القنوات وسائط نقل ماء الريّ

الأقنية وسائط نقل ماء الريّ النباتات والزراعة الزراعة

يمكننا القول إن مصادر مياه الري هي بشكل عام : الأنهر ، والبحيرات ، وكذلك مياه الجوف ، وعلى نطاق أضيق الآبار السطحية.

من ناحية أخرى فإن المياه الموجودة في هذه المصادر لا بدّ من نقلها عبر مسافات ، قد تكون طويلة أحياناً ، لإيصالها إلى الحقول والمساحات الزراعية بشكل عام . 

وتبدأ وسائط نقل الماء بالمآخذ ، التي نعني بها النقاط التي يتم بوساطتها تحويل الماء من المصادر إلى شبكة الري .  أما شبكة الري نفسها فتتمثل بمجموعة الأقنية التي تنقل الماء ، أو مجموعة الأنابيب الموصلة للماء إلى الحقول المزروعة .

والمشكلة الحقيقية التي قد تعترض تصميم وإنشاءات شبكة الاقنية وحتى الأنابيب هي وجود مصادر مائية ، في سوية أخفض من المساحات المراد ريها من هذه المصادر . 

وفي حالة من هذا النوع فإن الضرورة تقتضي رفع سوية الماء ، كي تستطيع التوصل إلى فرق سوية ، ليصبح بالإمكان انتقال الماء عبر الأقنية أو الأنابيب بفعل فرق السوية هذا . 

وهذا الواقع قد نصادفه في الآبار بشكل خاص ، وأحياناً كثيرة في الأنهر الجارية وفي حالات كهذه لا بدّ من اعتماد وسائط لرفع الماء من الآبار بالضخ مثلاً ، أو غير ذلك (مثال ذلك النواعير في حال كون الكميات المطلوبة من الماء محدودة) . 

لكن الوضع في الأنهر يختلف إذ يتطلب الأمر في كثير من الحالات إنشاء السدود ، ليس فقط لتخزين الماء ، بل أيضاً لرفع سوية هذا الماء .  كما يمكن أن يتم رفع سوية سطح الماء بإنشاء الحواجز في المجرى المائي المعتمد للري .

الأقنية :

الأقنية عبارة عن مجار مائية مكشوفة صنعت خصيصاً لنقل ماء الري من المآخذ المائية إلى الحقول المرورية ، وتقسم إلى : قناة ري رئيسة ؛ وقناة ري فرعية ؛ وقناة المزرعة ، وقناة الحقل .

قناة الري الرئيسة : هي المجرى المائي الذي ينقل الماء مباشرة من المآخذ لري منطقة زراعية بكاملها .  وتسير عادة بانحدار طفيف بشكل يتلائم ، إلى حد كبير ، مع ميل المكان . 

وفي الحالات التي تعترض فيها مسار القناة الرئيسة انحدارات كبيرة عندئذ تفرع القناة الرئيسة عند الإنشاء إلى أكثر من قناة شبه رئيسة .  ويقصد بهذا التقسيم احتواء الانحدار ، بحيث تروي كل قناة شبه رئيسة جزءاً من المنطقة .

القناة الفرعية : تتمثل الأقنية المتفرعة من القناة الرئيسة أو القناة شبه الرئيسة بالمجاري المائية التي تغذي قطاعاً من المشروع أو المساحة المراد ريها فقط .

قناة المزرعة : تتفرع من القناة الفرعية لتغذي مزرعة بكاملها ومن قناة المزرعة تتفرع أقنية الحقل.

تكون الأشكال التصميمية للقناة الرئيسة وشبه الرئيسة في الغالب ، على شكل شبه منحرف ، ويلبس مجرى القناة عادة بطبقة اسمنتية يصل سمكها في القناة الرئيسة بشكل خاص إلى حدود (5.8 cm) ويتكون امتداد القناة الطولاني من مفاصل . 

تصل المسافة بني المفصل والذي يليه إلى حدود (6 – 10 m) ، وذلك لتجنب التصدعات نتيجة للتقلص والتمدد الحاصلين في تغيرات درجات الحرارة .  كما توجد أشكال تصميمية أخرى منها تلبيس القناة بصفائح مصنوعة من الباطون والإسمنت  [178].  وتوجد حالات حيث تلبس القناة بمواد طينية . 

وفي حالة من هذا النوع لا بدَّ من رص طبقة الطين كما يتطلب الأمر تغطية طبقة الطين هذه بطبقة من التربة سمكها من [178] (10-15 cm)، وذلك بسبب إمكانية تشقق طبقة الطين عند توقف الماء عن الانسياب داخل القناة . 

