حصاد مياه الأمطار – مم يتألف نظامه؟ فوائد ومساوئ هذه التقنية
تدقيق لغوي: أ. موانا دبس
قائمة المحتويات
- ما هي عملية حصاد مياه الأمطار؟
- ممَّ يتألف نظام تقانة حصاد مياه الأمطار؟
- اعتباراتٌ تصميميةٌ لحماية نوعية المياه في الخزان أو الصهريج
- ما هي فوائد حصاد مياه الأمطار في المشروع؟
- ما المساوئ المُتوقّعة لهذه التقنية عند استخدام الصهريج؟
- تصاميم حصاد المياه من الأسطح تبعاً للاستخدام النهائي للمياه والسياق الذي سينفذ فيه النظام
- أمثلة على أنظمة حصاد مياه الأمطار في العالم لجمع مياه الأمطار
ما هي عملية حصاد مياه الأمطار؟
هي عملية تجميع المياه في المناطق التي تتمتع بهطولاتٍ مطريةٍ منتظمةٍ ومتكررةٍ حول العالم حيث تتمُّ هذه العملية بواسطة تدخُّل الإنسان أو بصورةٍ طبيعية، ويمكن مشاهدة الحصاد الطبيعي للمياه في أعقاب العواصف الشديدة إذ تتدفق المياه إلى المناطق المنخفضة، فتشكّل تجمعاتٍ مائيةً على هيئة بحيراتٍ طبيعية يستثمرها المزارعون.
أما بالنسبة لحصاد مياه الأمطار بواسطة الإنسان، فتحدث من خلال بناء المنشأة المائية، مثل: البحيرات الصناعية، والسدود، ويمكن الاستفادة من المياه المُتجمّعة في الأنشطة السكانية المختلفة، وفي الأغراض الزراعية. تقوم الأسطح بتجميع مياه الأمطار، وتخزينها من أسطح المنازل أو المباني الكبيرة والساحات. كما أن القرى المنتشرة في أماكن تفتقر إلى المياه الجوفية تحتاج إلى وسيلةٍ ناجحةٍ لتوفير متطلبات مياه الشرب. [1] [3]
ممَّ يتألف نظام تقانة حصاد مياه الأمطار؟
1- سقف المنزل المُسْتجمَع
مواصفاته أن يكون أملساً، ولا يمتصُّ الغبار بنسبةٍ عالية، وأن يكون له ميلٌ منتظمٌ ليصبح خالياً من البرك الصغيرة، ويجب تجنُّب استخدام الدهانات، وخاصةً القطران، ويجب أن يراعى اتجاه الريح حيث تتوقف كفاءة عمل السطح على المواد المستخدمة في إنشاء السطح، وعمليات الصيانة والتنظيف الدوري.
2- نظام نقل المياه
يتألف من أنابيب جانبيةٍ مثبتةٍ على طول أطراف السقف تقوم باستقبال المياه الهاطلة على السقف، وتوجيها إلى أنابيب رأسية، وتقوم هذه الأنابيب بدورها بتوجيه المياه إلى الخزان. يجب وضع مصفاةٍ غربالية عند مدخل الخزان أو الأنابيب، والمواد التي تُصنع منها الأنابيب لا تتفاعل مع المياه، مثل: الألمنيوم، والبلاستيك، أو الزجاج المغزلي لمنع هجرة أي عناصر كيماوية ضارة بالمياه.
3- وسيلة خزن المياه
عبارةٌ عن خزانٍ اصطناعي يتمُّ بناؤه من الخرسانة المسلحة بسعة (30 أو 60 أو 100م3)، ويمكن أن يصل إلى 200 م3، أو التوتياء، أو البلاستيك، أو الزجاج المغزلي، أو الفولاذ غير القابل للصدأ، وهنالك أشكالٌ متعددةٌ للخزان، ويتوقف حجمها على كمية الأمطار، ومساحة سطح التجميع، ويمكن أن تحفر هذه الصهاريج داخل الأرض أو خارجها، ويمكن بناء الخزان كجزءٍ من المنزل أو كمنشأةٍ مُلحقةٍ بالمنزل، وقريبةٍ منه.
ممَّ يتكون خزان خزن المياه؟
1- الخزان الرئيسي المحفور.
2- حوض الترسيب لاستقبال مياه المطر المُتجمّعة.
