تعرف على مشروع الترشيح الطبيعي لضفاف الأنهار RBF في صعيد مصر

04:02 م | الاثنين 07 ديسمبر 2020

ينمو استهلاك المياه العذبة في مصر بمعدل 10 مرات أسرع من إنتاج المياه العذبة خاصة الصالحة للشرب منها، ولا تُظهر معدلات النمو السكاني المتزايد في الفترة الحالية أي علامة على التراجع في أي وقت قريب.

تعتمد مصر على مياه نهر النيل من احتياجات المياه العذبة لأغراض الري والشرب والأغراض الصناعية، وتُقدر الحصة السنوية الثابتة لمصر من مياه نهر النيل بـ 55.5 مليار متر مكعب والتي بالكاد تُغطي احتياجات سكانها البالغ حوالي 100 مليون نسمة.

وأصبح من الواضح جدا في الآونة الأخيرة أن مصر تُعاني من النمو السكاني الرهيب، لذلك تحتاج إلى مزيد من كميات المياه العذبة للتغلب على الاحتياجات القومية لمياه الشرب مع مراعاة تكاليف الإنتاج وجودة المياه المنتجة.

المياه الجوفية في مصر

المياه الجوفية في مصر، والتي تحتوي على كمية كبيرة من المياه الأحفورية والتي لم تواجه أي عمليات تجديد، لا يمكن استخراجها بسهولة، وعمليات تحلية مياه البحر - والتي ليست منتشرة بكثرة في البلاد - فإنها لا تزال تُمثل كمية ضئيلة جدًا من إنتاج المياه العذبة بشكل عام بجانب مجموعة خاصة من القضايا المتعلقة بالبيئية.

تُعتبر ألمانيا وغيرها من بلدان أوروبا الغربية، لأكثر من قرن من الزمان، من الدول التي تقوم باستخدام تقنية تسمى الترشيح الطبيعي لضفاف الأنهار (RBF) وذلك بغرض إنتاج كميات كبيرة من إمدادات المياه العذبة ذات التكلفة المنخفضة والجودة العالية.

الباحث أحمد صلاح عثمان الجيولوجي بشركة مياه الشرب والصرف الصحي بسوهاج، قدم بحثا لنيل درجة الماجستير بجامعة سوهاج، وتضمن البحث عملية تقييم لإمكانية الاستفادة من هذه التقنية في مصر بصفة عامة وفي سوهاج على وجه التحديد لتوفير كميات كبيرة من المياه بجودة عالية وتكلفة منخفضة.

قال أحمد صلاح عثمان الجيولوجي بشركة مياه الشرب والصرف الصحي بسوهاج، إنه يمكن تعريف الترشيح الطبيعي لضفاف الأنهار (RBF) على أنه عملية استخراج المياه المتصلة هيدروليكيا بالمياه السطحية من النهر، عن طريق الضخ من الآبار المجاورة إلى المياه السطحية.

وأضاف أنها تعمل عملية ضخ واستخراج المياه على خفض منسوب المياه الجوفية، بحيث يُمكن للمياه السطحية بأن تتسلل إلى خزان المياه الجوفية، تعمل ضفة النهر على ترشيح وتصفية المياه وتسريبها خلال التربة باتجاه الآبار الإنتاجية حيث تختلط بالمياه الجوفية ومن ثم فإن استمرار عملية ضخ المياه المخلوطة بالمياه الجوفية مع الزمن وعلى أعماق قليلة يعمل على الاعتماد على السحب من المياه السطحية دون المياه الجوفية.

وأضاف عثمان، تُعتبر هذه التكنولوجيا في حد ذاتها بسيطة وغير مكلفة ماديًا بل بالعكس فإنها أرخص بكثير من إنشاء محطات مياه سطحية تقليدية وتتطلب القليل من عمليات الصيانة اللازمة، ولكن أهم ما في هذه التكنولوجيا هو اختيار وتحديد الموقع المناسب لتطبيق هذه التكنولوجيا به حيث يتم عمل اختبارات ظاهرية واختبارات حفر.

وأكد أن الاختبارات الظاهرية مثل بُعد الموقع عن المجرى المائي (يُفضل نهر النيل) وامتداد الرقعة السكانية بجانب الموقع وأيضا عمق مياه النيل أمام هذا الموقع، أما النوع الثاني من الاختبارات هو اختبارات الحفر وفيه يتم التعرف على التتابع الجيولوجي المكون للمنطقة ومدى صلاحية اختبارات ضخ عينات المياه وكمياتها.

