إعداد

محمد إبراهيم شرف. د.أ

أستاذ المناخ التطبيقي

غزير ومستمر للمطر مما ينتج عنه جريان بهطول السيول تقترن ظاهرة

مائي شديد يتبع انحدار سطح األرض فيمأل المناطق المنخفضة والحوضية

.بالسكانسواء كان ذلك في مناطق مأهولة أو غير مأهولة ،بالمياه

يتحول المحالت العمرانية حيث وتكمن الخطورة في حالة تجمعها داخل

في حياة بالسلب الطبيعية التي تؤثر المخاطر أحد أكثر المشهد ليشكل

كبيرة وخسائر فادحة في البنى أضرار وتتسبب في حدوث . االنسان

. التحتية األساسية للمدن واألنشطة البشرية

:عندما تتحقق ظروف معينة

(.بيانات مناخية)ظروف جوية تتعلق بالهطول المطري -1

بيانات )ظروف مكانية تتعلق بالتدفق المائي السطحي -2

(.األرضسطح مناسيب

األمطار بالتوافق مع االنحدار العام لسطح األرض تتدفق مياه : المحصلة

مركز تصريف يعرف بحوض نحو و تتجمع على شكل مجارى مائية

. التصريف

ومسبباته من أحد تعد دراسة الجريان المائى السطحى بجميع أشكاله -

. تطبيقات نظم المعلومات الجغرافية

أحواض التصريف سواء كان ذلك على وتبنى قاعدة بياناته ، تنظم -

التصريف الجاف الدائم ، أو أحواض المائى

أساليب متعددة لتحليله وتفسير نظامه لتحديد أفضل السبل توفر -

بالظواهر أو التقليل والحد من أضراره وتفسيرعالقته لإلستفادة منه

.الطبيعية والبشرية المرتبطة به

كانت لسنوات عديدة دراسة وإدارة السيول مكلفة للغاية وغير عملية

وتحتاج الى عمليات حقلية ومعملية وحسابية وخرائطية

.عديدة ومكلفة للغاية

اليوم مع تكنولوجيا التكامل بين نظم المعلومات الجغرافية والبيانات

الرقمية أصبح رصد وإدارة السيول أكثر دقة وسهولة وسرعة وأمكن

تحليل بياناتها والحصول على مخرجات رقمية تعد مفتاح إلدارة السيول

.ونمذجة مخاطرها

بيانات خصائص شبكة التصريف المائي -1

بيانات الخصائص الجيولوجية والتضاريسية -2

.والمورفومترية لحوض التصريف

. بيانات الخصائص الجوية وبخاصة المطرية -3

:البيانات المكانية المطلوبة

نموذج المناسيب الرقمي

:مصدرها

رصد ميداني رقمي –مرئيات فضائية

:ويشمل انتاج الطبقات المعلوماتية التالية

–شبكة التصريف المائي –التدفق المائي التراكمي –التدفق المائي أحواض التصريف –أطوال المجاري –أعداد المجاري –رتب المجاري

. محيطات أحواض التصريف –مساحة أحواض التصريف –المائي

جمع البيانات

مرئيات األقمار

االصطناعيةنماذج المناسيب

الرقميةالرصد الميداني

بالرادار

اتجاه التدفق المائي التدفق المائي التراكمي

انتاج خرائط التدفق

المائي

شبكة التصريف المائي

تحليل إتجاه التدفق المائى أساس يعتمد عليه فى تحليل شبكة التصريف يعد المائى ومساراتها ، وأطوالها ، وحساب التدفق المائى المتراكم لكل مجرى من

.األحواض، ومساحة مجارى الحوض

على نموذج المناسيب الرقيمة ، ويعتمد تحليل إتجاه التدفق المائى السطحى :وينقسم التحليل الى ثالث مراحل

المركز فى المنسوب بين الخلية إنتاج نموذج رقمي تحمل خالياه قيم الفارق 1 3* 3وثمانية خاليا مجاورة لها فى نظاق خاليا

الخلية انتاج نموذج اتجاهات يوضح كل إتجاه فيه اتجاه التدفق المائى من 2المركز نحو الخلية التى تنخفض عنها وتحمل أكبر فارق فى المنسوب بينهما

