نظام الحجر الرملي النوبي للمياه الجوفية
نظام الحجر الرملي النوبي للمياه الجوفية Nubian Sandstone Aquifer System (NSAS) هوأكبر نظام معروف جوفي للمياه الأحفورية في العالم. ويقع تحت الأرض في الطرف الشرقي للصحراء الكبرى ويمتد عبر الحدود السياسية لأربع دول في شمال شرق أفريقيا. يغطي المشروع مساحة الأرض التي تزيد على 2 مليون كم2، وتضم شمال غرب السودان، شمال شرق تشاد، جنوب شرق ليبيا، ومعظم مصر. وتحتوي على 150.000 كم3 من المياه الجوفية، وترجع أهمية نظام الحجر الرملي النوبي مورد مائي متميز محتمل لبرامج التطوير المستقبلية في هذه البلدان. مؤرخاً، في إطار مشروع النهر الصناعي العظيم في ليبيا، تم استخراج كميات مياه وفيرة من الحوض الجوفي، حيث ستصل إلى ما يقارب 2.37 كم3 سنوياً. هذا النظام يستخدم بصفة أساسية لإمدادات المياه في واحة الكفرة.
السمات
منذ 2001، يقع حوض الحجر الرملي النوبي للمياه الجوفية بين منطقتي توشكى وأبوسمبل المصرية التي خضعت لعمليات حفر وتطوير مكثفة كجزء من مشروع استصلاح الأراضي. استخدمت معلومات الحفر لإجراء مجموعة متنوعة من الدراسات حول الضبط الهيدرولوجي لمنطقة حوض المياه الجوفية. تشير النتائج إلى حتى السمات الصخرية والحالة التكتونية لها تأثير كبير على أنماط تدفق المياه الجوفية وإحتمالية وجود المياه الكوفية في عموم المنطقة، والتي تعتبر منخفضة نسبياً عند مقارنتها بالمناطق المجاورة في شرق العوينات أوالداخلة.
الجيولوجيا
يتكون حويض المياه الكوفية بنسبة كبيرة من الحجر الرملي الحديدي وطفل صفحي هائل وطمي intercalation، بسماكة تتراوح بين 140-230 متر. يتراوح نوع المياه الكوفية من المياه العذبة إلى المياه الأجاج (تتراوح الملوحة من 140-1400 ج.م). ترتيب هيمنة الأيون توضح حتى كاتيون الصوديوم يغلب بطريقة أكثر شيوعاً على الكالسيوم والماغنسيوم - في حين حتى الكلورايد يغلب على الكبريتات والبيكربونات. المياه الجوفية هي من أصل نيزكي (يشير مصطلح المياه النيزيكية إلى المياه التي نشأت بسبب الهطول؛ معظم المياه الجوفية هي نيزكية في الأصل). الهجريزات العالية للصوديوم، الكلوريد، والكبريتات يعكس عمليات النض والانحلال للطفل الصفحي الجبسي والطمي، بالإضافة إلى طول مدة سكون المياه
مشروع الخزان النوبي
عندما قرر الرئيس المصري السابق جمال عبدالناصر إنشاء واد حديث بديل عن الدلتا أنشأ الهيئة العامة لتعمير الصحاري، وكانت تتبع القوات المسلحة يرأسها اللواء حسن صبيح رئيس سلاح المهندسين، عينت الهيئة المهندسين والجيولوجيين وخبراء المياه، وكان ذلك عام 1959 ولأن العلاقات كانت جيدة مع الولايات المتحدة فقد أمدت مصر بمساعدات الحفر، وتم إرسال بعثات من الجيولوجيين وخبراء المياه إلى الولايات المتحدة، كما تم إرسال خبراء أمريكيين إلى مصر لتدريب المصريين على المعدات الأمريكية وأدوات الحفر.
وكانت التقديرات الأولية تشير إلى حتى عمر الخزان الجوفى 20 ألف سنة، وقدرت كمية المياه بحوالى 66 ألف مليار متر مكعب، لكن الدراسات المهمة فى 2001 أثبتت حتى كمية المياه 154 ألف مليار متر مكعب من المياه.
