دراسة جدوى علمية بيئية هيدروجيولوجية لمحطة تحلية مياه بحر وابار شاطئية يسيناء سعة 3000متر مكعب/يوم

مجموعة تكنولاب البهاء جروب
للاستشارات العلمية والكيميائية والبيئية

عميد دكتور
بهاء بدر الدين محمود
2011

دراسة بيئية هيدروجيولوجية
لمحطة تحلية مياه بطاقة 3000متر مكعب بمدينة ابورديس
صالحة لمياه الشرب المعباة تجاريا
مشتملا على
تصميمات الابار الشاطئية/مواصفات طلمبات الابار/مواصفات نظام التخلص البيئى الامثل من الرجيع

الفهرس العام
1- الدراسة البيئية مشتملة تقييم الاثر البيئى لمحطة تحلية مياه بحر وابار شاطئية
2- الاثار البيئية لمشاريع المياه
3- الموقع العام(شبه جزيرة سيناء)
4- الموقع الخاص(مدينة ابورديس)
5- الملامح الجغرافية للمكان وحالة البحر خلال السنة
6- مكونات مياه البحر الاحمر وخليج السويس
7- تحلية مياه البحر والابار(كيفية اختيار محطات التحلية)
8- المشاكل البيئية لمحطات التحلية
9- المراحل الاساسية التي تمر بها عملية المعالجة بالتناضح العكسي للتخلص من الاثار البيئية السالبة
10- الابار الشاطئية والجوفية
11- المياه الجوفية
12- انواع الخزانات الجوفية
13- الدراسات الهيدرو جيولوجية
14- الدراسة الهيدروجيولوجية البيئية المتخصصة فى مجال هيدرولوجيا المياه الجوفية
15- أضرار الضخ الجائر من الأبار الساحلية
16- - دراسات هيدروجيولوجية أثناء الحفر
17- الدراسة الهيدروجيولوجية البيئية المتقدمة تعين التالى:-
- تحديد طرق حفر البئر
- غلاف البئر
- مصافى البئر
- تحديد طول غلاف البئر وطول المصافى
- مكان تركيب المضخة داخل البئر
- الغلاف الحصوى للبئر
- فترة تطوير البئر
- العمر الافتراضى للبئر
- نوع الطلمبات المستخدمة للبئر
- انواع المضخات المستخدمة للبئر
18- التصميم المناسب للابار الشاطئية مستهدفة مياه البحر
19-الاشتراطات البيئية لترخيص ابار جوفية لتعبئة المياه تجاريا
20- المواصفات القياسية المصرية للمياه المعدنيه الطبيعية المعبأه والمعده للشرب
21- طلمبات رفع المياه من الابار

اولا/ الدراسة البيئية
تقييم الاثر البيئى لمشروع محطة تحلية 3000متر مكعب/يوم بمدينة ابورديس

تهدف عملية تقييم الاثر البيئى الى اختيار الافضل للمشروع وتعتبر هذه العملية قياسا للدعم السياسى لمشروع ما والذى يتميز باقل قدر للاثار البيئية واكثرها ايجابية

وتشمل عملية تقييم الاثار البيئية للمشاريع مايلى:-

التعرف على مكونات المشروع وحجمه والبدائل المختلفة التي يمكن ان تحقق اهدافه
التعرف على الاثار المحتملة للمشروع واسبابها وعلاقة الاسباب بالآثار
التعرف على الحالة البيئية قبل المشروع وذلك من خلال عناصر بيئية محددة
قياس هذه الاثار وتوقعاتهافي المستقبل بالطرق المناسبة ومن الناحية الكمية بقدر الامكان
ومعرفة حجمها ومداهاالمكاني والزماني تقييم الاثار البيئية وتفسيره
اقتراح الاجراءات الوقائية المناسبة لمنع حدوث الآثار السلبية تقليص
وفي نفس الوقت تعظم الآثار الايجابية والمفيدة .وتقييم تأثير هذه الاجراءات على جعل المشروع مقبولا

وتتطلب عملية الأثر البيئي تعريف واضح ومتفق عليه لمفهوم البيئة ومكوناتها وعناصرها
.النظام الفيزيائي.
.النظام الحيوي.
.الآثار الاجتماعية.
.الحالة الصحية للإنسان
. الوضع الاقتصادي

ولابد لعملية التقييم البيئي ان تكون واقعية وبعيدة عن الانحياز والتأثر بالآراء والميول الشخصية.كما لابد من اعتبار حالة عدم تنفيد المشروع من بين البدائل المحتملة , وكذلك البديل للحالة الاسوأ

البيئية الآثار

يمكن تعريف الأثر البيئي بأنه قياس لمدى التغيير الحاصل في إحدى عناصر البيئة نتيجة لأحد أنشطة الإنسان وخلال فترة زمنية محددة وذلك مقارنة بالوضع في حالة لو لم يتم تنفيذ ذلك النشاط وتكون هذه المقارنة مع الوضع البيئي المستقبلي وليس على الوضع الحالي وهذا يحتاج غالى إجراء توقع وتنبؤ باستخدام احد الأساليب المناسبة المستقبلية تحت الظروف الطبيعية وبدون تأثير المشروع أو النشاط .

ويمكن للآثار ان تشمل واحدا أو أكثر من عناصر البيئة المختلفة الفيزيائية والحيوية والاجتماعية والاقتصادية وصحة الإنسان
وتشمل الاثار الفيزيائية نوعية المياه والتربة والهواء واستعمالات الاراضى والنظام الهيدرولوجى والهيدروجيولوجى والمناخ والمصادر الطبيعية المختلفة وتتبلور بالتالى:-
مسح ميدانى شامل للعناصر البيئية المختلفة(الكيميائية-الفيزيائية-الحيوية
توثيق التغيرات البيئية و مثل التغير في المصادر الطبيعية والنظام الحيوي
فهم العمليات و والعلاقات بين الآثار البيئية والأسباب خاصة المتعلقة بأنشطة الإنسان
تحليل البيانات والمعلومات المختلفة
إجراء دراسات فنية هيدرولوجية وهيدرو جيولوجية وهيدروليكية وهندسية حسب الحاجة
التنبؤ بالتغيرات المستقبلية لعناصر البيئة ذات العلاقة المتشابهة
دراسة الأبعاد الاقتصادية والاجتماعية للتغير البيئي

إجراءات الوقاية والحماية والإصحاح البيئي

طرق تقييم الاثار البيئية والتنبؤ بها:-)
يمكن استخدام الطرق التالية لتقييم الاثار البيئية كتحديد نوعية الهواء والتربة واستعمالات الاراضى ونوعية الابار وطرق حفر الابار وذلك بالتالى:-
قياسات ميدانية فعلية واخذ عينات للتحليل الميداني أو المخبري
إجراء تجارب ميدانية أو مخبرية
المراقبة الميدانية للخواص الطبيعية والأنشطة الاقتصادية والاجتماعية كافة الخواص والانشطة المستعملة لها المياه
إجراء دراسات ومسوحات ميدانية
الطرق التحليلية باستخدام مبادئ الرياضيات والإحصاء
استخدام طرق النمذجة المختلفة
القياس بناء على معايير وإرشادات معمول بها
المقارنة مع مشاريع مشابهة في ظروف مشابهه
الاستعانة برأي خبير

المياه مشاريع
يمكن تصنيف مشاريع المياه وفق عدة أسس كما يلي
حسب نوع التأثير على عناصر البيئة فهناك مشاريع تؤثر بشكل رئيسي على صحة الإنسان وظروفه الاقتصادية والاجتماعية أو على النظام البيئي الحيوي
الاثار البيئية لمشاريع المياه
اولا/ مشاريع المياه الجوفية
خواص مشاريع استثمار المياه الجوفية ذات الاثر البيئ
اهم خواص مشاريع ضخ واستثمار المياه الجوفية لمختلف الاستعمالات:-
مجموع عدد الابار الانتاجية واعماقها وتصميمها والمسافات والابعاد فيما بينها ومعدل الانتاج لكل بئر ومعدل الانتاج من كل الابار ونمط تشغيلها
انواع استخدامات المياه كشرب وصناعة وزراعة ونسبة استهلاكها ونسبة المياه الراجعة
قرب أبار الضخ من الينابيع والأنهار وأية حقول آبار ضخ قائمة وقيد الاستعمال
وجود مصادر ملوثات صلبة او سائلة قرب آبار الضخ وكذلك قربها من المدن
قرب الآبار أو بعدها عن مناطق تغذية المياه الجوفية ومناطق تصريفها

