهذه المسألة .. و في حلقة اليوم نستكمل البحث و سنخوض في واحدة من اكثر المحاولات المنطقية لتحديد و تقنين اعداد الحضارات او المخلوقات الخارجية في مجرتنا درب التبانة و هي محاولة البحث من خلال معادلة دريك الشهيرة جدا ،، حيث سنحلل عناصرها الرئيسية واحدة تلو الأخرى لكي نستوعبها و نعرف مدى صعوبة او سهولة التوقع في وجود مثل هذه المخلوقات ... (قراءة المقال)
مجلة العلوم
‫‪الجهود العالمية لحماية التنوع البيولوجي غير كافية
قلم:     إريك ستوكستاد
ترجمة: مي بورسلي

 بطاقة تقرير رئيسة قيّمَت حالة التنوع البيولوجي Biodiversity ومنحت دول العالم درجات رسوب. فقد خَلُص تقرير التوقعات العالمية للتنوع البيولوجي 5 التابع لمنظمة الأمم المتحدة Global Biodiversity Outlook 5، والذي صدر في الأسبوع الثاني من سبتمبر، إلى أن العالم لم يحقق الأهداف الطموحة التي حُددت قبل عشر سنوات لحماية الطبيعة. وتقول جين لوبشينكو Jane Lubchenco، عالمة الإيكولوجيا البحرية من جامعة ... (قراءة المقال)
مجلة العلوم
‫‪أوروبا تبني "توأمًا رقميًا" للأرض لتحسين التنبؤات المناخية
قلم:     بول فوسن
ترجمة: مي بورسلي

الاتحاد الأوروبي European Union  يضع اللمسات الأخيرة على الخطط الطموحة لمشروع توأم رقمي Digital twin لكوكب الأرض  يحاكي Simulate الغلاف الجوي والمحيطات والجليد واليابسة بدقة لا مثيل لها، وتوفر تنبؤات بالفيضانات والجفاف والحرائق بأيام إلى سنوات مُقدمًا. فلن تتوقف جهود مشروع محاكاة دستينيشن إيرث وجهة الأرض Destination Earth عند هذا الحد: فهي ستحاول أيضًا حصر السلوك البشري، وتمكين القادة من رؤية ... (قراءة المقال)
مجلة العلوم
‫‪لن تكون هذه هي الجائحة الأخيرة. فمن أين ستأتي التالية؟
قلم:      أليس كلاين
ترجمة:  مبادرة   IEEE بالعربية
تشير التقديرات إلى وجود ما يصل إلى 800 ألف فيروس في الحيوانات لديها القدرة على إصابة البشر. ولكن تحديدها جميعا هو غاية لا تدرك. ومن بين البرامج الرئيسية التي تسعى إلى الكشف عن فيروسات جديدة، برنامج بريديكت تنبأ PREDICT -الذي أطلقته الوكالة الأمريكية للتنمية الدولية Agency for International Development- الذي أمضى عشر سنوات وأنفق أكثر من 200 مليون دولار في عمليات بحث في 30 دولة، وتمكن ... (قراءة المقال)
مجلة العلوم
‫‪الحمض النووي القديم يرسم خريطة الفايكنغ عبر أوروبا
قلم:    أندرو كوري
ترجمة: مي بورسلي

كانت أشبه بملحمة فايكنغ مكتوبة في الجينات. ففي عام 2008 كشفت أعمال البناء، على شاطئ إستونيّ منعزل بالقرب من بلدة سالمي Salme، عن هياكل عظمية لأكثر من 40 رجلاً تمتعوا ببنية قوية. وقد دُفنوا نحو 750 سنة ميلادية في سفينتين تحملان أسلحة وكنوزا من طراز الفايكنغ  Vikings، على ما يبدو في أعقاب غارة لم تنجح.
والآن، أضاف الحمضُ النوويُّ DNA من العظام تفاصيل مؤثرة: أربعة من الرجال المدفونين كتفا ... (قراءة المقال)