كانت الحياة في الصحراء الغربية صعبة حتى إذا الوصول للواحات الخارجة والبحرية كان يستغرق ثلاثة أيام لأن الطرق كانت وعرة، واستعانت مصر بعدة شركات أمريكية ويوغوسلافية للدراسات الميدانية عن مواقع الآبار، معظم الذين شاركوا فى حفر الآبار كانوا يعيشون فى معسكرات مثل الجيش ولا يحصلون على إجازات إلا جميعستة أشهر، وتم حفر أكبر بئر متدفقة فى العالم حتى الآن لأنها تخرج 34 ألف متر مكعب مياها فى اليوم، وتحول المنطقة إلى ترعة هائلة، ومن ضخامتها تم هجريب 2 بلف - محبسين - لإمكانية غلق البئر، المعروف أنه يتم وضع محبس واحداعلى جميع بئر، لذلك سميت هذه البئر «قصر الفرافرة».
على الأقل منذ 2004، عملت الوكالة الدولية للطاقة الذرية بالتعاون مع البلدان الأربعة التي يمتد عليها النظام للمساعدة على زيادة فهم تعقيدات حوض المياه الجوفية عن طريق . من شركاء المشروع برنامج الأمم المتحدة الإنمائي، (يوإنديپ/مرفق البيئة العالمي GEF، الوكالة الدولية للطاقة الذرية، منظمة الأمم المتحدة للتربية والفهم والثقافة (يونسكو) وممثلون حكوميون من البلدان الأربعة. هدف المشروع على المدى الطويل هوتأسيس ادارة رشيدة وعادلة للنظام كوسيلة انتاجية للتطوير الاجتماعي-الاقتصادي المتقدم في المنطقة وحماية التنوع البيئي والموارد البرية.
في 24 أكتوبر 2013، سقطت مصر والسودان وليبيا وتشاد، وثيقة عمل استراتيجيا لمشروع نظام الحجر الرملي للمياه الجوفية، في مقر الوكالة الدولية للطاقة الذرية في ڤيينا.
قامت مصر على مدى أكثر منخمسة سنوات بدراسة الحجر الرملي النوبي، وتحديد جميع القضايا ذات الاهتمام المشهجر، والمشاكل عبر الحدود. من خلال توقيع برنامج العمل الاستراتيجى تؤكد الدول الأربع موافقتها على بدء تطبيق المشاريع المشهجرة معاً.
وفق الاتفاق تلتزم الدول الأربع برؤية مشهجرة من الإدارة التعاونية مع الانخراط الكامل لما يعهد بالسلطة المشهجرة وهى جهة أنشأتها تلك الدول لدراسة وتطوير خزان الحجر الرملى النوبى.
بمسقط الوكالة الدولية للطاقة الذرية كانت موجودة حتى شهر أكتوبر 2013. إلا أنه في 11 أبريل 2014، كانت صفحة المشروع وصفحاتها الفرعية قد اختفت، إلا أنه يمكن الوصول لصور منها عبر أرشيف الإنترنت.
أعمال الحفر
تاريخ دراسات حفر آبار الخزان النوبي بدأ بشكل رسمى عندما أعرب جمال عبدالناصر عن مشروع الوادى الجديد، الذى يضم الواحات الداخلة والخارجة والفرافرة وسيوة بهدف تقليل الكثافة السكانية على الدلتا والوادى.. وأجرت بيوت الخبرة العالمية كشركة بارسون الإنجليزية دراسة وافية لإمكانيات الخزان بالصحراء الغربية وتوصلت إلى إمكانية زراعة 50 ألف فدان إلا حتى المشروع توقف بعد عام 1967 لظروف الحرب والمشاكل الفنية للآبار المحفورة وأن أماكن اختيار حفر الآبار لم تكن بالدقة الكافية، كما أشارت الدراسة الإنجليزية من المنفذين المصريين فتحولت معظم الآبار بواحة الخارجة إلى آبار غير ارتوازية وانخفض منسوب المياه الجوفية لأكثر من 150 متراً عمقا بعد حتى كانت ارتوازية وحدثت نفس الظاهرة فى واحة الداخلة إضافة لتأثر الآبار لبعضها البعض لقربها المكانى وعدم توزعها توزيعا هيدرولوجيا دقيقا.
