دراسة مهمة عن الوضع المائي في مدينة جدة

[العرب أهلي]

دراسة مهمة عن الوضع المائي في مدينة جدة
أعد الدراسة: الأستاذ أحـمد بن سالم باصـمد
قسم جيولوجيا المياه – هيئة المساحة الجيولوجية السعودية
ص.ب. 54141  جدة 21514 – المملكة العربية السعودية
مقدمة:
تقع مدينة جدة في حوض مستقل تماماً عن الأحواض المحيط بها ويعرف بحوض وادي بني مالك والواقع بين حوض وادي فاطمة جنوباً وحوض وادي خليص شمالا ويتميز بمناخ صحراوي حار وشديد الرطوبة ، وتعتبر الأمطار قليلة جداً ومتذبذبة من حيث كميتها وأوقات سقوطها وهي أمطار شتوية .
وتتميز مدينة جدة بنهضة عمرانية خلال الحقبة الأخيرة حيث يبلغ النطاق العمراني لمدينة جدة في الوقت الحالي 1200كم2 ،وعدد السكان حوالي 2,200,00 نسمة ويزداد عدد السكان بمعدل 4%سنوياً تقريباً [1].
لقد أدى زيادة عدد السكان والمساحة العمرانية إلى زيادة في استهلاك المياه سواء من مصادر تحلية مياه البحر أو مياه الآبار ومن ثم يتم تصريفها من قبل المواطنين إلى خزانات جمع أو آبار تصريف (بيارات شعبية، للمياه الآسنة (مياه الفضلات)) الأمر الذي أدي إلى رفع درجة إشباع التربة بالمياه الجوفية.
إن وجود تسربات المياه من المصادر المختلفة ووصولها إلى خزان المياه الجوفية قد أخل بالتوازن الطبيعي المتوقع لمنسوب المياه الجوفية وقللت من الفرق في منسوب المياه بين فصل التغذية والانحسار، نتج عنه ارتفاع منسوب المياه الجوفية بشكل عام في كثير من المناطق لاسيما في الأجزاء الشمالية من المدينة ( والمتميز بكثافة سكانية )، كما أن عدم وجود شبكات متكاملة للصرف الصحي في معظم أحياء مدينة جدة واستخدام حفر الامتصاص ( البيارات ) أدى إلى تلوث هذه المياه وساعد في رفع منسوب المياه الجوفية في المدينة إلى جانب العوامل الأخرى.
ويتضمن هذا البحث على دراسة الوضع المائي في مدينة جدة من خلال عمل مقارنة للبيانات والقياسات الحقلية لمستويات المياه الجوفية لكلا من عام 1998 إلى 2002 م والمسجلة من عدد 118 بئر تقريبا موزعة بالمدينة. بالإضافة إلى حصر العوامل المسببة في ارتفاع المياه الجوفية في المدينة وتحديد نطاقات خطورة ارتفاع منسوب المياه الجوفية في مدينة جدة. وتحديد الاتجاه العام لحركة الجريان للمياه الجوفية .
الخصائص العامة للحوض المائي لمدينة جدة:
يـقع حـوض جـدة في الجزء الغربي من الدرع العربي على شاطئ البحر الأحمر ما بين دائرتي عـرض 15- 21o شمالاً و22 o شمالاً ومـا بـين خـطي طـول 39 o شرقاً و 30- 39 o شرقاً ويغطي مساحة 1760كـم2. ويتراوح ارتفاع الحوض ما بين صفر عند سطح البحر و 400م عند الجزء الشرقي من الحوض. وينحدر بشكل واضح من الشرق إلى الغرب حتى طريق المدينة المنورة وبأرض شبة منبسطة إلى البحر الأحمر.وتوجد بعض الانخفاضات والارتفاعات عن مستوي سطح البحر في بعض المناطق غرب طريق المدينة المنورة، مما نتج عنها تغيير في طبوغرافية ومسارات الأودية القادمة من شرق مدينة جدة التي تصرف مائها إلي الغرب باتجاه البحر الأحمر.
