الخصائص المورفومترية لحوض وادي الدخول في محافظة الأفلاج بمنطقة الرياض بالمملکة العربية السعودية

 

الخصائص المورفومتریة لحوض وادی الدخول فی محافظة الأفلاج  بمنطقة الریاض بالمملکة العربیة السعودیة

 

الباحث

أ. سعد بن عبدالله بن رشید الرکبان

ماجستیر فی جغرافیة البیئة والموارد الطبیعیة

مشرف تربوی - مکتب التعلیم بجنوب الریاض - وزارة التعلیم

 

 

 

 الملخص

تعرضت هذه الدراسة إلى التحلیل الکمی المورفومتری لحوض وادی الدخول فی محافظة الأفلاج، وهو أحد الأودیة الجافة التی یجری فیها السیل وقت هطول الأمطار، ویقع فی منطقة شبه صحراویة وتنمو فیه أشجار وشجیرات متناثرة وهبها الله القدرة على البقاء والتکیف مع ظروف الجفاف، وقد تنوعت فی الحوض المظاهر الطبوغرافیة والمورفومتریة، حیث تباینت درجات الانحدار ما بین شدیدة الانحدار حول المجرى المائی إلى قلیلة الانحدار عند أسفله، مما یظهر وعورة سطحه وشدة تضرسه عند منابعه العلیا، ویصنف الوادی من الرتبة الرابعة تبعاً لتصنیف "سترایلر"، واختتمت الدراسة بعدد من التوصیات والاقتراحات التی قد تسهم فی إدارة أمثل لحوض وادی الدخول وإمکانیة الاستفادة من التحلیل المورفومتری فی مجالات شتى .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 المقدمة

یعد جریان الأودیة من عوامل التعریة المهمة التی تعمل على تشکیل سطح الأرض، إذ أنها تنحت لترسم أودیة وتنقل لترسب مواد صخریة مشکلة بذلک سهول مستویة قلیلة التضرس، وهی تعد نظاماً بیئیاَ مفتوحاً له حدود واضحة تمتد على طول خط القمم المحیطة به وله مدخلات ومخرجات.( محسوب،محمد صبری 2007م) .

أهمیة الدراسة

تعد الدراسات المورفومتریة من الدراسات الهامة لدى کثیر من المختصین حیث ترتبط بمجالات عدة مثل دارسة مصادر المیاه، وفی مجال الکوارث الطبیعیة وإدارتها، وفی مجال التخیط الحضری، والتخطیط الریفی، ودراسة استعمالات الأراضی وغیرها.(الحواس،عساف بن علی 2007م) .

وکونها الدارسة الأولى التی تناولت الخصائص الطبوغرافیة والمورفومتریة الخطیة والمساحیة لهذا الحوض المائی تکمن أهمیة هذ الدراسة من خلال تقدیر مخاطر السیول وطرق استثماره وتنمیته .

مشکلة الدراسة

الماء الجاری لا یقتصر أثره على الأقالیم دائمة الأمطار أو فصلیة الأمطار، بل یتعداه إلى الأقالیم الصحراویة التی تسقط علیها أمطار فجائیة بین حین وآخر، وقد یکون أکثر أخطراً وأعظم أثراً، وذلک حینما یعتاد الناس على جفاف مثل هذه الأودیة التی مضی وقت طویل على جریانها، وحین تجری بشدة وبصورة فجائیة قد تترک ورائها أضراراً بشریة ومادیة (جودة، جودة حسنین2003م) ولا یتسنى للجمیع استثمارها .

إضافة إلى ذلک بالإمکان الاستفادة من هذه الدراسة کمنطلق  لإجراء دراسات مستقبلة مقارنة بأحواض أخرى داخل المنطقة أو خارجها، ومن الممکن النظر إلى أن حوض الدخول ممثلاً لبقیة الأحواض المائیة فی محافظة الأفلاج بحکم تشابه الظروف الطبیعیة والبشریة السائدة.

منطقة الدراسة

یقع حوض وادی الدخول  بین دائرتی عرض(00َ  22ْ – 10َ   22ْ) شمالاً وخطی طول     (50   45ْ – 10َ   46ْ) شرقاً، ویقع فی الجهة الجنوبیة الغربیة بالنسبة لمحافظة الأفلاج، ویعد من  الروافد الرئیسیة لوادی الهدار، وهو على مقربة من قریة الهدار فی الجانب الشمالی الشرقی منها، ویبعد عنها بمسافة تقدر بحوالی 20 کم، شکل (1). وینبع وادی الدخول من جبال طویق، ویسیر حتى یبلغ مصبه فی وادی الهدار عند منطقة تسمى المنسرقة,( النشوان 1410هـ، ص 117). ویقع رافد الدخول إلى الشمال من وادی الهدار عند أقدام سفوح جبال طویق، ویتجه رأسه ناحیة الشمال الغربی وتوجد به العدید من القلات[1] التی یمکث بها میاه الأمطار لفترة طویلة (الدوسری1411هـ، ص 42).

الشکل رقم(1) موقع حوض وادی الدخول بالنسبة لمنطقة الریاض

 

أهداف الدراسة وتساؤلاتها:

 تهدف هذه الدراسة إلى تحدید الخصائص الطبوغرافیة والمورفومتریة لحوض وادی الدخول والتی تقود إلى بعض التساؤلات مثل : ما الخصائص الطبوغرافیة لحوض الدخول ؟ وما الخصائص المورفومتریة لحوض الدخول ؟ لذا سعت هذه الدراسة إلى الإجابة عنها .

منهجیة الدراسة واسلوب التحلیل :

عمد الباحث إلى استخدم المنهج الوصفی المسحی والتحلیلی، وقد تم استخلاص خط تقسیم المیاهمن (DEM)، وباستخدام (GIS) حُددت منطقة الدراسة من الخریطة الطبوغرافیة الخاصة بمنطقة الدراسة، وحٌددت الخصائص الطبوغرافیة والمتغیرات الخطیة لمنطقة الدراسة والمتغیرات المساحیة باستخدام المعادلات الریاضیة وأداة التحلیل المکانی فی(GIS) .