من أبرز الدراسات التى تمت عام 1970 ما قام به الدكتور إبراهيم حميدة - أستاذ المياه الجوفية وأحد الفهماء القلائل فى العالم المختص بالمياه الجوفية - وأشارت تلك الدراسات إلى حتى انخفاض المياه الجوفية لن يتعدى 60 مترا خلال 50 عاما، وذلك باستخدام النماذج الرياضية، وهذه الدراسة هى الأقرب للصحة ثم تبعتها دراسات عديدة مثل دراسة اللواء محمد على عزت بالجيش، وكان مسئولا عن الوادى الجديد، حيث تم عمل نموذج رياضى لإمكانيات الخزان الجوفى، وبالأخص فى منخفضى الخارجة والداخلة، وأشارت الدراسة إلى أنه يمكن استخراج 18 مليون متر مكعب من المياه الجوفية دون حدوث انخفاض أكثر من 35 مترا فى منسوب المياه الجوفية.
ودراسة أخرى شاملة تمت عام 1977 قام بها مخط استشارى إيطالى «بييروكورى» على واحة الفرافرة وأكدت أنها من الواحات الواعدة التى لن تتأثر المياه الجوفية لأكثر من 20 مترا عند استثمار ما يقرب من 18 مليون متر مكعب سنويا.
وفى عام 1980 تم إجراء نموذج رياضى للصحراء الغربية كلها، وتبين من النتائج أنه يمكن استثمار حوالى 80 مليون متر مكعب سنويا مع حدوث انخفاض فى الضغوط «أى الحفر فى البئر حتى عمق 180 مترا» يصل إلى 180 مترا فى البئر خلال 50 عاما.
وفى عام 1993 اقترحت دراسة قام بها بيت خبرة ألمانى «هنيل دكيرل» أنه يمكن زيادة الاستثمارات بالخزان النوبى لتصل إلى 400 مليون متر مكعب سنويا، دون حدوث هبوط يزيد على 60 مترا فى البئر.
دراسة «سيدارى» فى 2001 أشارت إلى أنه يمكن زيادة الاستثمارات إلى 500 مليون متر مكعب سنويا مع حدوث هبوط متفاوت.
بخلاف دراسات أخرى فى 2006 لزراعة 186 ألف فدان بشرق العوينات مع الوصول إلى أقصى هبوط فى البئر 125 مترا، والمعروف حتى حفر عمق أكثر من ذلك يزيد من الجدوى الاقتصادية لاستغلال الآبار لأن تكلفة الحمل فى تلك الحالة ستتعدى القيمة الاقتصادية العائدة من استخراج المياه.
لكن كما يقول د. إبراهيم جاد إذا أحدث القياسات الحقلية العملية أشارت إلى حتى معدل استنزاف خزان الحجر الرملى النوبى يصل إلى نصف مليار «500 مليون متر مكعب سنويا».. وذلك من خلال حفر أكثر من 800 بئر عميقة متوسطة، تكلفة البئر الواحدة تتعدى المليون جنيه وتصل قيمتها اليوم إلى 5,2 مليون جنيه.
ويتراوح حفر البئر ما بين ثلاثة و6 أشهر حسب الطبيعة الجيولوجية لمكان الحفر.. وتقوم بالحفر العميق شركات كبرى متخصصة معظمها قطاع خاص، أهمها شركة ريجوا التى كانت تابعة للدولة ثم تمت خصخصتها وتحويلها إلى شركة مساهمة، وقد تم استصلاح حوالى نصف مليون فدان باستخدام تلك الآبار.
وعن وضع الآبار الحالية واتجاه الدولة لحفر المزيد من الآبار يقول الدكتور إبراهيم جاد: إذا الخزان الجوفى فى مصر يحتوى على كميات هائلة من المياه، إلا حتى تكلفة استخراجها أصبحت مرتفعة جدا، مما يقلل من قيمتها الاقتصادية، كما حتى البعد الاستراتيجى كحق الأجيال المقبلة يعتبر قيدا آخر للاعتماد على المياه الجوفية فى سد الطلب على المياه.. وفى ظروف الأزمة المالية الطاحنة والجفاف والتغيرات المناخية تتجه الأنظار إلى هذا المخزون لاستنزافه.. إلا أننى أرى أنه يجب تحت أى ظرف من الظروف عدم استخدام أكثر من 20% من المخزون مهما كانت المتطلبات.. وعلينا الهجريز على المصادر غير التقليدية كإعادة استخدام مياه الصرف الزراعى فى الزراعة، حيث يمكن توفيرعشرة مليارات من الصرف الزراعى بعد إعادة استخدامه، وتحلية مياه البحر لأغراض الشرب فى القرى السياحية وترشيد استهلاك مياه النيل.