مشاريع التغذية الصناعية للمياه الجوفية
عدد آبار المشروع في حالة التغذية بالحقن وتصميمها وأعماقها وخصائصها الهيدروليكية وقدرتها على استيعاب المياه ومواقعها
مساحة أحواض الترشيح وموقعها والخصائص الهيدروليكية لعملية الرشح من خلال التربة الجوفية
عمق الطبقة الحاملة للمياه المراد تغذيتها وخصائصها الهيدروليكية ونوعية المياه فيها
مصدر مياه التغذية وخواصها الكيميائية والفيزيائية والبيولوجية وحاجتها للتنقية وطريقة المعالجة
وجود نظام اعادة استخراج لهذه المياه عن طريق الابار وبعد ونمط توزيع هذه الابار حول موقع المنشاة الصناعية

خواص الحوض والحامل المائي الجوفي
مساحة حوض المياه الجوفية والحامل المائى وسماكة الحامل المائى وخصائصه الهيدروليكية ومعدل التجدد السنوى له والمخزون القابل للاستثمار وعمق منسوب المياه الجوفية تحت سطح الارض تتحدد بمقارنة معدلات التجدد السنوى وطبيعة تجاوب الخزان الجوفى لعملية الضخ وتاثير الضخ البعيد المدى على هبوط منسوب المياه الجوفية واماكن تجمع مخارج المخزون المائى من كامل الحوض

تتحدد الخواص ايضا على نوعية المياه الجوفية المستخرجة وحساسيتها للتلوث بسبب انشطة الانسان المختلفة وقربها من ساحل البحر ومن ايه مصادر تلوث اخرى
الخواص الجيولوجية والهيدروجيولوجية للحامل المائي
العناصر البيئية لمصادر المياه الجوفية والقابلة للتاثر البيئى تتلخص
اولا/ منسوب المياه الجوفية اى عمق سطح المياه الجوفية تحت سطح الارض حيث يتعرض هذا المنسوب لتغيرات يومية وفصلية وسنوية لاسباب طبيعية مختلفة من اهمها التغذية السنوية للمياه الجوفية بسبب الامطار وقربها من البحار التى تحدث تغيرات فصلية وسنوية
كما يتاثر منسوب المياه الجوفية بانشطة الانسان كحفر الابار وتسرب المياه نتيجة لعمليات ضخ المياه

الجوفية المياه مخزون
ويمكن النظر لهذا المخزون على انه يتكون من جزئين : الأول مخزون متجدد وهو المخزون السنوي المؤقت للتغذية السنوية للمياه الجوفية . والثاني وهو المخزون غير المتجدد وهو الذي تراكم في الخزان الجوفي عبر آلاف السنين ويشغل المخزون غير المتجدد النسبة الكبرى من المخزون الكلي للمياه الجوفية الذي قد يصل إلى 95% وفي حالة عدم وجود تغذية سنوية لخزان مائي ما , فان هذا المخزون يعتبر غير متجدد واستثماره عبارة عن نوع من التعدين على غرار استثمار النفط والمعادن . وفي مثل هذه الحالة يجب دراسة الجدوى الفنية والاقتصادية والاجتماعية والبيئية

ويعتبر العلاقة بين منسوب المياه الجوفية ومخزونها مؤشرا كبيرا لمخزون المياه الفعلى
نوعية المياه الجوفية تشمل كلا من النوعية الكيميائية والفيزيائية والعضوية والبكتيرولوجية وفى الوضع الطبيعى تكاد تخلو المياه الجوفية من ايه مكونات عضوية او بكتيريولوجية
هناك بعض المكونات الكيميائية التي تعتبر مؤشرا للتلوث مثل وجود النترات ومركبات الفسفور بتركيز الطبيعية يفوق حدودا معينة لوجودها في

التاثيرات البيئية لمشاريع المياه الجوفية
يشكل حفر اى بئر للمياه الجوفية وسيلة لوصول المياه الى سطح الارض فتتعرض تلوثها بالملوثات الحيوية فى حالة عدم اتخاذ اجراءات حماية لفوهة البئر وموقعه بشكل عام
قد يؤدى الضخ من الابار الى نقص تصريف الابار نتيجة لهبوط منسوب المياه الجوفية , التاثير على الابار المجاورة وخاصة اذا كانت المسافة الفاصلة بينهم صغيرة فيؤدى ايضا الى هبوط منسوب الماء الجوفى ومايتبعه من تناقص فى معدل انتاجية الابار اضافة الى امكانية حدوث استنزاف موضعى فى حوامل المياه الجوفية وخاصة اذا فاق معدل الضخ مقدار التجدد للمياه داخل الابار وقد تتسع مساحة منطقة الاستنزاف لتشمل جزءا كبيرا من الحوض المائى كما يصبح هذا الاستنزاف دائما ممايؤدى نضوب باقى مخزون المياه الجوفية

وقد يؤدى هبوط الضغط الارتوازى فى الحامل المائى الى تسرب المياه الجوفية المالحة والملوثة من حوامل مائية جوفية اخرى مجاورة وكذلك الى زحف مياه البحر المالحة فى المناطق الساحلية الى مواقع ابار الضخ
وقد يؤدى استنزاف المياه الجوفية الى انتهاء صلاحية مصدر المياه الجوفية وتدهور نوعيته وقد ينتج من الهبوط المستمر فى مناسيب المياه الى الاضطرار الى تعميق البئر وزيادة عمود الضخ وتغيير المضخة العاملة وبالتالى زيادة كلفة الضخ

ب - قد يؤدي هبوط منسوب الماء الجوفي الى نقص سماكة الطبقة المشبعة بالمياه الجوفية وبالتالي إلى نقص في إنتاجية الآبار الى حد توقفه بالكامل .الأمر الذي يعتبر خسارة كاملة للمصدر المائي البئر

-مقدمة
اولا/الموقع العام(شبه جزيرة سيناء)
الـمـــيـــــــــــــــــاه
تمثل المياه العنصر الأساسى الحاكم للتنمية فى المناطق الصحراوية عموما ومنها شبة جزيرة سيناء . . رغم ذلك فإن مصادر المياه الحالية أو المستقبلية فى سيناء تبشر بخير وفير .

فالموارد المائية فى سيناء حتى عام 2010 كانت تضم :

- مياه الأمطار والسيول : وهى فى حدود من 90 - 235 مليون متر مكعب فى السنة.

- المياه الجوفية : حيث تتمتع سيناء برصيد معقول من مصادر المياه الجوفية .. ويمكن استخدام نحو 80 مليون متر مكعب من المياه الجوفية سنويا .. منها 10 ملايين متر مكعب من الخزان الجوفى الضحل ( المياه السطحية) و70 مليون متر مكعب فى السنة من الخزانات المتوسطة والعميقة .. خاصة فى مناطق وسط سيناء مثل رأس النقب وعريف الناقة ونخل والبروك والقسيمة والحسنة و الكونتلا والمغارة وصدر الحيطان والقاع وغيرها .

- العيون الطبيعية : حيث تضم سيناء العديد من عيون الماء الطبيعية ذات نوعيات متباينة من المياه .. وتتباين تصرفاتها ما بين 3 إلى 80 متراً مكعباً فى الساعة .. وأكبر هذه العيون .. عين فرطاجة بوادى وتير ثم عين الجديرات بوادى القسيمة ثم عين طابا بوادى طابا ثم عين القديس بوادى الجايفة وعيون موسى جنوب شرقى قناة السويس .