يتم تكرار حساب إتجاه التدفق لباقى خاليا الشبكة ، ثم وبين الخلية المركز .بالطريقة ذاتها

77 73 70

82 78 67

88 84 75

انتاج نموذج رقمي يحاكي اتجاهات التدفق تحمل خالياه قيم 3

2) التى تعادل( 1)، فيأخذ اإلتجاه الشرقى القيمة 2الرقم مضاعفات

، ( 1* 2) التى تعادل ( 2)، واإلتجاه الجنوبى الشرقى القيمة ( صفر*

، واإلتجاه الجنوبى ( 2* 2)التى تعادل ( 4)واإلتجاه الجنوبى القيمة

واإلتجاه الشمالى ( 16)، واإلتجاه الغربى القيمة ( 8)الغربى القيمة

واإلتجاه الشمالى الشرقى ( 64)، واإلتجاه الشمالى ( 32)الغربى

(128 )

32 64 128

16

1

8 4 2

78 72 72 71 58 49

74 67 56 49 45 50

69 53 44 37 38 48

64 58 55 22 31 24

68 51 47 21 16 19

74 53 34 12 11 12

2 2 2 4 4 8

2 2 2 4 4 8

1 1 2 4 8 4

128 128 1 2 4 8

2 2 1 4 4 4

1 1 1 1 4 16

، حيث يتم انتاج التدفق المائى السطحى يعتمد في تحديده على نموذج إتجاه نموذج رقمي جديد تحمل خالياه قيم تمثل عدد الخاليا التي يتجه منها التدفق

.المائي الي كل خلية

إذا ما إتفق إتجاه التدفق من الخلية األولى الى فعلى سبيل المثال في حالة الخلية الثانية مع إتجاهه من الخلية الثانية الى الخلية الثالثة فهذا يعنى أن الخلية الثالثة سيصل إليها الماء الذى تدفق من الخلية األولى الى الثانية

الى الماء المتدفق من الخلية الثانية إليها ، وهذا يعنى أن الخلية وأضيف وبالتالي تأخذ هذه الخلية الثالثة ستستقبل كمية من الماء تراكمت من خليتين

تعني أن ثالث خاليا في اتجاه التدفق 3، والخلية التي تحمل القيمة 2القيمة في إتجاه أن سبع خاليا تعنى 7الخلية التي تحمل الرقم و، .المائي تتجه إليها

التدفق المائى تنتهى اليها وهكذا، وتكون المحصلة النهائية خريطة مخرجة تأخذ قيم خاليا شبكتها عدد الخاليا التى تصب فى كل منها

