Table of Contents
فهم الفيضانات داخل الأراضي المادية
وتصنف الفيضانات ضمن أكثر الأخطار الطبيعية تواترا وتدميرا في جميع أنحاء العالم، وتعيد تشكيل المستوطنات البشرية والبيئات الطبيعية، وتظهر عندما ترتفع المياه من الأمطار الغزيرة، أو تساقط الثلوج السريع، أو تلف المياه، أو تلف المياه السد، وتزيد من قدرة الأنهار والبحيرات والمناطق الساحلية على تحملها، وتتسبب في تدفقها إلى الأراضي المتاخمة، وتتوقف شدة وسلوك الفيضانات بشدة على المشهد الطبيعي المحيط.
فالمناظر الطبيعية ليست خلفيات سلبية؛ فهي توجه وتخزن وتفرج عن مياه الفيضانات بشكل نشط؛ ويمكن للغطاء الضيقة أن يحول عاصفة أمطار متوسطة إلى فيضان مميت، بينما قد يستوعب فيضان واسع النطاق موجة كبيرة بأقل قدر من الضرر؛ وبالمثل، يمكن للجبال أن تعترض الهواء المرطوم، وتولد أو تساقط الأمطار مما يزيد بدرجة كبيرة من خطر الفيضانات المحلية، ويعتبر فهم هذه الديناميات أمرا أساسيا للإدارة الفعالة للفيضانات، والتخطيط لاستقرار بالأرض.
دور وادي نهر في الفيضانات
وادي مورفولوجيا وفلود بيفيور
فالوادي النهرية هي قنوات طبيعية لتصريف المياه، حيث إن شكلها وطولها وعمقها ودرجها يؤثران تأثيرا مباشرا على مدى الفيضانات وسرعة المياه، كما أن الوديان الواسعة النطاق التي تحتوي على فيضان واسع النطاق يمكن أن تخزن كميات كبيرة من مياه الفيضانات، وتخفض التدفقات القصوى إلى أسفل المجرى، وعلى النقيض من ذلك، فإن التدفقات الكبيرة من جانبي الفيضانات ترتفع بسرعة وتتدفق بسرعة أكبر، وتزيد من الإمكانات التدميرية.
وتسريع الوديان في المياه، وزيادة التحات، ونقل الرواسب والحطام، مما قد يخلق مخاطر ثانوية مثل الانهيالات الأرضية أو الجمجمات التي تزيد من إعاقة تدفق المياه وتزيد من تفاقمها، وتبطيء مستويات المياه، وتسمح بمزيد من الوقت للتسرب والحد من مستويات الفيضانات القصوى، ولكنها أيضا تطيل أمد التسلل في المناطق المنخفضة.
خامات ورموز
وتُعدّ قوارير الفيضانات مسدودة، ومناطق متدنية مجاورة للأنهار التي تُغمى عليها بطبيعة الحال خلال أحداث ارتفاع التدفق، وهي تعمل كخزن مؤقت للمياه، وتخفض ذروة الفيضانات في أسفل المجرى، وتُحدث في الوقت المناسب رواسب فيضان دورية، وتخلق تربة زراعية خصبة، وتجتذب هذه الخصوبة الطبيعية المستوطنات البشرية في آلاف السنين، مما يخلق مفارقة بين الأنهار التي تُعدّ أكبرها.
ويشكل نقل الرواسب جانباً بالغ الأهمية، حيث أن المياه الجوفية تحمل رسوباً معلقاً يمكن أن يوضع في جميع أنحاء قسائم الفيضانات، مما يبني أرضية الوادي على مر القرون، غير أنه عندما تُخيط هياكل مراقبة الفيضانات الرواسب، فإن المناطق الواقعة في المجرى قد تتعرض للتآكل وفقدان التراب، وهذا التوازن حاسم للإدارة المستدامة للنهر.
أمثلة عالمية حقيقية
إن نهر الراين في أوروبا يقدم مثالاً كلاسيكياً على تأثير الوادي، حيث تتدفق أعلى مستوياته من خلال وديان حادة تولد سرعة من صهر ألبين الجليدي وسقوط الأمطار، حيث يخترق النهر قشرة الراين العليا الواسعة، وتدفقت مياه الفيضانات عبر شوارع الفيضانات، وأدت إلى انخفاض معدلات التدفق في قاعات التدخل البشري، والدايات، والتوجّه إلى حدّة، في العقود الأخيرة، مما أدى إلى تحسين الفيضانات في عام 1995.