أما عن طبيعة المياه الجوفية فى الخزان النوبى فيشير الدكتور إبراهيم جاد إلى أنها من أجود أنواع المياه الجوفية، وملوحتها أقل من ملوحة مياه النيل خاصة فى واحة سيوة، حيث تتراوح الملوحة بين 120 و300 جزء فى المليون، إلا أنها تحتوى على نسبة عالية من الحديد على الأخص حدثا اتجهنا جنوبا ناحية منخفض الخارجة، حيث مناجم الحديد المنتشرة فى التكوين الجيولوجى بالخارجة والوادى الجديد، ويمكن التخلص من الحديد بالأكسدة عن طريق أحواض مكشوفة تتجمع فيها المياه ويتحول فيها أيون الحديد 2 الذائب فى الماء بالأكسدة إلى أيون الحديد ثلاثة ويترسب، وبالتالى يتم التخلص من الحديد الزائد.
وهناك أماكن شاسعة لم يتم الحفر فيها من قبل مثل منطقة درب الأربعين وهوطريق طوله 400 كيلومتر وجنوب الداخلة حتى الحدود السودانية 350 كيلومترا.. وما بين توشكى ودرب الأربعين وهذه المناطق مجهولة لم يتم استكشافها أوإجراء دراسات حولها. د. جاد يشير إلى أنه شارك فى دراسة مهمة مع الدكاترة إبراهيم حميدة - أستاذ المياه الجوفية - ومغاورى شحاتة - رئيس جامعة المنوفية الأسبق وأستاذ المياه الجوفية - وحسين إدريس عن تغيير الخريطة الجغرافية لمصر ونقل الكثافة السكانية إلى الصحراء الغربية واستيعاب 5,2 مليون نسمة فى منطقة الواحات وما بين الواحات، واعتمدت الدراسة على وجود الآبار الحالية التى كان مقدرا لها حتى تكفى 100 عام وبحساب كم المياه واستنباط تقنية جديدة ضاعفت العمر الزمنى الافتراضى للآبار، وجدنا أنها تكفى لمدة 300 عام، وقد تم تقديم تقرير فهمى بالدراسة إلى ثلاث وزارات: الزراعة والرى والإسكان وانعقدت بالعمل ورشة عمل منذ شهرين اجتمع خلالها رجال المال والاقتصاد والخبراء الفهميون لطرح شركة قابضة لتطبيق تلك الدراسة.
يختلف الجيولوجى على محمود ورور مع الرأى السابق فى ضرورة حفر آبار جديدة فى ظل وجود دراسات فهمية متقدمة تعمل على ترشيد استخراج المياه، مؤكدا حتى الدولة مضطرة لذلك مع التكدس السكانى وقلة المساحة الزراعية المنغرسة، والدليل على التطور الفهمى فى ترشيد مياه الآبار أنه منذ سنوات كان يتم غرس فدان الأرز بحوالى 60 مترا مكعبا من المياه فى الساعة ومع التقدم أمكن استزراع الفدان بحوالى 15 متر مكعب مياها فى الساعة.
كما تم حفر حوالى 800 بئر فى مناطق الخزان النوبى، لكن معظم المستثمرين لا يلتزمون بالدراسات الموضوعة ولا المقننات المائية الموضوعة، بل إنهم يغرسون محاصيل عالية الاستهلاك للمياه مثل البرسيم، فالمفترض حتى تتم زراعة القمح والشعير والذرة، وهذا ما نحتاجه ولأن تلك المحاصيل تستهلك نصف ما يأخذه البرسيم.
وللفهم هناك آبار محفورة منذ الستينيات ونتيجة تآكل قطر الماسورة المحيطة بالبئر تندفع المياه بشكل مستمر لتهدر فى الأراضى الصحراوية، مما ترتب عليه تكون برك «بحيرات صناعية» مثل بحيرة موط فى الوادى الجديد، ومعظم بحيرات سيوة تعبير عن آبار متدفقة، سليم أنه يتم استغلالها سياحيا، لكن الحاجة الأهم هوتوفير وتخزين تلك المياه لرى الأراضى الزراعية والشرب، وهناك مزارعون يقومون بحفر الآبار بأدوات بدائية يترتب عليها إهدار المياه أكثر من المطلوب استخدامه، وهذا يحدث فى المناطق التى تخرج فيها المياه من الآبار تحت ضغطها الذاتى أى بدون مضخة. ويطالب الجيولوجى على ورور بوجود قوانين صارمة فى استخدام المياه الجوفية بأسلوب الرى الحديث بالتنقيط أواستخدام المحاور ومنع الزراعة بالغمر تماما خاصة فى الأراضى الصحراوية.. لأن نتيجة إهدار المياه بدأ منسوب المياه يهبط فى واحات الخارجة والداخلة.