الموقع
تبلغ مساحة شبه جزيرة سيناء حوالى 60000 متر مربع وتعتبر هى همزة الوصل البرية بين افريقيا واسيا حيث يحدها شمالا البحر المتوسط ويحدها جنوبا البحر الاحمر وغربا خليج السويس وشرقا قارة اسيا ومن الجنوب الشرقى خليج العقبة
التضاريس
تقسم سيناء طبيعياً إلى أقسام تضريسية وبيئية رئيسة هي:
أ ـ القسم الجبلي العالي في الجنوب، الذي ترتفع ذراه إلى ما فوق 2000م: تسوده الجبال الانكسارية ذات التضاريس الحادة والصخور الاندفاعية الغرانيتية المتبلورة وأترابها إضافة إلى الغنايس والشيست، العائدة في معظمها إلى ما قبل الكامبري (الأركي). كما يظهر الحجر الرملي النوبي عند أقدام الجبال شمالاً واندفاعات الأنديزيت النيوجيني مابين خليج العقبة وجبال فيران..أهم قممها الجبلية من الجنوب إلى الشمال هي: جبل الزهراء، جبل الثابت، جبل كاترين (2641م). يتميز الأخير بجدرانه الاندساسية Dykes ذات الحدبات المرتفعة المكورة، وجبل موسى (2285م) وإلى الغرب منه جبل سربال (المتميز بسلاسله الغرانيتية البارزة عند قمته وسط الصخور الغنايسية) ثم جبل الضلال وجبل التيه (شمالي جبل سربال).
تتخلل هذه المنطقة الجبلية شبكة من الأودية العميقة التي تتجه غربا إلى خليج السويس وتتسع في مجاريها الدنيا. وهي من الجنوب إلى الشمال كما يلي: وادي لطيخ المتميز بأشكال تضاريسه من السطول المقلوبة أو النواقيس الغرانيتية ووادي هبران المتميز بواحاته ووادي فيرار، وادي سيدري. أما الأودية المتجهة شرقاً إلى خليج العقبة فأهمها وادي خور نصب المتميز بنبيته الكثيف ووادي شرم الشيخ ووادي فيران. أما شبكة الأودية التي تتجه شمالاً فهي أطولها وأهمها وتتمثل بروافد وادي العريش، التي تنطلق من سفوح جبل كاترين الشمالية وجبل موسى وغيرهما من الجبال لينتهي عند بلدة العريش على البحر المتوسط بعد أن يكون قد قطع مسافة تقدر بنحو 250كم، ضمن حوض مساحته 500 22كم2.
تتميز سواحلها المطلة على خليج العقبة بالجروف الصخرية الشديدة الانحدار. بينما تنتهي منحدراتها الغربية على خليج السويس بسهل القاع (25× 125كم) الذي تتوسطه بلدة الطور المنتجة للفوسفات وفي شماله أبو زنيمة. كما تحفل قيعان مياه سواحل هذا السهل الإقليمية وأقسامه الشمالية (البلاعيم) بحقول النفط والغاز. يعد جبل سيناء أو جبل موسى من أهم معالمها التضريسية ذات القيمة الدينية، إذ يُعتقد بأنه الجبل الذي كلّم الله فيه موسى تكليماً، وكذلك جبل كاترينا المرتبط اسمه بدير القديسة كاترينا
ب ـ القسم الجبلي الهضابي في الوسط: يشمل كلاً من هضبة التيه غرباً حيث جبل التيه وهضبة العجمة شرقاً، وتغلب عليهما تسمية صحراء التيه حيث تاه النبي موسى ومن رافقه من بني قومه من اليهود، بعد خروجهم من مصر. تشكل هاتان الهضبتان ثلثي شبه الجزيرة. ويزيد وسطي ارتفاعهما على 700م.. تسودهما المظاهر المائدية وتكوينات الحقبين الأوسط والحديث، الغنية بالثروات الأحفورية في قسمها الغربي، كالمنغنيز في أبو زنيمة، والنفط مابين الصدر وبور توفيق.. تتسع فيها المجاري المائية المتجهة شمالاً والرافدة لوادي العريش. والمتجهة غرباً نحو خليج السويس والمتجهة شرقاً إلى خليج العقبة وشمالاً إلى وادي العربة كوادي التمراني
ج ـ القسم السهلي المتموج في الشمال والشمال الغربي: تسوده الكثبان الرملية البلايستوسينية العالية (80 ـ 100م). وعليه فان سواحله على المتوسط كافة رملية، تتقدم القسم الأكبر منه بحيرة البرودويل الشاطئية المالحة lagoon ذات الألسنة الرملية الحاصرة لها شمالاً. وتسود الرمال وكثبانها أيضاً على ضفاف قناة السويس وبحيراتها وقسما من خليج السويس. يتضمن هذا القسم بعض المواضع الجبلية كجبل المغارة (750م) الكلسي الجوراسي، الذي يبعد 100كم عن العريش جنوباً بغرب وجبل رأس الأحمر(256 م) الذي يبعد 20 كم عن الساحل
المياه الجوفية
مياهها الجوفية مستثمرة في الشمال وخاصة ما بين القنطرة ورفح، وهي تزداد جودة بالاقتراب من مجرى وادي العريش. كما يتم تجميع مياه الأمطار هناك منذ زمن بعيد في خزانات محفورة في الصخر (سرابات)
شُيدت عدة سدود سطحية على أوديتها كسد روافه (21مليون م3) على بعد 50كم من ساحل العريش. وفي جبال سيناء عدة ينابيع كنبع دير القديسة كاترين ومنابع وادي حميرة
التربة
تسود التربة الفجة الرملية الصحراوية الساحل المتوسطي، والجفافية العادية الكلسية والجصية والمالحة، فيما بين رمال الساحل والتيه. بينما تسود مرتفعات التيه وجبال سيناء الترب الفجة العادية الضحلة الصحراوية والمتوسطية
يعد نبيت النخيل والخروع من أهم عناصر الجماعات النباتية المتوائمة مع البيئة الرملية الساحلية، والتي تثبت رمالها بأشجار الأكاسيا المالحة Acacia salinga، والكينا Eucalyptus. بينما تغطي الشيبيات صخور المرتفعات الساحلية بنسبة 90% بسبب النسبة العالية للندى مع أن الهطل لايتجاوز هناك الـ90مم. كما تعلو المرتفعات نباتات اللاوند والزعتروالقتاد والافيدرا والنرجسيات والزنبقيات...وشجيرات العرعر الفينيقي. وتسود منطقة التيه النباتات الصحراوية العربية (السندية النوبية) التي تندر على الصخور العارية وفي الحماد. ويزداد النبيت في قيعان الأودية حيث ينتشر الصر والثمام والصلة إضافة إلى الأنواع النباتية الآتية: الرتامة ـ الأشنان والحرمل ـ الشيح ـ اليتنة (النيتول) ـ السويد، وفي وادي العريش الطرفاء أو الأثل. ويزداد في جبال سيناء الغطاء النباتي كثافة وتنوعاً، حيث ينتشر الزعرور السينائي، واليغنس السوري والسرو الأخضر والتين والجميز والسفرجلية

ثانيا/الموقع الخاص(مدينة ابورديس)
أبــو رديــــس
تقع أبو رديس على خليج السويس جنوب أبو زنيمة وتبلغ نحو 2400 كيلو متر مربع .. محاطة بسلاسل جبلية تتخللها بعض الوديان العميقة الخصبة .