وفي آسيا، فإن دلتا غاينغز - برامابوترا هي واحدة من أكثر المناطق تعرضا للفيضانات على الأرض، كما أن وديان هذه الأنهار التي تتغذى على الهيمالايا واسعة ومسطحة للغاية، مما يتيح لها أن تنتشر الأمطار الموسمية عبر آلاف الكيلومترات المربعة، كما أن الفيضانات السنوية تغذي خصوبة التربة، ولكنها تهدم ملايين الناس، ويزيد شكل الوادي هنا من حجمه.
أثر راندجز الجبلي على الفيضانات
سقوط الأمطار الأورامية وجيل الركض
فالسلاسل الجبلية تعمل كحواجز تعترض تيارات الرياح السائدة، وتجبر الهواء على الارتفاع، والبرود، وتلتف في السحابات والهيكل، ويمكن لهذه العملية، المعروفة باسم الرفع الأوزيقي، أن تنتج سقوطاً شديداً في الجانب الأمامي من الجبال، وقد يتدفق بسرعة إلى المنحدرات، مما يؤدي في كثير من الأحيان إلى حدوث فيضان في الوديانات وظلها.
فعلى سبيل المثال، تتلقى الغارات الغربية في الهند أكثر من 000 5 ملليمتر من هطول الأمطار سنويا على منحدرات الرياح أثناء الموسم، وتولد التدرجات الحادة سرعة في الأنهار مثل غودافاري وكريشنا، التي تغرق بعد ذلك مناطق واسعة في أسفل النهر، وبالمثل، تنتج الألب الأوروبية سقوطاً حاداً أوغرافياً يغذي الراين وروتيشين والأنهار التي ترتفع فيها الفيضانات.
Snowmelt and Glacial Flood Hazards
تساقط الجبال كالثلج والثلج خلال الأشهر الباردة، حيث يُطلق التدفّق الربيعي والصيفي هذا الماء تدريجياً، ويستمر تدفق الأنهار، لكن التدفق السريع غير العادي أو المجرى المائي يمكن أن يسبب تذوب مفاجئ يُفرط في القنوات المتدفقة، وفي المناطق الجبلية المرتفعة مثل هيمالايا، وآنديز، وجبال الصخور، يُدمّ فيضات الجليدية من مخاطر موسمية.
وفي بيرو، شهد نطاق كورديليرا بلانكا العديد من صناديق الطاقة العالمية خلال القرن الماضي، مما أسفر عن عواقب وخيمة على مدن مثل هواراز، وقد قلصت الجهود المبذولة لتصريف أو استقرار البحيرات الجليدية، ولم تزيل المخاطر، وبالمثل، وفي الهيمالايا النيبالي، دمرت مؤسسة دي دي دي تيشو غلو في عام 1985 محطة للطاقة الكهرمائية وألحقت أضرارا واسعة النطاق، مما أبرز ضعف المجتمعات الجبلية.
فلاش فلود من ستيب تراين
وتنتج المنحدرات الجبلية ذات التربة الرقيقة والنباتات المحدودة مجرى سريع خلال عواصف حادة، ويعني عدم القدرة على التسلل تركيزات المياه بسرعة إلى المجاري الصغيرة التي تتحول إلى مواسير متفرقة في غضون دقائق، وهذه الفيضانات الوميضية شديدة الخطورة لأنها تحدث بتحذير ضئيل، وتولد المناطق الجبلية القاحلة في جنوب غرب الولايات المتحدة، مثل نهر سونوران، فيضات سريعة خلال فترات الصيف.
ويمكن أن يؤدي التعديل البشري للمناظر الجبلية، مثل إزالة الغابات، وبناء الطرق، والتحضر، إلى زيادة سرعة الركض وتفاقم خطر الفيضانات، فالطرق غير المعبدة وقطع الطرق تؤدي إلى إيجاد قنوات تعجل تدفق المياه، في حين أن إزالة الغطاء الحرجي يقلل من الاعتراض والتهرب، ومن الضروري أن تخفف الممارسات المستدامة في مجال الحراجة وإدارة الأراضي من هذه الآثار.