أولا: الخصائص الطبوغرافیة

الانحدار  Slope

یقصد به معدل التغیر الرأسی فی الارتفاع مع المسافة الأفقیة، ونظراً لسرعة  تغیر الانحدار مکانیاً فأنه یصعب التعبیر عنه بقیم ثابتة لحوض التصریف بأکمله، وتعد دراسة الانحدار مهمة للغایة، حیث تتأثر عدد من المتغیرات الهیدرولوجیة کسرعة الجریان السطحی، ومعدل التشرب، وکمیة الرواسب المنقولة مع الماء، وسرعة تیار الماء المتدفق فی المجاری المائیة،(الحواس،عساف2007م). ویمکن حساب انحدار حوض التصریف من نماذج الارتفاعات الرقمیة (DEM) الملتقطة من القمر الصناعی (ASTER) ذو دقة(30متر) وإنتاج خریطة انحدار خاصة بالحوض المائی من خلال برنامج (ArcGIS) وذلک من القائمة المنسدلة لأداة التحلیل المکانی   spatial analyst))، واختیار (surface analysis ) ثم النقر على (Slope) (شرف،محمد2010م).

اتجاه الانحدار Aspect

یستخدم اتجاه الانحدار فی تحدید اتجاه أعلى معدل تغیر فی انحدار سطح الأرض بالنسبة لاتجاه الشمال، وتم حساب اتجاه الانحدار من خلیة لأخرى بالاعتماد على(DEM) الملتقطة من القمر الصناعی (ASTER) ذو دقة (30متر) بواسطة برنامج (ArcGIS). (شرف،محمد2010م).

قیمة الوعورة Ruggedness value(Rv)

تدرس قیمة الوعورة العلاقة بین تضرس الأرض داخل حوض التصریف وأطوال مجاریها، وتوضح قیمة الوعورة درجة تقطع سطح الحوض الناتج عن نحت المجاری المائیة وتفید فی معرفة تصریف الفیضان وتحسب کالتالی :

     ( 1 ) (محسوب،محمد 2007م)                                 = کثافة التصریف

=  (فارق الارتفاع)

=  محیط الحوض      

معاملالتعرجالطبوغرافی  Sinuosity factor ویرمز له (VI)

یستخدم هذا المعامل فی قیاس قطاعات الأنهار أو خطوط الشواطئ وغیرها لإبراز درجة التعرج، فکلما زادت القیمة الناتجة عن واحد صحیح دل ذلک على زیادة التعرج، ویعطی مؤشراً لمدى انعطاف المجرى لما له من تأثیر على کمیة المیاه فی المجرى حیث تقل نسبة الترشیح والتبخر کلما قلت نسبة انعطاف الوادی، وذلک نتیجة لسرعة الجریان ووصول المیاه إلى المصب فی فترة وجیزة.

وتحسب کالتالی :

     ( 2 ) (محسوب،محمد 2007م)        

VL = طول المجرى

Air = اقصر امتداد مابین المصب والمنبع

معامل التضرس  : (Relief Ratio) ویرمز له ( )

یعد معامل التضرس من أهم الخصائص التضاریسیة للحوض المائی، حیث أنه کلما زادت معامل التضرس دل على أن المجرى المائی یمر بمنطقة متضرسة، ویدل على زیادة نقل الرواسب. أما إذا انخفض  معامل التضرس دل على أن الوادی یمر فی مراحله الأخیرة، ومن هنا نستدل على أن الوادی یقترب من نهایة تطور تضاریس أعالی الحوض. (محسوب،محمد2007م) ویمکن حساب معامل التضرس بین أعلى وأدنى نقطة فی الحوض إلى طول الحوض ویعبر عنها بالعلاقة الریاضیة التالیة :

      (3) (الحواس،عساف2007م)   

 = الفارق فی الارتفاع(أعلى نقطة وأقل نقطة ارتفاع)(کم).

L= أطول مسافة یمکن حسابها من مخرج الحوض إلى حده الخارجی من الجهة المقابلة (کم).

 

 

التضرسالکلیللحوض  Total relief ویرمز له (R H)

تبرز أهمیة تضرس الحوض المائی باعتباره یعد انعکاساً لزیادة فعالیة ونشاط عملیات التعریة وأثرها فی تشکیل سطح الحوض المائی ویمکن أن نعبر عنه بالمعادلة التالیة :  

       (4) (محسوب،محمد2007م)                             RH=Z1-Z2     Z1 = أعلى نقطة ارتفاع فی الحوض(متر)

 = Z2 أدنى نقطة ارتفاع فی الحوض(متر)                                  

التضاریس النسبیة  Relative relief(Rr)

تساعد هذه القیمة على إدراک قیمة التضرس النسبی للحوض بغض النظر عن نسیجه الطبوغرافی، وتشیر انخفاض قیم التضرس على کبر  المساحة الحوضیة، کما تدل على عملیات النحت والتراجع نحو المنابع (علاجی،آمنه 2010م) .

وتحسب بالمعادلة التالیة :

      (5) (محسوب،محمد2007م)       ×100

Bp = محیط الحوض(م)                                R H = الفارق بین أعلى وأدنى ارتفاع(م)

                                     

ثانیاً : الخصائص الخطیة

أطوال المجارى Stream Length ویرمز له(SL)

ویقصد به مجموع أطوال المجاری المائیة فی حوض التصریف وتقاس باستخدام عجلة القیاس على خریطة شبکة التصریف (الصالح،محمد1992م)،کما تتیح لنا نظم المعلومات الجغرافیة إمکانیة معرفة أطوال المجاری المائیة وبأقل جهد وأقصر وقت وأکثر دقة وهی ما أعتمد علیها الباحث فی قیاساته. ویمکن حساب معدل أطوال المجاری المائیة لکل رتبة بالمعادلة التالیة :

     (6) (الصالح،محمد1992م)       

= مجموع أطوال المجاری فی الرتبة                                         = عدد المجاری فی نفس الرتبة   

محیط حوض التصریف basin perimeter ویرمز له (BP)

ویقصد به طول خط تقسیم المیاه المحیط بالحوض(الصالح،محمد1992م)، ویرتبط محیط الحوض بالعدید من الخصائص المورفومتریة کشکل الحوض واستطالته واستدارته، ویحسب بعدة طرق منها بواسطة عجلة القیاس أو المقسم أو طریقة الخیط التقلیدیة (محسوب،محمد2007م)،کما تتیح لنا نظم المعلومات الجغرافیة إمکانیة قیاس محیط الحوض المائی وبأقل جهد وأقصر وقت وأکثر دقة وهی ما أعتمد علیها الباحث فی قیاساته.