وأبو رديس هى أول مدينة بترولية فى سيناء .. حيث بدأ إنتاج البترول فى حقولها البرية عام 1953 .. ثم اكتشف أول بئر بحرى بها وهو حقل بلاعيم البحرى عام 1961 .. أما إنتاج الغاز فبدأ بها عام 1976 . لذلك فإن أغلبية سكان أبو رديس من العاملين بشركات البترول والغاز المنتشرة هناك.. أما أهم القرى الزراعية التابعة لها فهى قرية فيران بوادى فيران .. وهى منطقة معروفة منذ القدم وتجود بها زراعة الفاكهة والزيتون .. وبها العديد من عيون وآبار المياه.. ويوجد فى فيران دير البنات وهو من أقــدم و أهم الأديرة المسيحية فى سيناء .

ثالثا/ الملامح الجغرافية للمكان وحالة البحر خلال السنة

بناءا على طبيعة الخليج الارضية وهى رملية متوسطة وخشنة فيما بعد كلما اتجهنا جنوبا تتخللها عروق صخرية بعضها هش ومعظمها صلبة أما نسبة ملوحة البحر تقدر 5 % . ويعتبر البحر الأحمر ومنطقتى خليج السويس الجنوبى وخليج العقبة من أكثر البحار والخلجان ملوحة ، إذ تبلغ نسبة وجود الملح فيه 40 جزءا في كل ألف جزء.
وتتاثر بالعوامل التالية:-

ا- المد والجزر

يتاثر منسوب سطح المياه فى خليج السويس بظاهرة المد والجزر وخصوصا كلما اتجهنا جنوبا وهى عملية تحدث مرتين يوميا حيث يبلغ التغير فى منسوب سطح المياه بين اعلى منسوب واقل منسوب من 80سم الى 250 سم ويظل سطح المياهفى اعلى منسوب للمد من 60-90دقيقة ثم ينخفض الى ادنى جزء خلال 120 دقيقة حيث تؤثر حركة المد والجزر فى سرعة التيار واتجاهه

2-سرعة واتجاه التيار

تختلف سرعة المياه واتجاهه اربع مرات فى اليوم تبعا لكل مد وجزر وهى تختلف فى مقدارها باختلاف الموقع حبث يصل فى موقع المحطة بمتوسط سرعة التيار 20 سم/ثانية تعادل 72 كم /ساعة وتصل اقصاها الى 160 سم/ثانية وتعادل 576 كم /ساعة

3-(النحر-الاطماء-الترحيل)

ويتمثل النحر فى تاكل المقطع الامامى للشاطئ متمثلا باصطدام الموجات الجانبية من حركة السفن فتسبب تهايل بعض الرمال منه مسببا ظاهرة النحر مسببا زيادة فى اتساع الخليج ونقص فى ارضية الشاطئ
ويتمثل الاطماء فيما بعد تساقط الرمال الناتجة عن النحر فى قاع الخليج بالاضافة الى الرمال التى تحملها الرياح الى القاع فينتج ردم القاع وتقليل عمق الخليج وزيادة ارتفاع الشاطئ
ظاهرة الترحيل وهى انتقال الرمال من مكان لاخر فى قاع الخليج وهو ينتج من العوامل الهيدروليكية للمياه مؤديا الى ارتفاع مستوى الشاطئ وانخفاض مستوى قاع البحر مؤديا الى زيادة نسبة الملوحة فى الشاطئ لان تصل الى مستويات قريبة من مستوى الملوحة بالبحر

وعلى هذا نجد ان مستوى النحر فى الشاطئ تصل الى متر –مترين كل سنة ممايؤدى الى ان تكون الابار الشاطئية على بعد يبدا من 100 متر على الاقل لضمان عدم انهياره فى يوم من الايام اى ان يكون صالحا للاستعمال وعدم الانهيار لمدة زمنية تتراوح مابين 50-60 سنة

مكونات مياه البحر الاحمر وخليج السويس

البحر(بالوزن الجزيئى) = 35 فى الملوحة
المكونات تركيزها (mol/kg)
H2O
53.6
Cl-
0.546
Na+
0.469
Mg2+
0.0528
SO2-4
0.0282
Ca2+
0.0103
K+
0.0102
CT
0.00206
Br-
0.000844
BT
0.000416
Sr2+
0.000091
F-
0.0000068

مكونات مياه البحر (بالكتلة) (الملوحة = 35)
العنصر النسبة العنصر النسبة
أكسجين
85.84 كبريت
0.091
هيدروجين
10.82 كالسيوم
0.04
كلوريد
1.94 بوتاسيوم
0.04
صوديوم
1.08 بروم
0.0067
مغنيسيوم
0.1292 كربون
0.0028

تحلية مياه البحر والابار

هي تحويل المياه المالحة إلى مياه نقية من الأملاح صالحة للاستخدام .ويتم ذلك عبر طرق عديدة للتحلية .

عوامل اختيار الطريقة المناسبة للتحلية:
تصل كمية الأملاح الكلية المذابة في مياه البحر الاحمر في الجنوب إلى حوالي 56000 جزء من المليون في الخبر كما أنها تتراوح ما بين 38000 إلى 43000 جزء من المليون في مياه البحر الأحمر عند تداخله مع خليج السويس .

ثانياً : درجة حرارة مياه البحر والعوامل الطبية المؤثرة فيه :

ويجب مراعاة ذلك عند تصميم المحطات حيث أن المحطة تعطي الإنتاج المطلوب عند درجة الحرارة المختارة للتصميم بحيث لو زادت أو انخفضت درجة الحرارة عن هذا المعدل فإن ذلك يؤثر على كمية المنتج بالزيادة أو النقصان أما العوامل الطبيعية المؤثرة فتشمل المد والجزر وعمق البحر وعند مأخذ المياه وتلوث البيئة .

ثالثاً : تكلفة وحدة المنتج من ماء وكهرباء :

وذلك بمتابعة أحدث التطورات العالمية في مجال التحلية وتوليد الطاقة للوصول إلى أفضل الطرق من الناحية الاقتصادية من حيث التكلفة الرأسمالية وتكاليف التشغيل والصيانة .

وصف مبسط لمحطة تحلية:

يبدأ دخول مياه البحر إلى مآخذ مياه البحر من خلال مصافي وذلك لمنع الشوائب من الدخول إلى مضخات مياه البحر التي تقوم بدورها بضخ مياه البحر إلى المبخرات . هذا ويتم حقن مياه البحر بمحلول هيبوكلوريد الصوديوم عند مآخذ مياه البحر أي قبل دخولها المبخرات وذلك لمعالجتها من المواد البيولوجية العالقة بها . ويتم تجهيز هذا المحلول في خزانات ومن ثم يتم حقنه خلال مضخات بمعدلات حسب الطلب .

يوجد بمآخذ مياه البحر لوحات توزيع القوى الكهربائية التي تغذي المضخات وغيرها بالكهرباء ، كما يوجد أيضا أجهزة القياس والتحكم اللازمة لهذه المعدات . هذا ويتم انتقال مياه البحر بعد ذلك إلى المبخرات والتي تتكون من عدة مراجل يتم خلالها تبخير مياه البحر ومن ثم تكثيفها وتجميعها .

وبالنظر إلى ما يحدث للعمليات المتتابعة المياه لحظة دخولها المبخرات وحتى الحصول على المياه العذبة نجد أنه يتم إضافة بعض الكيماويات منها ( البولي فوسفات ) إلى مياه البحر قبل دخولها المبخرات وذلك لمنع الترسبات (القشور SCALES ) داخل أنابيب المكثفات والمبادلات الحرارية كما نجد أن مياه البحر هذه تمرر على أجهزة تسمى بنوازع الهواء وذلك للتخلص من الغازات المذابة بمياه البحر كما يتم تسخين مياه البحر بواسطة مبادلات حرارية تعمل بالبخار وتسمى ( مسخنات المياه المالحة ) . هذا ويلزم للمبخرات أنواع متعددة من المضخات منها ما يلزم لتدوير الماء الملحي داخل المبخرات ومنها ما يلزم لتصريف الرجيع الملحي إلى قناة الصرف ومنها ما يلزم لضخ الماء المنتج إلى محطة المعالجة الكيماوية .