وفي الغالب ، إن تلبيس قناة الري بالطين هو حالة خاصة جداً ، بسبب كون تصميم من هذا النوع ليس مؤكد الصلاحية تماماً  [178].

كما توجد إمكانيات تصميمية أخرى مثل إحداث قناة الري بحفر خندق بدون تغطية .  مثل هذا الحل ممكن ، وقد يعتمد غالباً في أقنية الحقل ، وفي بعض الحالات في أقنية المزرعة ، لكن نادراً ما يستعمل كحل في النقاة الفرعية ، ذلك لأن خسارة الرشح والتسرب في تصميم كهذا ستكون كبيرة جداً.

بالنسبة للقناة الرئيسة يجب أن يكون تاج القناة أعلى من سوية الماء في القناة بمعدل [178] (0,3 – 0,5 m).  في حين يكون العلو المطلوب لتاج القناة فوق سوية الماء في هذا القناة في الأقنية الفرعية ، بمعدل لا يقل عن[178] (0,2 m). 

إضافة إلى ذلك فإن الضرورة تقتضي إنشاء مآخذ للماء على امتداد القناة الرئيسة أو شبه الرئيسة ، وأيضاً الأقنية الفرعية ، وذلك تبعاً للحاجة .  ويمكن أن تصمم مثل هذه المآخذ بأشكال عدة (انظر الشكل : 8) .

فالحالة أ (الشكل : 8) تمثل مأخذاً باطونياً مجهزاً بسقاطات لأخذ الماء بالاتجاه المرغوب .  ويستعمل تصميم من هذا النوع في الأقنية الرئيسة ، وأيضاً في الأقنية الفرعية – أما الحالة ب (الشكل : 8) فغالباً ما نشاهدها في الأقنية الفرعية.

وهذه الحالة عبارة عن مأخذ باطوني أيضاً لكنه مجهز بثقبين معدنيين ، لأخذ الماء في الاتجاه المرغوب .  كما توجد أشكال تصميمية أخرى منها أخذ الماء بوساطة السيفونات البلاستيكية . 

هذا الحل يمكن اعتماده بأشكال عدة ، وحتى لأخذ الماء من القناة الرئيسة أو شبه الرئيسة مباشرة إلى الحقل .

تنشأ القناة الرئيسة عادة على شكل مخروط قاعدته إلى الأعلى ورأسه المقطوع إلى الأسفل بحيث يمثل مقطع القناة شبه منحرف .  وهذا يعني أن هنالك فرقاً في اتساع القناة بين القاعدة والرأس . 

وتتعلق أبعاد القناة (العرض – والعلوّ بكمية الماء الواجب تدفقها في القناة في وحدة الزمن .  وتحدد كمية الماء المتدفقة في القناة والمعتمدة كأساس لتصميم أبعاد النقاة على أساس بخر أعلى شهر في السنة .

والشيء الآخر الذي يتطلب مراعاة خاصة عند تصميم وإنشاء القناة هو سرعة تدفق الماء في القناة .  وتتعلق سرعة تدفق الماء في قناة الري بعاملين هما : ميل القناة ، وكمية الماء المتدفقة في القناة في وحدة الزمن . 

ومن المنظور التصميمي العام فإن سرعة تدفق الماء في قناة الري يجب أن تبقى أعلى من قيمة حدية نحو الأسفل وأخفض من قيمة حدية نحو الأعلى ، وذلك لأن سرعة الماء المنخفضة تساعد على ترسب المواد العالقة في الماء داخل القنا ة.  كما أنها لا تسمح بالتنظيف الذاتي للقناة .  إضافة إلى ذلك فإن السرعات المنخفضة تعني تخفيضاً لاستطاعة القناة . 

أما السرعات العالية فغير مرغوب فيها أيضاً ، لكونها تساعد على الانجراف من جهة ، كما أنها من جهة أخرى تقدم كميات كبيرة من الماء في فترات زمنية قصيرة ، لا يستطيع الحقل استيعابها .

في حين تؤمن السرعات المتوسطة التنظيف الذاتي ، وتعطي كميات المياه المطلوبة في الفترات الزمنية المخصصة للري [178] .

إضافة إلى كل هذا ، تقتضي الضرورة تجهيز شبكة الري بمصارف لاحتواء الماء الزائد عن حاجة الحقل .  وتصب مثل هذه المصارف في قناة الصرف الرئيسة المخصصة للمنطقة . 

أما الحالة التي يمكن فيها الاستغناء عن مثل هذه المصارف فهي مشروعات الري الصغيرة ، التي تستطيع الحقول المروية فيها استيعاب كامل الماء المقدم .

Eng\ Jamal h  Jahlan