معدل التشعب (التفرع) Bifurcation Ratio ویرمز له (BR)

یقصد به نسبة أعداد المجاری المائیة لرتبة ما إلى أعداد المجاری المائیة فی الرتبة السابقة لها (الحواس،عساف2007م)، ویعد معدل التشعب من المقاییس المورفومتریة الهامة نظراً لأنه یعتبر أحد العوامل التی تتحکم فی حجم التصریف إلى جانب أنه کلما زاد معدل التشعب زاد خطر الفیضان بعد حدوث عواصف سیلیة أو عند زیادة الوارد للوادی من منابعه العلیا (محسوب،محمد2007م).

وتحسب بالمعادلة التالیة :

 (7)(الحواس،عساف2007م)      

 = نسبة التشعب للرتبة u

=  عدد المجاری للرتبة  u

=  عدد المجاری فی الرتبة السابقة لها

الترتیب الهرمی لمجاری الشبکة المائیة

غالباً ما تنتهی التباینات المورفومتریة الکمیة بین مجاری التصریف إلى ترتیب هرمی یعکس مختلف العلاقات المکانیة القائمة بین الروافد المتشبعة بالشبکة المائیة (بوروبة،محمد2002م)، ویستفاد من دراسة الترتیب الهرمی فی مجالات عدیدة فی الجیمورفولوجیا والهیدرولوجیا أهمها ذات العلاقة بالمشاریع والأنشطة المختلفة کالسدود والخزانات کما تعد الرتب النهریة معاملاً یستند علیه فی تحدید نقاط التقاء الروافد ببعضها(علاجی، آمنه  2010م)، ویوجد العدید من الطرق المستخدمة للترتیب الهرمی للمجاری المائیة من أبرزها :

1-           طریقة هورتون

2-           طریقة ستراهلر

3-           طریقة شیریف

4-           طریقة شایدیغر(بوروبة،محمد2002م).

وتعد طریقة ستراهلر  من أکثر الطرق المورفومتریة شیوعاً واستخداماً فی ترقیم وترتیب شبکات التصریف الطبیعیة فی أحواض الأودیة والأنهار. فقد تفادى ستراهلر احد العیوب الأساسیة فی طریقة هورتون، إذ تجنب إعطاء رتبة المصب لأطول خط تصریف فی الحوض حتى تعطی انعکاساً للقیم المورفومتریة والهیدرولوجیة.(الحواس،عساف2007م).لذا استحسن الباحث استخدامها فی هذا البحث.

ثالثاً : الخصائص المساحیة

مساحة حوض التصریف   Basin areaویرمز له (BA)

تعرف مساحة حوض التصریف بأنها المساحة الکلیة التی یحدها خط تقسیم المیاه ویصرفها النهر(الصالح،محمد1992م) ،وتکمن أهمیة مساحة حوض التصریف کمتغیر مورفومتری فی تأثیرها على حجم التصریف داخل الحوض المائی حیث توجد علاقة طردیة بین مساحة حوض التصریف وبین حجم التصریف المائی، ویمکن حساب مساحة حوض التصریف بعدة طرق منها طریقة القیاس بالبلانیمیتر  أو طریقة تقسیم الحوض المائی إلى عدد من المربعات أو المثلثات ثم أخذ مساحة کل مربع أو مثلث على حده وبالتالی یمکن حساب مساحة الحوض ککل أو قیاس المساحة بالمتتبع الالکترونی(محسوب،محمد2007م)، کما توفر لنا نظم المعلومات الجغرافیة إمکانیة قیاس مساحة حوض التصریف وبأقل جهد وأقصر وقت وهی ما أعتمد علیها الباحث فی قیاساته .

معامل استدارة الحوض  Basin Cirularity Factor  ویرمز له (BC)

معامل الاستدارة هو نسبة مساحة الحوض إلى مساحة دائرة لمحیطها نفس طول محیط الحوض، ویحسب بالمعادلة التالیة :

     ( 8) (الحواس،عساف 2007م)                                           

A = مساحة الحوض

P = محیط حوض التصریف

کثافة التصریف Drainage Density ویرمز له ( )

تمثل کثافة التصریف العلاقة بین أطوال المجاری المائیة والمساحة التجمیعیة لأحواضها، تبدو أهمیة کثافة التصریف فی کونها تعبر عن أثر کل من الصخر ونظامه والتربة والتضاریس والغطاء النباتی ، وکما یظهر کذلک أثر الإنسان على شبکة التصریف،(محسوب،محمد2007م). ویتم حساب الکثافة التصریفیة وفقاً للمعادلة التالیة:

     (9)(الحواس،عساف2007م)                                                   

  = مجموع أطوال الأودیة بالحوض

 =  مساحة الحوض   

تکراریة المجاری Channel Frequency ویرمز له (CF)

تعبر تکراریة المجاری عن العلاقة النسبیة بین عدد المجاری ومساحة التصریف المائی، وهی تعکس درجة تخدد سفوح الحوض من الناحیة المورفودینامیکیة تحت تأثیر عملیات الحت بواسطة المیاه السطحیة الجاریة على جانبی المجرى الرئیس من المنبع إلى المصب ، وعلیه ترتبط  زیادة عدد المجاری المائیة مع زیادة أطوالها بعلاقة طردیة. (بوروبة،محمد 2002م)

وتحسب بالمعادلة التالیة :

     (10)(الحواس،عساف2007م)                                                    

 = عدد المجاری فی الرتبة u

 = مساحة التصریف            

الدراسات السابقة

1-     توصلت دراسة (الصالح،محمد،1999م) التی جاءت بعنوان استخدام صور الماسح الموضوعی المحسنة والخرائط الطبوغرافیة للتحلیل المورفومتری لوادی عنان ووادی مزیرعة بوسط المملکة العربیة السعودیة، إلى أبراز فروقاً جوهریة فی نتائج التحلیل المورفومتری للمتغیرات المتعلقة بشبکة المجاری المائیة وذلک لأن عدداً  کثیر من المجاری المائیة التی أظهرتها الصور المحسنة لم تظهرها الخرائط الطبوغرافیة، مما یبرز أهمیة الصور المحسنة فی التحلیل المورفومتری.