هذا وبعد ضخ الماء المنتج إلى محطة الكيماوية والتي يتم فيها معالجة المياه المنتجة بالمواد المختلفة مثل الكلور وثاني أكسيد الكربون والجير حتى يصبح حسب المواصفات المطلوبة عالمياً يتم نقله من محطة المعالجة الكيماوية إلى الخزانات الكبيرة التي تمد الشبكة بالماء الصالح للشرب
التناضح العكسي Reverse Osmosis

فى السنوات القليلة الماضية أمكن الوصول الى طريقة لمعالجة المياه المالحة بإستخدام نظرية التناضح العكسى (R.O) وأمكن بها الحصول على مياه على درجة عالية من النقاوة بالنسبة لمواصفات مياه الشرب .

مميزات تحلية المياه بواسطة التناضح العكسى

1- قلة استهلاك الطاقة
2- قلة تكاليف التشغيل والصيانة
3-سرعة تركيب المحطة وسهولة تشغيلها
4- لاتشغل المحطة حيز مساحى كبير
5- امكانية عمل توسعات للمحطة فى اى وقت
6- تستخدم فى تحلية المياه المالحة حتى تركيز 60000 جزء فى المليون أى ان هذه الطريقة تستخدم فى تحلية مياه الأبار المالحة (Brackish Water) ومياه البحار (See Water)•

خصائص مياه البحر الكيميائية :-

تعتبر مياه البحر محلولاً ملحياً موصلاً جيداً للكهرباء وتتحدد الخواص الطبيعية والكيميائية لهذه المياه طبقا لمحتوياتها من الاملاح المختلفة .هناك سبع أيونات مختلفة موجودة فى مياه البحر بنسبة 99.5% من المواد الذائبة الكلية فى هذه المياه وهذه

الأيونات

الصوديوم (Na+)
البوتاسيوم (K+)
المغنسيوم (Mg++)
الكالسيوم (Ca++)
الكلوريدات (Cl-)
الكبريتات (So4)
الكربونات (Co3--)

قبل الشروع في تفسير عملية التناضح العكسي و التي يتم بها تحلية المياه , يلزم أولا تقديم هذا الشرح البسيط لظاهرة التناضح

التناضح

هو قوة فيزيائية و نزعة طبيعية للمياه مع تركيز عالي لذرات ذائبة معينة حيث تتحرك خلال غشاء نصف نافذ Semi-permeable إلى منطقة مياه ذات تركيز منخفض بالذرات الذائبة .سوف تعمل المياه على إيجاد توازن على جهتي الغشاء أي بمعنى آخر أن المياه على طرفي الغشاء سوف تصبح ذات تركيز واحد للذرات الذائبة.عملية التناضح العكسي تستلزم دفع المياه و بضغط مرتفع يسمح لها بتخطي الغشاء باتجاه عكسي لما هو حاصل في الحياة الطبيعية يؤدي إلى نفاذ المياه النقية عبر الغشاء و تحصر بذلك الذرات المالحة في منطقة ملوحة عالية.

التحلية

هي عملية فصل تستعمل لخفض نسبة الأملاح الذائبة في المياه المالحة إلى مستوى تصبح معه هذه المياه قابلة للاستعمال و الشرب.

شرح لنظرية التناضح العكسى (R.O)

تعتمد هذه الطريقة أساسا على إمرار المياه المراد معالجتها خلال غشاء شبه نفاذ حيث يتم الحصول على تيار من المياه النقية وتيار من المياه الملحة المركزة نتيجة لفصل الأملاح من المياه التى تمت تنقيتها .ومن خصائص الغشاء انه يسمح بمرور الماء العذب بسهولة ولكن الماء المالح لاينفذ الا بصعوبة .

وتعتمد طريقة التناضح العكسى على نظرية الضغط الأسموزى :

عندما يفصل بين محلول ملحى ومياه نقية (عذبة) بغشاء شبه نفاذ فإن المياه النقية تنفذ من خلال الغشاء وتعمل على تخفيف المحلول حتى يصل تركيز المحلول لدرجة معينة تسمى بالتعادل الأسموزى ويعرف الضغط الذى يؤدى الى نفاذ المياه النقية خلال الغشاء شبه النفاذ لتخفيف المحلول الملحى وحتى الوصول الى التعادل الأسموزى بأنه الضغط الأسموزى .وعندما يرفع ضغط المحلول الملحى الى درجة كبيرة أكبر من الضغط الاسموزى فإنه يمكن عكس سريان المياه خلال الغشاء شبه النفاذ أى ان المياه النقية المحتواه بالمحلول الملحى ستنفذ خلال الغشاء الى ناحية الماء العذب فى اتجاه معاكس لإتجاه الضغط الأسموزى .

وتكون الأغشية شبه المنفذه على شكل غشاء رقيق أو ألياف دقيقه مفرغة القلب وهى ذات نفاذية عالية للمياه العذبة وتتحمل ضغوط عمليات التناضح العكسى والتى قد تصل لماء البحر حوالى 60 ضغط جوى وذلك للتغلب على الضغط الأسموزى لمياه البحر وهو 25 ضغط جوى .

وينتج من طريقة التناضح العكسى مياه على درجة عالية من النقاوة حسب مواصفات مياه الشربفي المناطق الجغرافية التي تفتقر إلى المصادر الطبيعية للمياه النقية و الصالحة للشرب مثل الأنهار , الينابيع و السيول, تعتمد المجتمعات الموجودة على أنظمة تحلية المياه لأنها مصدر موثوق لا ينضب للمياه و لا سيما مع بداية العام 1950 ميلادية الذي شهد انطلاقة أنظمة التحلية بأسعار اقتصادية و تقنيات مبسطة تعمل في شتى الظروف البيئية.و تم تحديد الأملاح الذائبة في المياه المحلاة بنسبة 500 جزء بالمليون لتكون النسبة المسموح بها دوليا للمياه لجميع الاستعمالات المنزلية, الصناعية و الزراعية.

تعتمد تقنية التناضح العكسي على أربعة مراحل أساسية من المعالجات هي:

مرحلة ما قبل المعالجةيتم معالجة دفق مياه التغذية لتصبح منسجمة مع شروط عمل الأغشية و لتكون خالية من العوالق الصلبة عبر الفلترة الرملية Multimedia Filter و وحدات خراطيش ميكرونية Cartridge Filters,

ضبط الرقم الهيدروجيني Ph Adjustment ,

إضافة مواد كيميائية Chemicals Dosing لكبح أية تكلسات لاحقة من مواد مختلفة مثل كالسيوم سولفايت.

الضغط يتم في هذه المرحلة رفع ضغط الدفق المعالج أوليا إلى مستوى ضغط يناسب الاغشية و حسب نسبة الأملاح في المياه الخام.

الفصل بواسطة الأغشيةفي هذه المرحلة تسمح الأغشية القابلة للنفاذ للمياه العذبة فقط من العبور أما الأملاح الذائبة فلا تتمكن من ذلك و يتم تحويلها إلى خط الصرف ذات التركيز الملحي العالي, علما أن نسبة مئوية قليلة جدا تبقى في دفق المياه العذبة و هذا يعود لعدم كمال الأغشية التي تسمح بعبور هذه النسب القليلة.

تأتي الأغشية في عدة أنواع و أهمها
الأغشية الحلزونية Spiral Wound
أغشية الأنسجة ذات التجويفات الدقيقة Hollow Fine Fiber .

جميع هذه الأغشية تصنع من مادة
Cellulose Acetate
Aromatic Polyamids
Film Polymer.

إن نوعي الوارد اسميهما سابقا يستعملان في المياه ذات الملوحة المنخفضة Brackish او الملوحة العالية Seawater كمياه البحار مع الأخذ باعتبارات نسب الملوحة و الضغوط اللازمة.

كما تعمل هذه الأغشية على إزالة أكثر من 75 بالمائة من الأملاح إضافة إلى معظم أنواع العضويات ,الحميات Virus , الجراثيم و غيرها من الملوثات الكيميائية.تتراوح قياس مسامات الأنواع المختلفة من الأغشية بين اقل من 10 انغستروم الى 100 ميكرون.