وأضاف عثمان، أن صلاحية الموقع تعتمد على عاملين أساسيين، فالأول وهو نوعية التربة المكونة للقطاع الجيولوجي للموقع حيث كلما كان التتابع يتكون بشكل أساسي من الرمال بأحجامها المختلفة (ناعم – متوسط – خشن) فيكون هذا الموقع من المواقع القياسية لضمان النفاذية والتوصيلية العالية للمياه خلال هذا التتابع.

وأشار عثمان إلى أنه فى بعض المواقع قد يتخلل الطين والطفلة هذا التتابع الطبقي للصخور المكونة للموقع وهذا يكون مؤشرا سلبيا لصلاحية الموقع فى الترشيح الطبيعي، أما العامل الثاني وهو قرب الموقع من المجرى المائي (والذي يُفضل أن يكون نهر النيل)، لأنه كلما قلت المسافة زادت فرص وصول مياه النيل إلى هذه الوحدات فى فترة زمنية أقل.

وأكد عثمان، أنه لا تعتمد صلاحية الموقع من عدمه من حيث تنفيذ مشروع الترشيح الطبيعي على التحاليل الكيميائية وتحاليل التربة فقط ولكنها تعتمد أيضا على الاستكشاف الظاهري للموقع والبيئة المحيطة به ومصادر التلوث القريبة منه وتحاليل أعماق المجرى المائي القريب وأيضا المسافة بين الموقع وبين أقرب مجرى مائي.

وأضاف أنه من الممكن إذا حدث خلل فى أحد هذه العوامل أو جميعها فيؤدي ذلك إلى عدم صلاحية الموقع للتنفيذ، حيث أوضحت النتائج من بعض المواقع ارتفاعا كبيرا في نسب الأملاح الذائبة وعدم تغيرها على مدار الوقت حيث تحتاج إلى جهد وتكلفة عالية، بالإضافة إلى عامل الزمن.

وأكد الباحث أنه إذا لم يتوفر في الموقع التتابع الجيولوجي الجيد والمناسب لتنفيذ المشروع فمن الصعب النظر إلى باقي العوامل الأخرى مثل تحاليل المياه أو بعد الموقع أو قربه من النيل لأن عدم توافر الوسط الجيد لتوصيل المياه لن يكون هناك استمرارية في الضخ بسبب وجود بعض التداخلات في هذا التتابع فنضطر إلى عدم الاستمرار في تجارب الضخ وعدم تحميل وتنزيل مواسير الجسات الاختبارية بهذا الموقع.

مميزات تكنولوجيا الترشيح الطبيعي لضفاف الأنهار

تكلفة التنفيذ والتشغيل منخفضة جدا مقارنة بالطرق التقليدية في تنقية مياه الشرب.
غياب أو استخدام المواد المطهرة مثل الكلور إلا في بعض الحالات لضمان تعقيم شبكة التوزيع.
إنتاج كميات مياه كبيرة من الوحدة الواحدة مقارنة بالطرق التقليدية في تنقية المياه.
إنتاج مياه تحتوي على نسب قليلة من مركبات الهالوميثان بسبب الكلور المستخدم في محطات التنقية.
عدم إنتاج مياه روبة متخلفة عن التنقية لأن التنقية هنا طبيعية.
توفير كميات كبيرة من الوسط الترشيحي (الرمال والزلط المتدرج الحجم في محطات التنقية).
تقليل كميات المواد العضوية والكائنات الحية والمحتوى البكتيري واختفائها باستمرار التشغيل المستمر للوحدات.
استخدامها كوسيلة لمواجهة الأزمات مثل انسكاب الزيوت في النيل وأيضا مثل السيول.

التحديات التي تواجه تطبيق تكنولوجيا الترشيح الطبيعي في مصر

عدم التشغيل المستمر يؤدي إلى ارتفاع نسب الحديد والمنجنيز والأملاح بسبب خلط المياه الجوفية
تحتاج التكنولوجيا أو الوحدات إلى متابعة مستمرة في تقييم نتائج التنقية.
تنفيذ التكنولوجيا في أماكن بعيدة عن المجرى المائي يعمل على زيادة تكلفة الإنتاج والتشغيل.
لا بد من إجراء دراسات تفصيلية للمواقع وطبقات التربة ومصادر التلوث والمياه الجوفية وتحديد مناسيبها والمراقبة المستمرة للتشغيل المستمر للوحدات.
نقص الخبرة والممارسة في تطبيق مثل هذه التكنولوجيا في مصر.
لا بد من إجراء تجارب الضخ لفترات مناسبة وعدم التسرع في الحكم على النتائج.
الاختيار المناسب لموقع ومكان حفر الوحدات للحصول على أعلى كفاءة لنوعية المياه المنتجة.