2-      قدم (بوروبة،محمدفضیل،2002م) دراسة للخصائص المورفومتریة لحوض وادی عرکان ووادی یخرف رافدی وادی بیش بالمملکة العربیة السعودیة وهی دراسة تطبیقیة مقارنة ، قارن من خلالها بین وادی عرکان ووادی یخرف وخلص بمجموعة من النتائج من بینها أن وجود التباینات التضاریسیة أدت إلى تباینات واضحة فی تکراریة المجاری وکثافة التصریف ومتوسط أطوال المجاری ومتوسط مساحة التصریف التی انعکست على تطور عملیات التعریة المائیة لمجاری الشبکة الهیدروغرافیة ، کما أظهرت نتائجه إلى إمکانیة کل حوض فی تحویل میاه الأمطار إلى میاه جاریة سطحیة یمکن الاستفادة منها فی مجالات عدة.

3-     کما درس (الغامدی،سعد،2004م) طریقة لاستخلاص شبکة التصریف السطحی للمیاه باستعمال المعالجة الآلیة لبیانات صور الأقمار الصناعیة وهی دراسة عن منطقة جبال نعجان، وبین فی دراسته أن لشبکات التصریف السطحی للمیاه أهمیة کبیرة فی کثیر من التطبیقات الجیمورفولوجیة و الهیدرولوجیة، وخلصت دراسته على أن المعالجة الآلیة لبیانات الأقمار الصناعیة أفضل من الطرق التقلیدیة لاستخلاص شبکات المیاه وأکثر دقة بل وإنها حل بدیل ناجح للقصور فی الطرق التقلیدیة .

4-      کما قدمت (علاجی،آمنه أحمد2010م) رسالة ماجستیر تحت عنوان تطبیق نظم المعلومات الجغرافیة فی بناء قاعدة بیانات للخصائص المورفومتریة ومدلولاتها الهیدرولوجیة فی حوض وادی یلملم ،وأوصت الباحثة فی دراستها إلى ضرورة الاتجاه بالدراسات الجیمورفولوجیة عامة والمورفومتریة خاصة إلى استخدام التقنیات الجغرافیة الحدیثة المتمثلة فی نظم المعلومات الجغرافیة وبیاناتها والمتمثلة فی المرئیات الفضائیة ونماذج الارتفاعات الرقمیة کبدیل ناجح للطرق التقلیدیة.

5-     قدمت (مدخلی،رقیة ابراهیم 2010م) رسالة ماجستیر بعنوان مخاطر السیول بوادی بیش بمنطقة جازان، تناولت فیها الخصائص الطبیعیة(التضاریسیة والمورفومتریة ) والبشریة من اجل الإسهام فی تقلیل مخاطر السیول فی وادی بیش وسبل معالجتها.

6-     قدمت (النفیعی،هیفاء،2010م) رسالة ماجستیر لتقدیر الجریان السطحی ومخاطرة السیلیة فی الحوض الأعلى لوادی عرنة شرق مکة المکرمة بوسائل الاستشعار عن بعد ونظم المعلومات الجغرافیة ، وتمکنت من خلال دراستها من تحدید الأماکن الأکثر عرضة لمخاطر السیول.

7-     قدم (الأحمدی،فهد) دراسة للاستخلاص المعلومات الهیدرولوجیة بطریقة آلیة لتصمیم السدود، واعتمد على نموذج الارتفاعات الرقمیة فی استخلاص المعلومات الهیدرولوجیة والمورفومتریة والطبوغرافیة .

ومما تقدم فقد عمد الباحث فی هذه الدراسة إلى دراسة الخصائص المورفومتریة فی حوض الدخول بمحافظة الأفلاج، باستخدام نظم المعلومات کونها الدراسة الأولى من نوعها التی تطبق على هذا الحوض .

المناقشة والتحلیل

تظم الطبوغرافیة عدداً من المتغیرات أهمها التضرس، والانحدار، إذ أنها بمثابة البعد الثالث فی دراسة أحواض التصریف وشبکات المجاری المائیة،  بینما تأخذ الخصائص المساحیة متغیرات عدة، أهمها مساحة حوض التصریف،  وکثافة التصریف، وتکراریة المجاری، ومعامل شکل الحوض، فی حین أن الخواص الخطیة ترتبط بالمجاری المائیة من حیث أطوالها، وتعرجاتها، ورتبها، وارتباطها الشبکی،(الحواس،عساف2007م).وتتباین الطبوغرافیة و الخصائص الخطیة والمساحیة لأحواض التصریف على امتداد الشبکة المائیة؛ ونتیجة لهذا التباین أصبح لکل حوض مائی ما یمیزه من عملیات وأشکال أرضیة.

أولاً : لخصائص الطبوغرافیة لحوض الدخول

الانحدار  Slope

أتضح من خلال الشکل رقم(2) تفاوت درجات الانحدار فی حوض الدخول إذ تراوحت مابین (0-29 º)، ویلاحظ أن أقصى درجات الانحدار وقعت حول المجاری المائیة؛ وذلک نتیجة للتعریة المائیة، حیث تنساب المیاه بعد سقوط الأمطار نحو المناطق الأقل انخفاضا بفعل الجاذبیة الأرضیة عبر مسیلات مائیة تلتقی مع بعضها مکونة جداول مائیة لتکون بعدها أنهار جاریة، وکلما زادت سرعة النهر عظمت قدرته على النحت والحمل وازدادت تبعاً لذلک کمیات المواد المحمولة، وتتناسب سرعة المیاه تناسباً طردیاً مع شدة انحدار الأراضی التی تجری فیها، ونشاهد فی أسفل الحوض انخفاض درجات الانحدار؛ ویعزى سبب ذلک إلى تدنی سرعة المیاه عند اقترابها من المصب لتلقی بالکثیر من أحمالها.