مرحلة التثبيت أو ما بعد المعالجةالمياه العذبة والمنتجة من الأغشية يلزمها ضبط للرقم الهيدروجيني للمياه PH Adjustment و يتم هذا عبر رفعها من حوالي 5 إلى 7.5 .كما يتم تزويده أيضا بنسبة معينة من الكلور لتحصينها إثناء التخزين و الضخ إلى الشبكة من أية يكتيريات قد تدخل إليها.

كيف نحافظ على نجاح عملية تحلية المياه بمحطات التناضح العكسى

يلزم معالجة أولية قبل التحلية بالتناضح العكسي؟

يوجد عدة أنواع للمعالجة المبدئية و التي تسبق تحلية المياه بالتناضح العكسي و اختيار ها يعتمد في الأساس على الإمكانيات, الخبرة و القدرات الفنية لطاقم العمل حيث يمكن التأكيد انه كلما ازدادت جدارة تطبيقات الصيانة الوقائية يمكن الحصول على معالجة مبدئية كيميائية سليمة, فيما عمليات الفلترة الرملية أو إزالة العسرة تتطلب قدر اقل من الصيانة اليومية.

مياه التغذية

يجب أن تحتوي على قدر قليل من الشوائب الصلبةSolids و الطمي Silt و ذلك حفاظا عل الاغشية من الانسداد و هذا يمكن إنجازه بإزالة هذه الشوائب أو تعليقهم و التقاطهم خلال مرورهم بأحد مراحل المعالجة الأولية مثل التنقية الرملية أو بخراطيش الترسيب Sediment Cartridge مما يحمي الاغشية و يساهم في حسن أدائها لفترة زمنية طويلة.

فلتر رمل

من القياس الصغير \ تشكيلة من وحدات الفلترة و التصفيةعندما تمر المياه خلال أغشية التناضح العكسي,ترتفع نسبة الايونات في مكونات الدفق المنبوذ Reject Flow و هذا يؤدي حتما إلى ارتفاع نسبة الأملاح الذائبة TDS و لا سيما الكالسيوم و المغنيزيوم و ترسيب جزء منها داخل الاغشية, و على الرغم من إمكانية إزالة الكالسيوم و المغنيزيوم او بإضافة مادة كيميائية لابقائهما مسيلين إلا أن الكثير من خبراء معالجة المياه ينصح بضرورة استعمال وحدة إزالة عسرة Softener في خط المياه قبل دخولها الاغشية و استبدال ايوناتها بايونات صوديوم.

فلترة كربون

الكلور يلزم إزالته كليا عند استعمال أغشية Thin Film او تخفيض نسبته مع أغشية CTA , و هذا ما يشجع عليه خبراء معالجة المياه, أما ضخ مادة صوديوم ميتابايسولفايت فهي فعالة و لكنها تساهم في نمو البكتيريا التي تسد الاغشية أيضا و تقلل من أدائها.

هل يلزم ضبط الرقم الهيدروجيني PH قبل وصول المياه إلى الاغشية ؟المحطات الكبيرة مجهزة بشكل إلزامي بلوازم تعديل PH ما بين 5.5 و 6.5 و هذا يساعد في نظافة الاغشية و منع انسدادهاما هو المطلوب لتركيب و استعمال منظومة تناضح عكسي ؟

منظومة التناضح العكسي سهلة و بسيطة و تتألف من مجموعة أنابيب تتحمل ضغوط عالية و تحتوي في داخلها على أغشية التناضح العكسي و التي تقوم بعملية فصل ايونات المياه نتيجة ضغط المياه بواسطة مضخة.ينتج عن العملية تدفقين للمياه , الأول و هو المياه المنتجة ذات الأملاح المنخفضة و التي لا تتجاوز 4% من أملاح مياه التغذية.أما الدفق الثاني فهو ذات التركيز الملحي العالي و الذي يتم رميه عموما و أحيانا يعاد إدخاله إلى أول المنظومة و للمرور في مرحلة ثانية من الاغشية مما يسمح برفع كفاءة المنظومة و قدرتها على الإنتاج.

ما هو الضغط المطلوب لتحقيق عملية التحلية ؟

يعتمد الضغط المطلوب لعملية التحلية على نسبة التركيز الملحي للمياه في خط النبذ Concentrate و للتوضيح زيادة فان ملوحة على خط النبذ قدرها 1100 بي بي م تتطلب ضغطا اكبر من 200 بي اس أي.اما مياه البحر ذات الملوحة العالية 33000 و أكثر ( 42000 بي بي ام في البحر الأحمر خلال الصيف و تنخفض الى 38000 بي بي ام شتاء) تتطلب ضغطا اكبر من 800 بي اس أي.

نشير إلى أن عمر الاغشية يلعب دورا في ازدياد أملاح المياه المنتجة و بالتالي غسيل الاغشية يؤدي إلى تغيرات واضحة في مواصفات الاغشية و تهبط نسبة النبذ إلى 90 % .

كيف نمنع انسداد الاغشية ؟

من حيث المبدأ يمكن تطبيق ذلك من خلال تنقية المياه و تصفيتها لإزالة الشوائب الدقيقة و المواد الغروية Colloidal Substances , و بعد ذلك يوجد طريقتين لخفض حظوظ انسداد الاغشية:-

الطريقة الأولى
عبر إضافة مادة كيميائية مضادة للتكلسAntiscalant و ترسب الأملاح في خط تغذية مضخة الضغط العالي قبل وحدة التناضح العكسي.

الطريقة الثانية
فهي بإزالة عسرة المياه في المعالجة الأولية.

كيف يتم غسيل الاغشية ؟

مبدأ العملية سهلة جدا رغم أنها تتطلب بعض اللوازم مثل مضخة و خزان و خراطيم مياه إضافة إلى مواد كيميائية معينة أو استبدالها بالاسيد لغسيل الرقم الهيدروجيني المنخفض حوالي 4 أو إضافة كوستيك صودا لغسيل الرقم الهيدروجيني العالي 12

و تتم العملية عبر تدوير السائل المطلوب إلى داخل أنبوب الاغشية و منها إلى الخزان و لمدة لا تقل عن ساعة, يتم بعدها غسيل الاغشية بمياه نظيفة و إعادة التوصيلات و تشغيل المحطة مجددا.

كم تحتاج المحطة من أعمال صيانة يومية ؟

هذا الموضوع مرتبط مبدئيا بحجم المحطة و طاقتها و لكن نورد مجموعة من الأعمال الضرورية مثل:غسيل الفلاتر الرملية, فلاتر الكربون, ملء خزانات المواد الكيماوية في حال نقصهاو بالكميات المحددة ,تسجيل قراءات أجهزة القياس و العدادات و ساعات الضغط و حفظها من اجل مراقبة أدائها.

ما هو العمر للافتراضي للأغشية بعد التشغيل ؟
تدوم الاغشية لعدة سنوات و من النادر أن تخفق جميعها في نفس الوقت و لكنها تبدأ بالفشل تدريجيا حتى تصل إلى مرحلة يلزم فيها تبديلها كليا مع العلم انه يوجد أغشية قيد الاستعمال منذ أكثر من عشرين سنة.

هل تنمو البكتيريا في المياه المنتجة إثناء التخزين ؟

نعم , يمكن للبكتيريا أن تنمو في المياه المخزنة و هنا تبدو أهمية ضخ مادة الكلور في المياه المنتجة لتحصينها و منع نمو أية جراثيم فيها.

كما ينصح بطلاء جدران الخزانات بألوان كامدة مثل الأسود و غيره و ذلك لمنع ظهور الطحالب عليها.