يـنقسم حوض جـدة إلى ثلاث أحواض فرعية على حسب جهة جريان المياه السطحية [2] كما يلي: 
1) يغطي الحوض الفرعي الشمالي مساحة 675كم2 وتفيض المياه فيه إلى وادي الكراع ( شرم أبحر).
2) يغطي الحوض الفرعي الأوسط مساحة 650كم2 وتفيض المياه فيه إلى بحيرة قصر السلام.
3) يغطي الحوض الفرعي الجنوبي مساحة 435كم2 وتفيض المياه فيه إلى بحيرة الأربعين.
ويمكن تقسيم المتكونات الحاملة للمياه الجوفية على الحوض  إلى ثلاثة مجموعات هي:
-  الرسوبيات الوديانية – Wadi deposits ( تتكون من رمال ناعمة وطين وحصى ).
-  الرسوبيات البحرية – Marine deposits ( تتكون من رسوبيات كلسية بحرية ورواسب من الشعب المرجانية ).
-  الصخور السلسية البلوتينية – Silicic plutonic rocks ( تتكون من صخور الدرع العربي حيث تمثل صخور الديورايت والغرانوديورايت والغرانيت) [3].
 الوضع المائي في مدينة جدة :
لقد أدت تسربات المياه المختلفة ووصولها إلي خزان المياه الجوفية إلى تذبذب وخلل بالتوازن الطبيعي المتوقع لمنسوب المياه الجوفية ،ففي الأحـوال العادية يرتفع منسوب المياه بعد فصل الأمطار وحصول التغذية المباشرة وينخفض خلال فصل الصيف . إلا أن وجود تسربات مياه من المصادر المختلفة قللت من الفرق في منسوب المياه بين فصل التغذية وألإنحسار وبقي معدل متوسط التذبذب السنوي في المدينة تقريباً + 0.12م وذلك ما بين عام 1998 و2002 م.
إن التذبذبات في مستوي المياه الجوفية يعكس التبدلات في مخزون المياه الجوفية ويشير إلى كمية التغير الحقيقي في مخزون الطبقات المائية وحركة المياه الجوفية. ومعرفة المناطق التي تتضمن مستويات المياه العالية والمنخفضة تسهل التنبؤ بمستقبل المياه الجوفية بإظهار سرعة تغير مخزون المياه الجوفية مع الزمن. حيث لوحظ تأثير المد والجزر على مستوي المياه الجوفية وذلك في المنطقة الواقعة بين طريق المدينة وشارع الأمير سلطان شمال شارع حراء وذلك أثناء حفر أحد المقاولين حفرة لوضع خزان مائي في إحدى المباني الخاصة، حيث أن منسوب المياه في داخل الحفره ينخفض ليلاً بشكل كبير بينما في النهار أحيانا لا تستطيع اكثر من مضخة نزح  المياه من الحفره بينما في الليل يتم نزحها بسهولة .وهذه إشارة إلى أن المنطقة متأثرة بالمد والجزر الواقع من تداخل مياه البحر.
ومن خلال رسم الخريطة الكنتورية لمستويات المياه الجوفية في مدينة جدة نلاحظ التالي:
- يشكل الاتجاه العام للجريان في المدينة من الشرق إلى الغرب. ونلاحظ أن خطوط تساوي المناسيب تكون شبه منتظمة ومتوازية في الجزء الواقع من الشرق إلى طريق المدينة.
- تعتبر المنطقة الواقعة بين طريق المدينة والبحر منطقة متأثره بالكتل الصخرية الكلسية والشعاب المرجانية الممتدة على طول الساحل والتي تلعب دور بارز في تغيير حركة اتجاه السريان للمياه الجوفية إلى البحر و تمثل منطقة تذبذب في حركة المياه ويتضح ذلك من خط التساوي الكنتوري  1 م.
- يوجد تغير ملحوظ في مستوى المياه الجوفية بين عام 1998 و 2002م يوضح ارتفاع المياه الجوفية في المدينة وذلك بمتوسط 0.41م أي بمعدل متوسط ارتفاع 0.1م في السنة.