الشکل  رقم(2)درجات الانحدار

 

 اتجاه الانحدار Aspect

یقصد باتجاه الانحدار أن یتجه سطح الأرض ناحیة الشمال أو الجنوب أو الشمال الغربی أو الجنوب الشرقی وهکذا، ویشیر الاتجاه (Aspect) إلى المناطق الأکثر انحداراً لاتجاه المیل فی موقع معین، ویعبر اتجاه المیل عن وجه المنطقة المرتفعة أو وجه الجبل (Hill face)، ویؤثر اتجاه الانحدار فی تباین کثافة الغطاء النباتی وکذلک التعریة حیث تظهر الانحدارات التی تواجه الجنوب والغرب أنها تعانی من التعریة أکثر من الانحدارات التی تواجه الشمال والشرق وذلک لأن الانحدارات الجنوبیة تکون عرضة لاختلافات درجات الحرارة والرطوبة والریاح أکثر بکثیر من الانحدارات المواجه للاتجاهات الأخرى، فهی تواجه الشمس بشکل مباشر لذا تجف بسرعة من الأرض المستویة وبالتالی تصبح تربة الانحدارات الجنوبیة منخفضة المحتوى من المادة العضویة فتکون سهلة التفکک من أکثر من الترب المواجه للشمال، کما أن الریاح السائدة للمنطقة تهب من الجهة الجنوبیة الشرقیة، مما یؤثر على سلباً على النباتات من خلال فقدانها السریع للرطوبة عن طریق عملیة النتح الذی یزداد مع زیادة سرعة الریاح، ویوضح الشکل (3) اتجاهات السطح فی منطقة الدراسة على اختلافها إلا أن معظمها یتجه نحو الجنوب والجنوب الغربی والشمال وهذا یؤثر کما ذکر سلفاً على المجتمعات النباتیة وتناثر توزیعها خاصة فی اتجاه الانحدار الجنوبی.  

الشکل رقم(3) یوضح اتجاه الانحدار

 

 

قیمة الوعورة Ruggedness value

بتطبیق معادلة رقم(1) على الحوض بلغت قیمة الوعورة (2,37) وهی قیمة مرتفعة تدل على وعورة الحوض و شدة تضرسه، وجریان المیاه فی منطقة شدیدة التضرس، وخاصة عند ابتداء المجرى المائی الذی ینبع من أعالی مرتفعات طویق، ثم تنخفض عند مصب المجرى المائی، حیث ینتهی الوادی مکوناً سهلاً فیضیاً واسعاً تغطیة الرواسب المنقولة.

معاملالتعرجالطبوغرافی  Sinuosity factor ویرمز له (VI)

لقد صنف Schamm المجاری المائیة على حسب درجة تعرجها إلى

-      مجاری مائیة متعرجةTortuous یبلغ تعرجها (2,7)

-      مجاری مائیة غیر منتظمة Irregular  یبلغ مؤشر تعرجها (1,7)

-      مجاری مائیة منتظمة   Regularیبلغ تعرجها (1,5)

-      مجاری مائیة انتقالیة  Transitional یبلغ مؤشر تعرجها(1,2)

-      مجاری مائیة مستقیمة Straight یبلغ مؤشر تعرجها (1)

کما ذکر أن الحدود الفاصلة بین النمط المستقیم والنمط المتعرج هی حدود عشوائیة وقد یتدنى معامل التعرج فی نمط المجاری المتعرجة لیصل (1,2) إذا أظهرت مجاریة نمط ثنیات متکررة. (علاجی، آمنه  2010م).

وقد بلغ مؤشر التعرج لحوض وادی الدخول (1,38) ، واستناداً إلى تصنیف Schamm فإن وادی الدخول یصنف بأنه ذو مجاری انتقالیة Transitional؛ ویعود السبب إلى قلة تعرج مجاری الحوض، إلى شدة الانحدار فی الحوض، إضافة إلى قدرة المجاری على شق طریقها باستقامة.

معامل التضرس  : (Relief Ratio) ویرمز له ( )

من خلال تطبیق المعادلة رقم (3)بلغ معامل التضرس فی حوض وادی الدخول (12,14) م/کم، وقد یرجع فی ارتفاعه إلى کثرة نقاط التقطع (نقط تغیر الانحدار) قرب المنبع؛ نتیجة وجود تکوینات صخریة صلبة تظهر فی مجرى الوادی، والتی لم یستطع إزالتها أو تعمیق مجراه خلالها.

التضرسالکلیللحوض  Total relief ویرمز له (H) و التضاریس النسبیة  Relative relief

بلغت قیمة التضرس الکلی للحوض (325متر)، کما دلت نتائج الحسابات على انخفاض قیم التضاریس النسبیة للحوض إذ بلغت نحو  (0,33 %).

الشکل رقم (4) یوضح فئات الارتفاع

 

 

الجدول رقم(1) یوضح الخصائص الطبوغرافیة لحوض الدخول

 

ثانیاُ : الخصائص الخطیة لحوض الدخول

 أطوال المجاری

یتبین من حسابات المعادلة(6) والجدول رقم (2) أن الرتبة الرابعة تأخذ المتوسط الأطول للمجاری المائیة فتصل لــــ (12,27) کم. یتضح أن متوسط طول المجرى المائی یزداد مع زیادة الرتبة،کما یقول هورتون أن هناک علاقة ایجابیة ثابتة تقریباً بین متوسط طول المجرى فی کل رتبة والرتبة التی تلیها، وهذا ناتج عن الأسلوب المتبع فی ترقیم شبکة التصریف (الحواس،عساف2007م)، لذا شکلت الرتبة الأولى الأقل قیمة فی أطوال المجاری.