Interplay Between River Valleys and Mountain Ranges
الجبال - Fed Rivers and Valley Flooding
معظم الأنهار الرئيسية نشأت في الجبال وتدفقت عبر الوديان نحو البحر والتفاعل بين الهيدرولوجيا الجبلية وعلم الوادي معقد
وهذا الترابط يعني أن إدارة الفيضانات في المناطق المنخفضة يجب أن تنظر في الظروف الجبلية في أعلى المجرى، وعلى سبيل المثال، فإن إزالة الغابات في الهيمالايا قد ارتبطت بزيادة حدة الفيضانات في دلتا غاينغز - برامابوترا، لأن انخفاض التسلل يؤدي إلى ارتفاع سرعة سرعة الركض، وعلى العكس من ذلك، فإن وجود الأراضي الرطبة الطبيعية والبحيرات في وادي الجبال يمكن أن يوقف الفيضانات التي ترتفع فيها مستوياتها، ويبعث المياه ببطء.
قدرات التخزين الطبيعية
وكثيراً ما تحتوي وديان الجبال على البحيرات الطبيعية والمستودعات )الطبيعية والاصطناعية( التي يمكن أن تخزن مياه الفيضانات، والبحيرات الجليدية والبحيرات المدمّرة للآلام والأحواض الهيكلية تسهم جميعها في الاحتفاظ بالماء المؤقت، ويمكن أن تقلل قدرة هذه السمات بدرجة كبيرة من ذروة الفيضانات في أسفل النهر، ولكن عندما تتجاوز قدرة التخزين، أو عندما تفشل السدود، يمكن أن تكون العواقب شديدة.
وتشتمل إدارة الفيضانات الحديثة بشكل متزايد على مفهوم " الاحتجاز والاحتجاز " في مستجمعات الجبال، كما أن السدود الصغيرة، والأعراق، وإعادة التحريج تساعد على إبطاء التسلل وزيادة التسلل، والحد من تدفقات الذروة في الوديان الواقعة في أسفل النهر، وكثيرا ما تكون هذه الحلول القائمة على الطبيعة أكثر فعالية من حيث التكلفة من الأعمال الهيكلية الكبيرة، وتوفر فوائد إضافية مثل إعادة تغذية المياه الجوفية وحفظ الموائل.
إدارة الفيضانات في الأراضي المادية
التدابير الهيكلية
وتعتمد إدارة الفيضانات التقليدية اعتمادا كبيرا على الهياكل الهندسية للسيطرة على تدفق المياه، وتقتصر الأنهار التي تتدفقها السدود والفيضانات على قنواتها، وتحمي الأراضي المتاخمة، وتخزن السدود والمستودعات مياه الفيضانات لتبطؤ الإفراج، وتتجه إلى الانفاق وتعمق الأنهار لتتحرك بسرعة، وفي حين أن هذه الهياكل فعالة بالنسبة للأحداث المعتدلة، فإن هذه الهياكل قد تفشل في التآكل الكارثي عند الإفراط في الإغراقة؛ وتزيد من تدفق المياه.
وفي وادي الجبال، تحقق السدود والحواجز التي تصطدم بالطوابق، وتبطء المياه، وتخفض طاقة الفيضانات الوميضية، ولدى جبال الألب السويسرية نظم واسعة من أعمال مكافحة الرهيبة، بما في ذلك هياكل الرواسب التي تفرق الطاقة، وفي الولايات المتحدة، تعمل فيلق الجيش الأمريكي للمهندسين أكثر من 700 سد للسيطرة على الفيضانات، والكثير منها في نظم صيانة الأنهار الجبلية الثابتة، غير أن هناك ظروفا آخذة في الطلب وتحسن المناخ.
التدابير غير الهيكلية
وببطئ، تحولت إدارة الفيضانات إلى نهج غير هيكلية تعمل مع العمليات الطبيعية، حيث تحدد رسم خرائط فيضانبولين المناطق الشديدة الخطورة وتسترشد بها أنظمة الحد من الفيضانات، وقد تتطلب مدونات البناء في الوديان المعرضة للفيضانات هياكل مرتفعة أو مقاومة للفيضانات، ويمكن أن توفر نظم الإنذار المبكر التي تدمج بيانات الأمطار في الوقت الحقيقي وقياسات الأنهار والتنبؤات الجوية ساعات إلى أيام من الإشعار، مما يسمح بالإجلاء والرمال.