 إن وجود تذبذب في حركة المياه الجوفية إضافة إلى تغير في الميل الهيدروليكي من موقع إلى أخر يعزى إلى اختلاف ووجود طبقات متبادلة من الطبقات المنفذة والشبة منفذه وطبقات الوادي القديم [4] و [5]، إضافة إلى تأثر المدينة بتصريف الأودية الواقعة في الشرق لاسيما في الجزء الشمالي منها ، والتي تقع أيضا تحت تأثير شرم أبحر وتداخل مياه البحر على طول الساحل في مدينة جدة . ويعتبر غرب طريق المدينة والممتد من الشمال إلى الجنوب والتي يحدها ساحل البحر من الغرب منطقة واقعة تحت تذبذب مستوي مياه مرتفعه يتراوح عمقها من سطح الأرض في معظم أجزائه إلى اقل من 2.5 م وبالتحديد في معظم الأحياء المنتشرة من وسط المدينة إلى شمالها ، والذي يمثل خريطة نطاقات معدل خطورة ارتفاع المياه الجوفية في مدينة جدة لعام 1998 و2002م . حيث لوحظ زيادة معدل الخطورة في 2002م عما كانت عليه المدينة في 1998م ، حيث تشكل المناطق الخطرة 61 % (والتي تغطي مساحة 915كم2 ) من مساحة المدينة ، بينما كانت في عام 1998م حوالي 56 % . أي بمعدل زيادة سنوية حوالي 1.25 %  في السنة وبمساحة 18.75كم2.
 والجدير بالذكر هنا أن ظاهرة ارتفاع منسوب المياه الجوفية في مدينة جدة هي ظاهره شملت كافة الأحياء في المدينة ، خصوصاً في الجزء الشمالي منها والتي ترتفع إلى درجة ظهورها على السطح ( خصوصاً في المناطق المنخفضة ، حيث ظهرت تجمعات سطحية للمياه في 12 حي داخل المدينة وهي حي السلامة والمروه والصفا والخالدية والفيصلية والربوه والنزهه والروضة والمحمدية والرحاب والبوادي والعزيزية [5] ، إضافة إلى داخل مطار الملك عبد العزيز ) وتعتبر بعض هذه المناطق مناطق ردم ولها نفاذية عالية نتيجة لوجود رواسب وديانية مدفونة وتكوينات عميقة من الحجر الجيري.
 أسباب ارتفاع مستوى المياه الجوفية في مدينة جدة :
يمكن حصر اسباب ارتفاع مستويات المياه الجوفية في مدينة جدة كالتالي..
1 – التسرب من شبكات مياه الشرب:
عادة ما يحدث تسرب مياه الشرب ( من الشبكات المختلفة في مدينة جدة ) نتيجة الى الضغط العالي في خطوط التوزيع ووجود فتحات وتكسر للمواسير.
يبلغ معدل الإمداد اليومي لمدينة جدة حوالي 750000 م3 ، يوزع منه حوالي 85% خلال الشبكات. ويبلغ معدل التسرب من هذه الشبكات حوالي 30% [5] ( حوالي 225000 م3/يوم).
2 – الترشيح من حفر الصرف ( البيارات ):
تستخدم البيارات للتّخلّص من مياه الصّرف في ظل غياب شبكات الصرف الصحي . وتغذّي بذلك التّربة والمنطقة المحيطة بها ، وجزء منها يتم نقله بواسطة الوايتات إلى المرمى في الأودية شرق المدينة (توجد حالياً بحيرة مكونه من مياه الصرف تصل سعتها حوالي 20 مليون م3 ، يتسرب مائها إلى باطن الأرض   [6]). وتقدر كمية مياه الصرف بحوالي 85 % [7] من استهلاك الماء الكلي , أي حوالي 446250 م3 / يوم ، يتسرب منها خلال البيارات حوالي 20 % ، أي حوالي 89250 م3/ يوم.
3 – شبكات الصرف الصحي:
تغطي شبكات الصرف الصحي في مدينة جدة حوالي 20% [7] من المناطق السكنية. وتقوم محطات معالجة مياه الصرف بمعالجة حوالي 320000 م3/ يومياً ، ومن ثم تصريفها إلى البحر .