 

 

الجدول رقم (2) یوضح الخصائص الخطیة لحوض الدخول

 

محیط حوض التصریفbasin perimeter ویرمز له (BP) و معدل التشعب Bifurcation ratio

بلغ محیط حوض وادی الدخول (98,87 کلم)، فی حین بینت نتائج المعادلة(7) أن الرتبة الرابعة سجلت أعلى معدل تشعب (0,5) بفارق بسیط عن الرتبة الثانیة فی حین تنخفض نسبة التشعب للرتبة الثالثة، وهی بعمومها تعد معدلات منخفضة مقارنة ببعض الأودیة فی المملکة العربیة السعودیة کدراسة(بوروبة،محمد 2002م) لوادی عرکان ووادی یخرف رافدی وادی بیش، ودراسة (الحواس،عساف 2007م) لشعیب السحلیة.

الترتیب الهرمی لمجاری الشبکة المائیة

أظهرت نتائج تحلیل الرتب فی حوض وادی الدخول تبعاً لطریقة سترایلر نجد أن الوادی یصنف على أنه حوض من الرتبة الرابعة کما یظهر فی الشکل رقم (4) و(5)، ویتکون من شبکة تصریفیة عبارة عن(58) مجرى مائی، یأتی المجرى الرئیس للحوض عند التقاء مجرى الرتبة الثالثة مع مجرى الرتبة الرابعة فی أسفل الحوض المائی.

 

 

الشکل رقم(4) یوضح شبکة المجاری المائیة

 

الشکل رقم (5) یوضح شبکة المجاری المائیة طبقاً لتصنیف سترایلر

 

العلاقة بین عدد المجاری ورتبها

یعکس الشکل(6) العلاقة العکسیة الموجودة بین عدد المجاری ورتبها، بحیث تنخفض أعداد المجاری مع زیادة الرتبة.

الشکل رقم (6)یوضح العلاقة بین عدد المجاری والرتب

 

العلاقة بین رتب المجاری ومتوسط أطوال المجاری

یمثل الشکل رقم (7)العلاقة الطردیة بین رتب المجاری وأطوالها والتی تمثل التطور المطرد لرتب المجاری مع زیادة أطوالها .

الشکل رقم (7) یوضح العلاقة بین متوسط أطوال المجاری والرتب

 

ثالثا : الخصائص المساحیة لحوض الدخول

مساحة حوض التصریف   basin areaویرمز له (BA) و معامل استدارة الحوض  Basin Cirularity Factor  ویرمز له (BC)

بلغت المساحة الکلیة لحوض وادی الدخول (197,19) کلم2، ویبین التحلیل الکمی بتطبیق المعادلة (8) لشکل حوض التصریف مدى بعده عن الشکل الدائری، فقد جاءت قیمة معامل الاستدارة (0,253)وهی منخفضة جداً وتبتعد عن الواحد صحیح الذی یدل الشکل الدائری. قد یعزى ذلک إلى شدة تضرس خط تقسیم المیاه الذی زاد معه طول محیط الحوض بشکل کبیر.

کثافة التصریف Drainage Density

بینت نتائج المعادلة (9) والموضحة فی الجدول رقم(3)أن قیمة الکثافة التصریفیة لحوض الدخول بلغت(0,72) وهی کثافة أقل من المتوسط وفقاً لهرتون Horton الذی یرى أن الکثافة التصریفیة ترتفع إلى (1,24) فی المناطق المتضرسة ذات الصخور الصماء والمطر الغزیر بینما تنخفض فی المناطق التی تجری فیها الأنهار فی صخور عالیة النفاذیة. وتدل هذه القیمة المنخفضة على تباعد المجاری المائیة عن بعضها إلى جانب قصرها بالنسبة لمساحة الحوض.

تکراریة المجاری Channel Frequency

أتضح من المعادلة (10) أن حوض الدخول تصل تکراریة المجاری المائیة فیه إلى (0,23) مجرى/کلم2 أی ما یعادل مجرى/5کلم2.

 

الجدول رقم (3) یوضح الخصائص المساحیة لحوض الدخول

 

النتــــائـج :

تحلیل طبوغرافیة حوض وادی الدخول، وما یتعرض له الحوض من عملیات التعریة، ومالها من تأثیر على معدلات الجریان المائی فی الأحواض:

1-  تباینت درجات الانحدار فی الحوض المائی من أسفله إلى أعلاه، حیث تراوحت مابین  (0-29)ْ، وتزداد شدة الانحدار حول المجاری المائیة وتتناقص فی أسفل الحوض وفی أعلاه، ویتضح من اتجاه انحدار الحوض أن الانحدارات الجنوبیة تکون عرضة لاختلافات درجات الحرارة والرطوبة والریاح أکثر بکثیر من الانحدارات المواجهة للاتجاهات الأخرى، فهی تواجه الشمس بشکل مباشر لذا تجف بسرعة من الأرض المستویة، ومن ثم تصبح تربة الانحدارات الجنوبیة منخفضة المحتوى من المادة العضویة فتکون سهلة التفکک أکثر من التربة المواجه للشمال، وبما أن الریاح السائدة للمنطقة تهب من جهة الجنوب الشرقی؛ لذا قد تؤثر سلباً على النباتات من خلال فقدانها السریع للرطوبة عن طریق عملیة النتح الذی یزداد مع زیادة سرعة الریاح.

2- بلغت قیمة الوعورةRuggedness value(2,37) للحوض الکلی وهی قیمة مرتفعة، تدل على وعورة الحوض وجریان المیاه فی منطقة شدیدة التضرس، وهذا مؤشر یدل على شدة تضرس الحوض وخاصة مع ابتداء المجرى المائی الذی ینبع من أعالی مرتفعات طویق، ثم تنخفض عند مصب المجرى المائی حیث ینتهی الوادی مکوناً سهلاً فیضیاً واسعاً تغطیة الرواسب المنقولة.

3- بلغ مؤشر التعرج لحوض وادی الدخول (1,38)، واستناداً إلى تصنیف شوم Schamm فإن وادی الدخول یصنف بأنه ذو مجارٍ انتقالیة Transitional،  وقد یعود السبب إلى قلة تعرج مجاری الحوض، وإلى شدة الانحدار، إضافة إلى قدرة المجاری على شق طریقها باستقامة.