وفي المناطق الجبلية، تُستخدم محطات الطقس الآلية ومجسات تدفق المياه في غاية الأهمية للإنذار بالفيضانات الوشيكة، ويستخدم برنامج الدائرة الوطنية للطحالب الجلدية والثديين للفيضانات شبكات الرادار والقياس لإصدار الإنذارات، وتشرك نظم الإنذار المبكر بالفيضانات المجتمعية في أماكن مثل نيبال وبنغلاديش متطوعين محليين يرصدون الأنهار ويوجهون الإنذار عن طريق الهواتف اللاسلكية والهواتف النقالة.
الحلول القائمة على الطبيعة
إن إعادة تشغيل المنافذ الطبيعية للفيضانات هي مبدأ محوري لإدارة الفيضانات الحديثة، وإلغاء الليف غير الضرورية، وإنشاء مناطق استبقاء، وإعادة ربط الأنهار بمواد الفيضانات، تتيحان انتشار المياه وتباطؤها، وفي الوديان الجبلية، تؤدي إعادة زراعة المنحدرات إلى الحد من التآكل والتآكل، وترميم الأراضي الرطبة يزيد من قدرة تخزين المياه وتصفية المياه.
وبالمثل، فإن فلسفة " العمل مع الطبيعة " التي تروج لها الرابطة الدولية للهندسة والبحوث الهيدروليكية ترشد المديرين إلى إدماج العمليات الطبيعية في تصميم الهياكل الأساسية، وعلى سبيل المثال، فإن السماح للأنهار بأن تتحول داخل الممرات الأوسع نطاقاً يقلل من ذروت الفيضانات ويحسن تنوع الموائل، ففي الولايات المتحدة، أظهر استرداد نهر الألفا بعد إزالة السد كيف يمكن لإعادة ديناميات النهر الطبيعية أن تقلل من مخاطر الفيضانات وتراكم الرواسب.
Climate Change and Future Flood Risks
ويزيد تغير المناخ من وتيرة وحجم الأحداث الهطولية القصوى، ويزيد الهواء الوارمر من الرطوبة، مما يؤدي إلى سقوط الأمطار بدرجة أكبر، وفي الوقت نفسه، فإن الصهر الجليدي والتراجع الجليدي في وقت سابق يغيّران أنماط الانهيار الموسمي، وتتسارع المناطق الجبلية في الاحترار أكثر من الأراضي المنخفضة، وتتسارع معدل الارتحال الجليدي، وتزيد من احتمال تغير ظواهر إزالة الغابات في المناطق الحضرية.
وتشير التوقعات إلى أنه بحلول نهاية القرن، ستشهد مناطق كثيرة زيادة بنسبة تتراوح بين 20 و30 في المائة في كثافة حدث الفيضانات الذي يبلغ 100 سنة، وسيظل تأثير وادي الأنهار والمناطق الجبلية مستمراً، ولكن خط الأساس للمخاطر آخذ في التحول، ولذلك يجب أن تكون استراتيجيات التكيف دينامية، ويشمل ذلك الارتقاء بالهياكل الأساسية إلى مستويات أعلى، وإعادة التخزين الطبيعي، وتحسين القدرات المتوقعة، والإدارة المتكاملة لمستجمعات المياه التي تعتبر النظام بأكمله من ماء الجبال إلى الفيضانات.
خاتمة
إن وديان الأنهار ونطاقات الجبال ليست مجرد فيضانات مرئية؛ فهي عوامل نشطة تشكل هيدرولوجيا الفيضانات؛ فالوادي تحدد كيف تنتشر مياه الفيضانات، بينما تولد الجبال وتنظم أفضل أنواع المياه، ويُعد فهم هذه الضوابط الطبيعية أمرا أساسيا لتقييم مخاطر الفيضانات ووضع استراتيجيات فعالة للإدارة؛ وتجمع النهج الأكثر نجاحا بين التدابير الهيكلية والعمليات الطبيعية، واحترام الديناميات المتأصلة لنظم الأنهار، مع أن تغير المناخ يفيض في الهياكل الأساسية لمواجهة مخاطر الفيضانات.