0 0 0 0 0 0

0 1 1 2 2 0

0 3 7 5 4 0

0 0 0 20 0 1

0 0 0 1 24 0

0 2 4 7 25 1

0 0 0 0 0 0

0 1 1 2 2 0

0 3 7 5 4 0

0 0 0 20 0 1

0 0 0 1 24 0

0 2 4 7 25 1

المائى نموذج التدفق تمثل المجارى المائية جرياناً سطحياً متركماً ، فمن

التراكمى يتضح أن الخاليا التى تحمل أعلى قيمة تدفق تراكمى هى

بسبب تجمعه من أكثر من جهة إليها الماء المسارات التى يتدفق

وبالتالى تعبر تلك الخاليا عن مسارات المجارى المائية ، التى تحدد عن

طريق تتبع المسار من الخاليا األقل قيمة نحو الخاليا األكبر قيمة فى

.التراكميالمائى نموذج التدفق

رتب كل مجرى فى حسب بأكواد تعريفية المائية ويتم تعريف المجارى

نظام التصريف ، ويبدأ التعريف الكودى بالمجارى األصغر فاألكبر

واحد يعطى كودى أحواض التصريف فيتم تعريفها برقم أما فاألكبر ،

.للحوضلجميع المجارى المائية التابعة

0 0 0 0 0 0

0 1 1 2 2 0

0 3 7 5

4 0

0 0 0 20

0 1

0 0 0 1 24

0

0 2 4 7 25 1

http://downloads.esri.com/blogs/hydro/ISSI/BC_Elevation.pdf

:ويشمل انتاج الطبقات المعلوماتية التالية

االرتفاع األقصى واألدنى والمتوسط لألحواض -1

نسبة انحار المجاري المائية باألحواض -2

نسبة انحدار األحواض -3

نسبة التضرس بكل حوض -4

المعامل الهبسومتري لكل حوض -5

معدل نفاذية التركيب الصخري بكل حوض -6

:ويشمل انتاج الطبقات المعلوماتية التالية

:الخصائص الشكلية لألحواض -1

(معامل االندماج –معامل االستطالة –معامل االستدارة )

زمن التركيز بالحوض -2

زمن االستجابة بالحوض -3

:خصائص شبكة المجاري المائية بكل حوض -4

معدل بقاء –نسبة التقطع –تكرارية المجاري –كثافة التصريف )

( المجرى المائي

:ويشمل انتاج الطبقات المعلوماتية التالية

والشهري واليومي لهطول األمطاروالفصلي التغير السنوي -1

أعلى كمية هطول مطري يومي -2

حاالت الطقس المصاحبة والسابقة ألعلى كمية هطول مطري يومي -3

.احتمالية تكرارالمطر في فترات رجوع متباينة -4

احتمالية حدوث السيول في فترات رجوع مختلفة -5

معدل –سرعة التدفق المائي )بيانات التحليل الهيدروليكي وتشمل -6

–زمن تصريف الحوض –حجم السريان المائي –الجريان السطحي (.صافي الجريان المائي

:ويشمل انتاج الطبقات المعلوماتية التالية

الوحدات االدارية للمكان -1

توزيع الخصائص السكانية -2

توزيع صور استخدام األرض -3

توزيع شبكة الطرق -4

توزيع شبكات المرافق والبنى التحتية -5

متغيرات أخرى -6

:وتشمل بناء نموذج مكاني يتكون من المراحل التالية

استحضار أو استدعاء الطبقات المعلوماتية المرتبطة بهطول المطر، -1

.والخصائص التضاريسية، والخصائص المورفومترية

سرعة ) استدعاء الطبقات المعلوماتية المرتبطة بالتحليل الهيدرولوجي -2

–صافي الجريان السطحي –معدل الجريان السطحي –التدفق المائي (حجم السيول في األحواض

.إعادة تصنيف الطبقات المعلوملتية بعدد متماثل من الفئات -3

التطابق الموزون النتاج طبقة معلوماتية لتصنيف مستويات مخاطر -4

. السيول في األحواض

:وتشمل بناء نموذج مكاني تطابقي يتكون من المراحل التالية

.استدعاء طبقة مستويات مخاطر السيول المخرجة من النموذج السابق -1

تصنيف الوحدات االدارية -2

تصنيف الخصائص السكانية -3

تصنيف استخدام األرض -4

تصنيف شبكة الطرق -5

(المحافظات-البلديات-األحياء)تصنيف المناطق االدارية -6

تصنيف المرافق والبنى التحتية -7

التطابق الموزون بين طبقة مستويات مخاطر السيول وطبقة أو أكثر -8.من الطبقات المصنفة السابقة

نظم المعلومات الجغرافية العديد من الحلول لتفادي اآلثار المدمرة تقدم

بكل إقليم التدفق المائي الرقمية للسيول والفيضانات تبدأ بمعالجة نماذج

على حدة حسب مستوى تعرضه لمخاطر السيول وذلك باستخدام أدوات

الحيوية المنشآت يتفادى اتجاهات التدفق المائي لكي جبرية لتعديل قيم

.عنه الى أحواض تصريف أخرى بعيدة والتجمعات السكنية، وتحويله

أو انتاج خرائط لمسارات صناعية تحت سطح األرض تتوافق مع مناطق

الجريان المائي السطحي وأحواض التصريف الواقعية لتجميع مياه

األمطار في غرف خرسانية مدفونة لتقلل من حجم التدفق المائي السطحي

.وتراكمه

وهللا ولي التوفيق