الاعتبارات الأساسية في تصميم منظومة تناضح عكسي صناعية

إن الاعتبار الأساسي لتصميم منظومة تناضح عكسي صناعية Industrial Reverse Osmosis System تتمثل في تحديد كمية و نوعية المياه المطلوبة مما يضمن تصميما ناجحا يتطابق مع متطلبات المستخدم الأخيرEnd User .

تتألف منظومة التناضح العكسي الصناعية من ثلاثة مراحل رئيسة و هي :

المرحلة المبدئية أو ما قبل المعالجة
Pre-Treatment
مرحلة المعالجة أو التحلية Treatment Or Desalination

المرحلة النهائية أو ما بعد المعالجة
Post-Treatment Or Adjustment

المرحلة المبدئية أو ما قبل المعالجة
يتم اختيار مكونات هذه المرحلة بعناية فائقة و هي تلعب دورا هاما في وقاية المرحلة اللاحقة من أضرار جسيمة تكلف الكثير من الجهد و المال.

و تهدف هذه المرحلة إلى تقليل إمكانية فساد , تكلس و انحلال أغشية التناضح Membranes خلال فترات التشغيل, و يقوم غالب مصنعو الاغشية و من خلال نشرات علمية أو برامج حاسوبية بترشيد المصمم إلى مستلزمات المعالجة الأولية و تحديد أنواع المواد الكيميائية المطلوب استعمالها و كل ذلك بناء على تحاليل كيميائية تفصيلية لعينات من المياه الخام.

تجدر الإشارة هنا إلى أن المياه الجوفية Ground Water تتميز عادة بثبات في المكونات و الحرارة و هذا يفيد في معالجة مبدئية اقل كلفة و تعقيدا من التي سوف تستعمل مع المياه السطحية Surface Water و التي تشهد تغييرات واضحة مع تبدل الفصول المناخية و العوامل الطبيعية.مؤشر كثافة الطمي Silt Density Index هو المنهج الذي سيحدد كمية الجسيمات في مياه التغذية Feed Water و بالتالي الوسائل التي يجب استخدامها في المعالجة المبدئية مثل الترويق Clarification , التصفية Filtration أو إضافة مواد تبلمر Polymer .

و لآن وحدة المعالجة اللاحقة سينتج عنها دفق يحتوي على تركيز ملحي عال يتم فصله بواسطة الاغشية فأن المواد المذيبة للأملاح مثل :كالسيوم كاربونيت CaCO3 , :كالسيوم سولفايت CaSo4 , باريوم سولفايت BaSo4 , و السيليكا SiO2 يجب أن تؤخذ بعين الاعتبار حيث يقوم المصمم System Designer بالاعتماد على الإجراءات التالية:

• إزالة الكالسيوم بواسطة وحدة التليين بالتبادل الأيوني Softening Ion Exchange .
• ضخ أو زرق مادة الحمض Acid.• ضخ أو زرق مادة مانعة للتكلس Antiscalant .
• ضخ أو زرق مادتي الحمض و مانع التكلس معا.• تخفيض معدل الاسترداد Recovery.

و مجددا نعيد التأكيد أن المصمم سوف يختار إمكانيات المعالجة المبدئية بناء على المعطيات الخاصة بكل مشروع , فإضافة مادة الحمض بدلا من مانع التكلس قد يكون خيارا ممتازا في حال الرغبة في التخلص أيضا من غاز سولفايد الهيدروجين و لكن قد يكون هذا الخيار نفسه سيئا في تطبيق آخر بسبب تشكل ديوكسايد الكربون الذي يستوجب تركيب نظام إضافي للتخلص منه و يدعى Polishing Ion Exchange Unit بعد مرحلة المعالجة أو التحلية.

مرحلة المعالجة أو التحلية
لمصنعي الاغشية في هذه المرحلة تأثير أساسي من خلال تحديد نوع الاغشية المستخدمة في المنظومة و عددها.أن معدل الجريان Flux Rate المثالي يقدر بنسبة 15 غالون بالقدم المربع \ يوم و اختصارا GFD و ذلك للمياه السطحية Surface Water .

هذه النسبة قد تتغير إلى مقادير أخرى إذا كانت مياه التغذية من مصادر مثل مياه جوفية أو مياه بحر أو مياه مبتذلة.

بعد حساب عدد الاغشية سيتم تحديد عدد الأنابيب الحاملة Vessels المطلوبة حيث تستخدم معظم المنظومات الصناعية أنابيب ضغطية Pressure Vessels تحتوي عل 6 أغشية, و لكن يمكن استعمال أنابيب ضغطية تحتوي ما بين 3 و 7 أغشية.

- يبقى إن نشير إلى أن المساحة المخصصة لمنظومة التحلية تلعب أحيانا دورا في تحديد عدد الأنابيب الضغطية .

المهمة التالية تتمحور حول الترتيب الأنسب لهذه الأنابيب الضغطية و ما بداخلها من أغشية, حيث يغلب ترتيب الشجرة في أكثر الأحيان , و هذا يعني أن المرحلة الأولى تحتوي على العدد الأكبر ثم المرحلة الثانية أقل ثم المرحلة الثالثة إن وجدت أقل عددا من الأوليين.

إن الهدف من هذا الترتيب هو التخفيف من إمكانية فشل الاغشية بعد فترات طويلة من التشغيل.في المنظومات الصناعية التي تستخدم أنابيب حاملة 6 أغشية يتم الأخذ بالاعتبارات التالية فيما يتعلق بالاسترداد Recovery

:المرحلة الأولى: من 45 إلى 55 بالمائة من الاسترداد
المرحلة الثانية : من 70 إلى ثمانين بالمائة من الاسترداد
المرحلة الثالثة: من 80 إلى 90 بالمائة من الاسترداد

أما التصميم النموذجي فيتوقف عند المرحلتين و باسترداد 75 % .

المرحلة النهائية أو ما بعد المعالجة

يتم في هذه المرحلة فحص المياه الناتجة Permeate من الاغشية و ضبط رقمها الهيدروجيني الذي ينخفض عادة نتيجة الضغط الاسموزي و يتم رفعه إلى حياديته مجددا أي 7.5 بإضافة مواد كيميائية مثل الصودا الكاوية أو غيرها.

كما يتم إضافة مادة الكلور بنسبة تتراوح بين 0,1 و 0,5 جزء بالمليون إلى دفق المياه المتجه إلى التخزين أو التوزيع عبر الشبكات و ذلك تحصينا للمياه من البكتيريا عند تعرضها للعوامل الطبيعية و حماية للمستخدمين .

مراقبة الكلور لحماية أغشية التناضح العكسي كما سبق و تعرفنا إلى تقنيات التناضح العكسي فأن استمرار أداء عملية التحلية بشكل سليم يعتمد أساسا على مراعاة شروط تشغيل الاغشية.

وجود الكلور قد يحط من بعض مواد الاغشية و لذلك يتم اللجوء إلى إزالة الكلور في المياه الخام قبل دخولها إلى الاغشية.

عملية إزالة الكلور تتم بضخ او زرق مادة صوديوم بايسولفايت NaHSo3 أو بواسطة فلاتر امتصاص كربونية.

ان استخدام الاغشية في تحلية المياه يعتبر استثمارا مكلفا و يجب أن يتلازم مع اجراءات حمايتها و هذه التكلفة الإضافية تعتبر بسيطة مقارنة بالخسائر التي قد تلحق من جراء تجاهلها.

قد تحتوي المياه الخام على الكلور الحر Free Chlorine أو الكلور الكلي Total Chlorine و من الهام جدا تحديد نوع و شكل الكلور الموجود و اختيار الصنف الصحيح لجهاز المراقبة.

اعتبارات هامة يجب الأخذ بها عند اختيار جهاز مراقبة الكلور :

نوع الكلور الموجود في المياه الخام.