والآبار المتروكة متدفقة بدون سيطرة فنية عليها لقدم البئر يجب غلقها، وحفر آبار جديدة يمكن تشديد وسائل التحكم من خلال المحابس الحديثة لأن الآبار القديمة التى حفرت على قطرتسعة بوصات نتيجة إهدار المياه اضطررنا إلى تغيير قطر الحفر إلى 14 بوصة واستخدام المضخات لهبوط المياه للأعماق.
ويؤكد الجيولوجى على ورور أنه يتم إهدار 30% من مياه الآبار الموجودة حاليا بسبب عدم الرقابة سواء من وزارة الرى أوالمحليات، كما حتى بعض المناطق مثل شرق العوينات بها مناطق مجهزة للاستصلاح يجب ألا تتعدى مساحات استزراعها 220 ألف فدان بكميات من مياه الآبار تصل إلى 7,4 مليون متر مكعب فى اليوم، أى 250 مترا مكعبا/ ساعة للبئر، وذلك حسب الدراسة المهمة التى قامت بها الشركة العامة للبترول مع جامعة برلين. يؤكد الدكتور مغاورى شحاتة - رئيس جامعة المنوفية الأسبق وأستاذ المياه الجوفية - حتى معظم الدراسات التى أجريت على آبار الخزان الجوفى النوبى لم تتفق فى تحديد رقم متقارب من حجم المياه الجوفية فى الصحراء الغربية، ويرجع ذلك إلى نقص المعلومات وضعف الدراسات التى أجريت فى مراحل مبكرة واستخدام بيانات غير دقيقة وإهدار الخبرات المصرية فى مجال المياه الجوفية، وقد أدى جميع ذلك إلى عدم تمكين متخذى القرار لوضع سياسة استخدام أمثل للمياه الجوفية فى الخزان النوبى. ويضيف إذا ما وقع من انخفاض فى الضغوط وبالتالى كمية المياه فى منطقتى الداخلة والخارجة ليس دليلا على قلة المياه، لكنه مؤشر لسوء إدارتها، وذلك بسبب سوء توزيع الآبار وتقارب المسافات بينها.
انظر أيضاً
- النهر الصناعي العظيم
الهامش
- ^ International Atomic Energy Agency: NSAS Project
- ^ Center for Environmental and Development for the Arab Region and Europe (CEDARE) 2000
- ^ [1] Abd El Samie, S., and Sadek, M., 2001, Groundwater recharge and flow in the Lower Cretaceous Nubian Sandstone aquifer in the Sinai Peninsula, using isotopic techniques and hydrochemistry: Hydrogeology Journal, vol. 9, n. 4, p. 378-389
- ^ A Study of Hydrogeological Conditions of the Nubian Sandstone Aguifer in the Area between Abu Simbel & Toschka, Western Desert, Egypt. American Geophysical Union, Spring 2001
- ^ IAEA/UNDP/GEF Nubian Sandstone Aquifer System Medium Sized Project: Inception Meeting Report. November 9, 2006
- ^ "اتفاق مصر والسودان وليبيا وتشاد للاستفادة من مخزون المياه الجوفية". جريدة اليوم السابع. 2013-10-26. Retrieved 2013-10-27.
- ^ "اتفاق بين مصر والسودان وليبيا وتشاد للاستفادة من أكبر مخزون في العالم من المياه الجوفية". إذاعة الأمم المتحدة. 2013-10-24. Retrieved 2013-10-27.
- ^ "الخزان النوبى نوفره أم نحفره الآن". مصرس. 2001-01-01. Retrieved 2016-01-18.
المراجع
- Essay and Maps: Groundwater Resources of the Nubian Aquifer System
- Dahab, K.A., El Sayed, E.A. Study of Hydrogeological Conditions of the Nubian Sandstone Aguifer in the Area Between Abu Simbel & Toschka, Western Desert, Egypt. American Geophysical Union, Spring 2001