3- فتحةٌ أو أكثر بسقف الصهريج لاستخدام المياه بالطريقة التقليدية مضخة، أو حبل، أو دلو، أو صنبور كما يزوَّد بوسيلةٍ تشير إلى حجم المياه في الخزان، ويجب أن يكون الصهريج مرتفعاً عن الأرض 30 سم، وبعيداً عن مصادر الصرف الصحي. [2]
اعتباراتٌ تصميميةٌ لحماية نوعية المياه في الخزان أو الصهريج
1- الفصل والترشيح
تُستخدم تقانةٌ بسيطةٌ إما يدوية، أو آلية، أو نصف آلية، وذلك لفصل الرواسب والمواد العالقة، ويمكن أن نركب صمام تحويلٍ في الماسورة السفلية لهذا الغرض بحيث يغير اتجاهه يدوياً بعد غسل السقف أو يمكن استخدام مرشحٍ رملي لتخفيف الأعباء المالية.
2- التغطية والتهوية
يجب وضع غطاءٍ للصهريج ومناخل عند كل الفتحات الموصولة لمنع دخول الملوثات، والكائنات الحية، والبعوض، ونموّ الطحالب.
3- معالجة المياه
لمعالجة الترسيب يجب استخدام طرائق رشحية، أو مرشحات منزلية، أو مرشح رملي، أو بتعقيم المياه بالكلورة، أو اليود، أو الأشعة فوق البنفسجية، وعندما يكون التصميم والتنفيذ جيداً، فإن مياه الأمطار تكون ملائمةً للاستخدام البشري والمنزلي. [3]
ما هي فوائد حصاد مياه الأمطار في المشروع؟
1- يمكن تلبية احتياجات المناطق التي لا تكفي فيها المياه للاستخدام البشري من خلال حصاد مياه الأمطار.
2- تنمية وتحسين الوضع الاقتصادي والمعاشي، وبالتالي الوضع الاجتماعي للسكان المحليين.
3- استقرار المجتمعات الريفية، والتخفيف من الهجرة للريفيين إلى المدن، وبالتالي تحسين المستويات المعيشية لملايين الفقراء الذين يعيشون في مناطق يضربها الجفاف.
4- من الناحية الاقتصادية لا تشكل هذه التقنية أيّ عبءٍ مادي أو صيانةٍ بشكلٍ مكثّف، بل مردوديتها تنبع من قلة الكلفة، واستدامة المنشأة على المدى الطويل.
5- تساعد على توفير المياه عند نقاط الاستهلاك بدلاً من إهدارها. [3]
ما المساوئ المُتوقّعة لهذه التقنية عند استخدام الصهريج؟
1- سعة الصهريج تظلُّ محدودةً، وقد لا تلبي احتياجات المنزل، ورفع سعة الصهريج قد تجعله غير مجدٍ اقتصادياً، ولا يتلاءم مع الظروف المناخية السائدة مع صعوبة استخراج المياه بواسطة مضخة.
2- يصعب اكتشاف التسريبات، وتلوث الخزان من المياه الجوفية.
3- جذور الأشجار قد تلحق ضرراً بالصهريج، ويمكن أن يحدث تعويمٌ إذا كان مستوى المياه الجوفية مرتفعاً، والصهريج فارغ.
4- كون مساحة الأسقف محدودةً، فان التقانة لا تكون مجديةً إلا إذا كانت المعدلات المطرية متوسطةً أو مرتفعةً نسبياً.
5- نوعية المياه قد تشكل خطراً على الصحة إذا تمّ إهمال أعمال الصيانة الدورية لهذه الصهاريج.
6- ترك هذه الصهاريج مفتوحةً قد يُسبّب دخول حشرات، أو حيوانات، أو زواحف. [4]
تصاميم حصاد المياه من الأسطح تبعاً للاستخدام النهائي للمياه والسياق الذي سينفذ فيه النظام
برميل المياه (المطر)، وهو الشكل الأساسي لحصاد مياه الأمطار، ويتكون من حاوياتٍ كبيرةٍ تجمع مياه الأمطار عند هطولها أو من خلال أنابيب لتصريف مياه الأمطار، ولديه تطبيقاتٌ محدودة، ويُستخدم لريّ الحدائق.