4 – التغذية من الأمطار:
يعتبر موسم سقوط الأمطار في مدينة جدة بين شهري نوفمبر وإبريل . وتبلغ القيمة العظمى للمعدل الشهري 15مم (من محطة J134) و 39مم ( من محطة 41024 ). ويبلغ المعدّل السّنويّ العامّ للمطر في مدينة جدة حوالي 50 ملّيمتر / سنة في الشّمال وفي الجنوب 65 ملّيمتر / سنة ، ويصل إلى 70 ملّيمتر على الحدود الشّرقيّة للحوض [2] . ويبلغ متوسط الحجم السّنويّ المتوسّط لمعدّل سقوط الأمطار على جدة حوالي 1,275,000م3 [7].  جزء بسيط منه ينساب الى داخل الارض بسبب الكثافة السكانية والطرق الاسفلتيه في المدينة. ومن خلال عمل مقارنة لمستويات المياه الجوفية في الجزء الشمالي من المدينة قبل وبعد موسم الأمطار ( ما بين عام 1998 و 1999م ) وجد أن التذبذب في المنطقة حوالي +0.16م ، وبمتوسط ارتفاع سنوي 0.37م [2] .
5 – الإفراط في الري:
تقدر المساحة الخضراء في مدينة جدة بحوالي 9300000 م2 تستهلك ما مقداره حوالي 26300 م3/ يوم ، وعادة ما يتسرب جزء كبير من هذه المياه إلى داخل الأرض لاسيما وان الري يتم ليلاً حيث يكون التبخر منخفضاً.
6 – التسرب من خزانات مياه الشرب الأرضية:
عادة ما يتم استخدام خزانات خرسانية تعتبر غير كافية للاحتفاظ بالمياه ، وعادة ما تحتوي على تشققات تسرب المياه منها. وفي إحدى الدراسات على مدينة الرياض تم تقدير منسوب المياه المرتفع بسبب تسرب مياه الشرب من المواسير الرئيسية وخزانات التخزين تحت الأرض بحوالي 3مم/ يوم :: .
7 – التصريف من الأودية الشرقية :
من خلال الخرائط الطبوغرافية والصور الحديثة للأقمار الصناعية تم رسم الحوض المائي لمدينة جدة وتحديد اتجاهات سريان الأودية داخل حوض مياه جدة والتي تصرف مائها نحو المدينة لاسيما في فترات سقوط الأمطار إلى جانب كمية مياه الصرف التي يتم إلقائها في أحد الأودية شرق الحوض والتي تقدر بحوالي 33000  م3/ يومياً [7] .
8 - التأثيرات الهيدروجيولوجية :
تلعب الخصائص الهيدروجيولوجية دور مهم في زيادة منسوب المياه الجوفية . حيث تعتبر وجود طبقات من الطين خصوصاً في المناطق الجنوبية والشمالية من جدة عوائق تمنع حدوث تسربات عميقة  وتكون مياه ضحلة تساعد في رفع منسوب المياه الجوفية . كذلك الامر بالنسبة للصخور الكربونيه في المناطق الغربية من المدينة.
 التوصيات:
 - عمل شبكات مختلفة مثل شبكات الصرف الصحي ( وإلغاء حفر البيارات) وشبكات تصريف مياه الأمطار والسيول وعمل صيانة دوريه لها . ، وعلى ان يتم تطويرها لتستوعب الزيادة المتوقعة في كميات الصرف الصحي.
- نقل موقع بحيرة الصرف الصحي الحالي (وغيرها من مرامي النفايات)  الى مواقع اخرى خارج الحوض المائي لمدينة جدة ، مع الأخذ في عين الإعتبار توفير محطات المعالجة اللآزمة والتي تستوعب كمية الصرف الصحي وابار مراقبة لمنع التسربات منها.
- إصلاح ومراقبة التسربات من الشبكات وخزانات المياه المختلفة.
- عمل شبكة من الآبار موزعة داخل مدينة جدة مزودة بمضخات لسحب المياه وتخفيض المنسوب إلى المستويات المطلوبة – تعمل بشكل أوتوماتيكيا.
- وقف اعمال الري العشوائي للمزروعات في الحدائق والطرق ومراقبة نوعية المياه فيها.
- نشر الوعي بمخاطر الملوثات المختلفة والترشيد في استهلاك المياه بين السكان.