4- بلغ معامل التضرس فی حوض وادی الدخول (12,14) م/کم، وهی قیمة متوسطة، قد یعود ذلک إلى کبر مساحة الحوض، وإلى کثرة نقاط التقطع (نقط تغیر الانحدار) قرب المنبع؛ کنتیجة للتکوینات الصخریة الصلبة التی تظهر فی مجرى الوادی والتی لم یستطع إزالتها أو تعمیق مجراه خلالها.

5- انخفاض قیمة التقطع فی حوض وادی الدخول، وتدل جمیعها على أن حوض الدخول ذو نسیج طبوغرافی خشن، وأن صخور هذه الأحواض صلبة ولها القدرة على مقاومة عملیات النحت المائی، وقد یرجع ذلک إلى  طبیعة صخور حوض الدخول التی تنتمی إلى تکوین طویق – حنیفة  الذی یعود إلى العصر الجوارسی الأعلى، وهذا التکوین  یتألف من حجر جیری متماسک، وأبرز ما یمیز الحجر الجیری أنه یتصف بالصلابة، ومقدرته على مقاومة عوامل التعریة المختلفة.

تحلیل الخصائص الخطیة لحوض وادی الدخول تبعاً لتصنیف سترایلر

1- یصنف الحوض من الرتبة الرابعة، ویتألف من شبکة تصریفیة مکونة من(58) مجرى مائیاً، ویتکون المجرى الرئیس للحوض عند التقاء مجرى الرتبة الثالثة مع مجرى الرتبة الرابعة فی أسفل الحوض المائی.

2- أن الرتبة الرابعة تأخذ المتوسط الأطول للمجاری المائیة فتصل إلى (12,27) کم، ویلاحظ أن متوسط طول المجرى المائی یزداد مع زیادة الرتبة، وکما یقول هورتون أن هناک علاقة ایجابیة ثابتة تقریباً بین متوسط طول المجرى فی کل رتبة والرتبة التی تلیها، وهذا ناتج عن الأسلوب المتبع فی ترقیم شبکة التصریف، بینما شکلت الرتبة الأولى الأقل قیمة فی متوسط أطوال المجاری، وقد یعود ذلک إلى زیادة أعداد مجاری الرتبة الأولى مقارنة بالرتب الأخرى.

3- تأخذ الرتبة الرابعة أعلى قیمة لنسبة التشعب لتصل إلى (0,5) فی حین تنخفض الرتب المائیة الأخرى.

4- العلاقة بین رتب المجاری وأطوالها علاقة طردیة تمثل التطور المطرد لرتب المجاری مع زیادة أطوالها. بینما تکون العلاقة بین عدد المجاری المائیة والرتب علاقة عکسیة بحیث تنخفض أعداد المجاری مع تطور الرتبة .

تحلیل الخصائص المساحیة لحوض وادی الدخول

1- بلغت المساحة الکلیة لحوض وادی الدخول (197,19) کلم2 وبمتوسط مساحة (3,4).

2-  بلغت قیمة الکثافة التصریفیة لحوض الدخول (0,72ص) وهی کثافة أقل من المتوسط وفقاً لهرتون Horton الذی یرى أن الکثافة التصریفیة ترتفع إلى (1,24) فی المناطق المتضرسة ذات الصخور الصماء والمطر الغزیر، بینما تنخفض فی المناطق التی تجری فیها الأنهار فی صخور عالیة النفاذیة، وعموماً تعد قیمة الکثافة منخفضة وتدل على تباعد المجاری المائیة عن بعضها، وقصرها بالنسبة لمساحة الحوض .

3- تصل تکراریة المجاری المائیة فی حوض الدخول إلى (0,23) مجرى/کلم2 أی ما یعادل مجرى/5کلم2.

التوصیات

1- إمکانیة الاستفادة من میاه حوض وادی الدخول واستثمارها بحجزها من خلال إنشاء سد فی أسفل الوادی حیث الأرض السهلیة قلیلة التضرس، والتی بینتها نتائج التحلیل مع حفر آبار جوفیة فی مناطق الفواصل والتصدعات فی البنیة الجیولوجیة وحقن المیاه الجوفیة بمیاه الأمطار وهو أحد الخیارات الجیدة لاستثمار میاهه أولى من تبخر کمیات کبیرة منها فی مناخ شدید الحرارة بعد استجدائها لسنوات طویلة، وذلک بالتعاون المشترک بین وزارة البیئة والمیاه والزراعة وبین وزارة البترول والثروة المعدنیة، لتحقیق إدارة أمثل للموارد المائیة الجوفیة والسطحیة .

2- استزراع حوض وادی الدخول وذلک بإعادة غرس اشجاره التی عملت الأیدی البشریة على إزالته واجتثاثه، ویمکن الرجوع إلى "دلیل نباتات منطقة الریاض" الصادر من الهیئة العلیا لتطویر مدینة الریاض فی عام 1435هـ لاختیار النبتة المناسبة فی المکان المناسب، وذلک بالتعاون بین بلدیة المنطقة وبین وزارة البیئة والمیاه والزراعة .

3- التحذیر من ارتیاد الوادی وقت هطول الأمطار بوضع لوحات إرشادیة خاصة فی أعلى الوادی کما أظهرته قیم معدلات التشعب .

4- إعادة تأهیل وادی الدخول تأهیلاً بیئیاً مناسباً باستصلاحه وتحدید مسارات السیارات فیه بسفلتتها ورصفها وإقامة حواجز تمنع توغل السیارات فیه، على شکل مباردة طیبة من بلدیة المنطقة یجعل منه أنموذجاً مثالیاً لأودیة المنطقة ومظهر طبیعی جمیل .

5- الحرص على تخصیص أماکن لاستخدام المتنزهین من قبل بلدیة المنطقة .

6- أهمیة نشر الوعی مع تنفیذ القوانین لوقف العبث البشری والمتمثل فی اجتثاث الأشجار والرعی الجائر وآثار السیارات، وما ترتب على ذلک من تدهور بیئی واضح .

7-  تطویر محطات الأرصاد الجویة فی المنطقة .

8-  تشجیع البحوث والدراسات العلمیة فی مجال الدراسات المورفومتریة، من خلال دعم مراکز البحوث العلمیة والباحثین والجامعات والهیئات المعنیة بذلک.          