1- نظام التغذية بالمِضخّة
هذه النظم تعتمد على توصيل المياه للاستخدام، وتقسم إلى نظمٍ مباشرة أو غير مباشرة.
أ-نظام الضخّ المباشر: تُخزّن مياه الأمطار المُجمّعة ثم تضخُّ إلى نقطة الاستخدام، ويستخدم هذا النظام في الريّ للبساتين.
ب- الضخّ غير المباشر: يكون خزان التجميع تحت الأرض، ويتصل بخزانٍ ثانٍ داخل المنشأة الذي يكون موقعه بالنسبة للخزان الأول على أي ارتفاع كان، ويضخ المياه من خزان التخزين إلى الخزان الداخلي بمضخةٍ لتوصيل المياه إلى النقطة النهائية للاستخدام.
2- نظام التغذية بالجاذبية
يعتمد بشكلٍ أساسي على الجاذبية حيث يتمُّ تصفية مياه الأمطار، وإيصالها بالأنابيب بواسطة الجاذبية إلى خزان التجميع ثم إلى نقطة الاستخدام، وهذا النظام يُستخدم عندما يكون الخزان موجوداً أسفل المزراب، وأعلى من نقطة الاستخدام.
3- النظام الهجين
يتمُّ الضخّ من خزان التخزين إلى خزان ثانٍ داخلي، ولكنه أعلى للسماح للمياه بأن تصل إلى أجهزة الاستخدام عن طريق الجاذبية. [5]
أمثلة على أنظمة حصاد مياه الأمطار في العالم لجمع مياه الأمطار
1- استخدمت في أستراليا لأغراض مياه الشرب، والاستعمالات المنزلية، ومشاريع الري، وتغذية المياه الجوفية.
2- استخدم خزانٌ مقطوعٌ من الصخر منذ عقودٍ في سيريلانكا لتجميع مياه الأمطار.
3- وثمّة تجارب حديثة وناجحة في عدد من المناطق في الأردن (عمان)، وفي مرتفعات الضفة الغربية، وفي لبنان، واليمن، وسوريا، وهي موجودةٌ حديثاً في إدلب، والقنيطرة، وقديماً في الرصافة.
4- استخدمت في الصين، والمكسيك، والبرازيل، والولايات المتحدة، واليابان، وتايلند، حيث تمَّ بناء خزاناتٍ لجمع 10 ملايين م3 من مياه الأمطار المحصودة في شرق وشمال تايلند.
5- في الهند في ولاية تاميل نادو أصبح إجبارياً حصاد مياه الأمطار لكل بناءٍ لتجنُّب جفاف المياه الجوفية، فقد أثبتت النتائج خلال 5 سنوات ارتفاعاً بنسبة 50 بالمئة في منسوب المياه الجوفية، وبشكلٍ كبير تحسّنت جودة المياه.
6- في البحرين كونها تُعتبر منطقةً جافةً للغاية، ومن المناطق التي تعاني ندرة المياه على مستوى العالم.
7– الفليبين تستخدم مياه الأمطار المحصودة لزراعة الأرز منذ عقود.
8- صهريج البازيليك في إسطنبول، وهو أكبر خزانٍ في العالم لجمع مياه الأمطار المحصودة حيث بني بإشراف القيصر جستنيان بين 527 و565 ميلادي. [6]
المراجع البحثية
1- Cosgrove, C., & Cosgrove, C. (2021). حصاد مياه الأمطار | ECOMENA. EcoMENA. Retrieved August 14, 2023
2- Eytan Gur, Dorothee Spuhler, & ترجمة وتعريب: مؤسسة بناء. (n.d.). حصاد مياه الأمطار (المناطق الحضرية) .sswm.info. Retrieved August 14, 2023
3- مجلة المهندس العربي. مجلة فصلية صادرة عن نقابة المهندسين السوريين العدد 170-الربع الثالث 2011. Retrieved August 14, 2023
4- RAINWATER HARVESTING. (n.d.). Practical Action. Retrieved August 14, 2023
5- ريم النجداوي, لارا جدع سارة دانيال,. (2019). حصاد مياه الأمطار. Retrieved August 14, 2023
6- Iraqi Forum. Retrieved August 14, 2023 Fakhouri, M. (2023). حصاد مياه الأمطار والسيول Harvesting rain and Flood Water