 الخلاصة :
تعتبر مدينة جدة من اكبر المدن في المملكة العربية السعودية. شهدت توسعاً رأسيا وأفقياً نتج عنه عدم مواكبة قطاعات بعض الخدمات لهذا النمو ودون الأخذ بعين الاعتبار للوضع الجيولوجي والهيدروجيولوجي لموقع المدينة مما نتج عنة تغيير في طبوغرافية ومسارات الأودية القادمة من شرق مدينة جدة التي تصرف مائها إلى الغرب باتجاه البحر الأحمر. كما أدت الزيادة في عدد السكان في المدينة إلى زيادة في استهلاك المياه من المصادر المختلفة وبالتالي إلى زيادة في معدلات التصريف.
إن وجود تسربات المياه من المصادر المختلفة ووصولها إلى خزان المياه الجوفية قد أخل بالتوازن الطبيعي المتوقع لمنسوب المياه الجوفية وقللت من الفرق في منسوب المياه بين فصل التغذية والانحسار وبقي معدل متوسط التذبذب السنوي في المدينة تقريباً + 0.12 م.
كذلك دلت الدراسة على وجود ارتفاع عام لمستوى المياه الجوفية في المدينة ما بين عام 1998 و 2002 م وبمتوسط  0.41 م ، أي بمعدل متوسط ارتفاع 0.1 م في السنة. ناتج من التسربات لشبكات مياه الشرب والترشيح لحفر البيارات وشبكات التصريف والأمطار والإسراف في ري الحدائق والتسربات من الخزانات الأرضية والانسيابات من الأودية والتأثيرات الهيدروجيولوجية في المنطقة.
هذه الدراسة أشارت إلى ضرورة صيانة شبكات الصرف الحالية وعمل شبكات إضافية للصرف في المدينة خصوصاً في الأحياء السكنية غير المغطاة ، وتطويرها لتستوعب الزيادة المتوقعة في كميات الصرف الصحي وإلغاء حفر البيارات. واختيار موقع مناسب للتخلص من مياه الصرف الصحي بعد معالجتها بدلا من الموقع الحالي شرق جدة على أن يكون خارج الحوض وذلك لمنع انسياب المياه إلى المدينة مرة أخرى ، إلى جانب نشر الوعي والترشيد لعدم استنزاف المياه سوء في أعمال الري أو الاستخدامات المنزلية وذلك للتقليل من كميات الصرف لهذه المياه.
 
المراجع :
 [1] Committee of sewage water projects in Jeddah city, Saudi Arabia, 1416H.
[2]Basamed, A. S., 2001. Hydrochemical study and bacteriological effect on groundwater in the northern part of Jeddah district. M.Sc. Thesis, Faculty of Earth Sciences, King Abdul Aziz University, Jeddah, Saudi Arabia.
[3] Shorbaji, H., 1997. General Analysis for Jeddah Water Basin: Deputy Ministry for Mineral Resources, Bureau de Rech. Geol. et Min. (BRGM), Jeddah, Saudi Arabia, In Press.
[4] Abu-Rizaiza, O. S., 1416 H. Groundwater rise problem in North Jeddah, Final Rep., (in Arabic) Water and Sanitary Drainage Department of Makkah Province, 2 vol.
[5] Abu-Rizaiza, O. S., 1417 H. Groundwater rise problem in South Jeddah, Final Rep., (in Arabic) Water and Sanitary Drainage Department of Makkah Province.
 [6] Jeddah municipality. 2002. Groundwater rise problem in Jeddah district. Rep., (in Arabic).
[7] Bayumi, T.H., Alyamani, M.S., Subyani, A.M., Aldakheel, A. M. and Alahmadi, M. E., 2000. Final report of Analytical study of flood problems and groundwater rise in the Jeddah district. Pro. No.: 606/418  KAU., Jeddah, Saudi Arabia.:: Rushton, K. R., and Al-Othman, A. a. R., 1994. Control of rising groundwater levels in Riyadh, Saudi Arabia. In: Wilkinson, W. B. (Ed.) Proceedings of groundwater problems in urban areas int. conference, Institute of Civil Engineers, London: : 299-309.