9- بناء قاعدة بیانات (مورفومتریة) تعتمد على نظم المعلومات الجغرافیة شاملة تحتوی على الخرائط والمعلومات والصور الفضائیة والدراسات والأبحاث المتعلقة بهذا المجال، وتکون بشکل یسهل استخدامها من قبل المواطنین وصانعی القرار والمخططین للاستفادة منها فی وضع خطط التنمیة الشاملة.

10-     الأخذ بمبدأ التنمیة البیئیة المستدامة وتطبیقها عند وضع الخطط التنمویة للمشاریع المستقبلیة.                                 

 المراجع

-   الدوسری، إبراهیم صالح راشد المجادعة،( 1990م)،الأفلاج، الطبعة الأولى، سلسلة هذه بلادنا، الرئاسة العامة لرعایة الشباب، الریاض، المملکة العربیة السعودیة.

-   ابن منظور ؛ محمد مکرم ؛ لسان العرب؛١٤١٤هـ ؛ الطبعة الثالثة ؛ دار صادر ؛ بیروت ؛ لبنان

-   أطلس منطقة الریاض،1999م، وزارة التعلیم العالی، جامعة الملک سعود، الریاض، المملکة العربیة السعودیة.

-   المطری، السید خالد،1999م،الجغرافیا الحیویة،الطبعة الرابعة،الدار السعودیة للنشر والتوزیع، جده، المملکة العربیة السعودیة.

-   علاجی،آمنه أحمد(2010م)، تطبیق نظم المعلومات الجغرافیة فی بناء قاعدة بیانات للخصائص المورفومتریة ومدلولاتها الهیدرولوجیة فی حوض وادی یلملم، رسالة ماجستیر، کلیة العلوم الاجتماعیة ،عمادة الدراسات العلیا، جامعة أم القرى،مکة،المملکة العربیة السعودیة.

-   جودة،حسنین جودة،2003م، الجیومورفولوجیا-علم أشکال سطح الأرض مع التطبیق بأبحاث فی جیومورفولوجیا العالم العربی، دار المعرفة الجامعیة، مصر.

-   مدخلی،رقیة إبراهیم (2010م)،مخاطر السیول بحوض وادی بیش بمنطقة جازان، رسالة ماجستیر،کلیة العلوم الاجتماعیة ، عمادة الدراسات العلیا، جامعة أم القرى،مکة،المملکة العربیة السعودیة.

-   الغامدی،سعد أبو راس(2004م)، استخلاص شبکة التصریف السطحی للمیاه باستعمال المعالجة الآلیة لبیانات صور الأقمار الصناعیة :دراسة على منطقة جبال نعجان،مجلة جامعة أم القرى للعلوم التربویة والاجتماعیة والإنسانیة ،المجلد السادس عشر، العدد الثانی،جمادى الأولى.

-   النشوان، عبدالرحمن عبدالعزیز،( 1410هـ)، منطقة الأفلاج دراسة جغرافیة میدانیة،مکتبة الرشد، الریاض، المملکة العربیة السعودیة.

-   الحواس، عساف علی، 2007م، توظیف تکاملی لتقنیات الاستشعار من بعد ونظم المعلومات الجغرافیة لتحدید وتحلیل الخصائص الهیدرومورفومتریة لأحواض التصریف الصحراویة، سلسلة بحوث جغرافیة، رقم 81، الجمعیة الجغرافیة السعودیة، جامعة الملک سعود، الریاض، المملکة العربیة السعودیة.

-   شرف،محمد إبراهیم،(2010م)، التحلیل المکانی باستخدام نظم المعلومات الجغرافیة ، دار المعرفة الجغرافیة، مصر.

-   محسوب،محمد صبری،(2007م)، جیومورفولوجیة الأشکال الأرضیة، مکتبة الرشد، الریاض ،المملکة العربیة السعودیة.

-   الصالح،محمد عبدالله،(1992م)، بعض طرق قیاس المتغیرات فی أحواض التصریف،مرکز البحوث ،کلیة الآداب ،جامعة الملک سعود،العدد 25، الریاض، المملکة العربیة السعودیة.

-   الصالح،محمد عبدالله،(1999م)، استخدام صور الماسح الموضوعی المحسنة والخرائط الطبوغرافیة للتحلیل المورفومتری لوادی عنان ووادی مزیرعة بوسط المملکة العربیة السعودیة،مجلة جامعة الملک سعود،کلیة الآداب،ص287-304 ،الریاض ، المملکة العربیة السعودیة.

-   بوروبة،محمد فضیل،(2002م)،الخصائص المورفومتریة لحوضی وادی عرکان ووادی یخرف رافدی وادی بیش بالمملکة العربیة السعودیة:دراسة تطبیقیة مقارنة، سلسلة بحوث جغرافیة، رقم 53، الجمعیة الجغرافیة السعودیة، جامعة الملک سعود، الریاض، المملکة العربیة السعودیة.

-   الأحمدی،فهد سالم، دراسة للاستخلاص المعلومات الهیدرولوجیة اللازمة لتصمیم السدود بطرق آلیة – مراجعة للتقنیات الحدیثة، واعتمد على نموذج الارتفاعات الرقمیة فی استخلاص المعلومات الهیدرولوجیة والمورفومتریة والطبوغرافیة،وزارة المیاه والکهرباء، المدیریة العامة للمیاه بمنطقة المدینة المنورة،المملکة العربیة السعودیة.

-   هیئة المساحة العسکریة، خریطة رقمیة، الریاض، المملکة العربیة السعودیة (2010م).

-   النفیعی،هیفاء محمد،(2010م)، تقدیر الجریان السطحی ومخاطرة السیلیة فی الحوض الأعلى لوادی عرنة شرق مکة المکرمة بوسائل الاستشعار عن بعد ونظم المعلومات الجغرافیة،رسالة ماجستیر،کلیة العلوم الاجتماعیة ،عمادة الدراسات العلیا،جامعة أم القرى ،مکة ، المملکة العربیة السعودیة.

عدد المشاهدات للمقالة: 179

تنزیل PDF: 441