ما هي الوسيلة المعتمدة لإزالة الكلور .. فلتر كربون أو مادة كيميائية.نسبة الكلور المسموح دخولها إلى الاغشية

أساسيات تشغيل و صيانة محطات تحلية المياه بالتناضح العكسي:-
مراقبة العدادات من اهم اساسيات تشغيل وصيانة محطات التحلية:-

أهم العدادات الموجود فى لوحة التحكم

- عدادات قياس الأس الهيدروجينى ph :

والاس الهيدروجينى هو الرقم الذى يحدد مدى حمضية او قلوية الماءزيادة القلوية

-ملاحظات :

1- زيادة الحموضة اى قلة الرقم الهيدروجينى يكون وسط مناسب لزيادة عملية التأكل للأستانلس

2- زيادة القلوية اى زيادة الرقم الهيدروجينى يزيد الفرصة فى عملية الترسيب التى تساعد على انسداد المواسير .

3- لذلك يجب ضبط الأس الهيدروجينى عند الحد المسموح به وهو ( 6.9 – 6.2 )2

- عداد قياس درجة حرارة الماء المالح :

يتم ضبط العداد بحيث اذا زادت درجة الحرارة عن 35 درجة مئوية يوقف المحطة حتى لاتؤثر درجة الحرارة على الاغشية .

- عداد قياس التوصيلية Conductivity :

وهى مدى تويل المياه المنتجة للكهرباء ويركب الجهاز على خط خروج المياه المنتجة وهناك علاقة تقريبية بين التوصيلية وكمية الأملاح المذابة فى الماء وهى تقريباً

- عداد قياس Redox :

بعد اضافة الكلور فى خزات الماء المالح لقتل المواد العضوية يتبقى جزء منه فى الماء المالح ويقوم الفلتر الكربونى بالتخلص من الكلور الزائد حتى لايؤثر على الاغشية وعليه يكون مهمة هذا العداد قياس كمية الكلور فإذا ذادت عن 600 تتوقف المحطة اتوماتيكياً وكن فى العادى يعطى هذا العداد قراءات اقل من 600 وهذه الارقام لا تعنى مرور كلور حر ولكن هو قياس للكلور الغير حر الوجود فى حامض الهيدروكلوريك المضاف للماء المالح والكلور الموجود فى كلوريد الصوديم .

ثلاث قواطع للضغط على شبكة المديولات

الأول :
خاص بضغط الماء المالح الداخل على طلمبة الضغط العالى ويتم ضبطه على 1.5 بار بحيث اذا قل الضغط عن ذلك فإن طلمبة الضغط العالى لا تعمل .

الثانى :
خاص بضغط الماء المالح الداخل على الاغشية ويتم صبطه على 75 بار بحيث اذا زاد عن ذلك يوقف المحطة اتوماتيكياً .

الثالث :
خاص بضط المياه المنتجة ويتم ضبطه على 1.5 بار فإذا زاد عن ذلك توقف المحطة .

شروط المياه المالحة قبل دخولها المديولات:-

- خالية تماماً من الكلور فيجب الكشف عن الكلور الحر بعد الفلتر الكربونى ويكون الناتج صفر

- الضغط قبل طلمبة الضغط العالى لايقل عن 1.5 بار .

- الأس الهيدروجينى للمياه المالحة مابين ( 6.9-6.2)

S.D.I- تكون أقل من 1 وهو خاص بنسبة العكارة فى الماء المالح

- درجة حرارة الماء المالح لا تزيد عن 35 درجة مئوية6

- ان يكون الماء خالى تماماً من الحديدالغسيل الكيميائى

من الأسباب التى تؤدى الى غسل المديولات :

- بسبب التغير فى الطاقة الانتاجية

- بسبب ارتفاع ملوحة المياه المنتجة

- بسبب إرتفاع فرق الضغط على المديولات

مكونات دورة الغسيل :-

- خزان مصنوع من البولى إثيلين وذلك لإعداد المحلول

- خلاط للمساعدة على مزج المحلول

- طلمبة الغسيل لضغط المحلول فى الاغشية

- فلنر وذلك لحجز الشوائب والأجزاء الصلبة

دوائر الغسيل :

- الغسيل بدائرة مفتوحة أثناء تشغيل المحطة (On line)

- الغسيل بدائرة مغلقة أثناء توقف المحطة (Closed circle)

- كيماويات الغسيل :

- حامض الستريك citric acid (C6H8O7) الحالة صلبة واللون أبيض

- حامض التنيك (PT-B) Tanic acid (C76H52O46 ) الحالة صلبة واللون أصفر يميا الى البنى الخفيف ويتم معالجة المديولات (B-10) بواسطة هذا المركب اى انه يدخل فى التصنيع ومن فوائده ازالة الجلسرين وميتا بيكيريتات الصوديوم المترسبة على الأغشية اثناء عملية التخزين ويستخدم اثناء الغسيل وذلك لتحسين عملية احتجاز الغشاء للاملاح

- هيدروكسيد الأمنيوم Amonium Hydroxide (Nh4OH) الحالة سائلة وعديم اللون وهو يعمل على زيادة قيمة PH ويكون معدل الإضافة 10 مليمتر لكل واحد متر مكعب .

أولاً : الغسيل بالدائرة المفتوحة :

شروطه :

اثتاء الغسيل يجب ان تكون Ph اقل من 5 لأنه اذا زادت عن 5 لا يذوب PT-B فى ماء البحر ويكون راسب بنى ومع ضغط الماء الداخل فإن هذا الراسي قد يسد الشعيرات الداخلية للمديولات .

ويفضل ان تكون طلمبة الغسيل أقل فى السعة من الطلمبة التى تستخدم فى حالة الغسيل بواسطة الدائرة المغلقة .

طريقة الغسيل : -

يتم غسل خزان الكيماويات جيداً بماء خالى من الكلور ويتم ملئه من نفس الماء ويتم وضع الكمية المناسبة من حامض الستريك ويتم تشغيل الخلاط Mixer لمدة حوالى من 20-30 دقيقة ويتم اذابة PT-B فى اناء خارجى بواسطة ماء خالى من الكلور ثم نضيف هذا المحلول الى محلول حامض الستريك مع استمرار تشغيل الخلاط حتى يتم التأكد من تمام الذوبان ثم بعد ذلك نبداء عملية الغسيل

إحتياطات عملية الغسيل :-

يجب قياس درجة حرارة المحلول بإستمرار بحيث لا يجب ان تزيد عن 35 درجة مئوية وايضاً الـ Ph يجب ان تكون اقل من 5 ph حتى لايتكون راسب يتسبب فى انسداد الأغشية - ويجب ملاحظة لون المحلول فإذا كان أصفر فإن حامض الستريك تركيزه أكبر من تركيز الحديد فيستمر الغسيل- اما اذا كان لون المحلول يميل الى البنى فإن نسبة الحديد أكبر فيجب ان نوقف الغسيل ونطرد المحلول ويتم عمل دورة أخرى بواسطة حامض الستريك للتخلص من الحديد الموجود فى الاغشية – وبعد انتهاء عملية الغسيل يتم عمل نظافة لخزان الكيماويات ويتم إعادة ملئ الخزان بماء خالى من الكلور إحتياطى لأى ظرف طارئ .

ثانياً " الغسيل بالدائرة المغلقة Closed Circle :-

الطريقة :-

كما سبق فى الطريقة السابقة يتم غسل خزان الكيماويات جيداً بماء خالى من الكلور ويتم ملئه من نفس الماء ويتم وضع الكمية المناسبة من حامض الستريك ويتم تشغيل الخلاط Mixer لمدة حوالى من 20-30 دقيقة ويتم اذابة PT-B فى اناء خارجى بواسطة ماء خالى من الكلور ثم نضيف هذا المحلول الى محلول حامض الستريك مع استمرار تشغيل الخلاط حتى يتم التأكد من تمام الذوبان ثم بعد ذلك نبداء عملية الغسيل – ثم يتم عمل Flushing للأغشية قبل اجراء عملية الغسيل ويتم قياس Ph للمحلول ويجب ان لاتقل عن 2.3 والا تزيد عن 11.9 فإذا قلت عن 2.3 يتكون احماض دهنية لها تأثير ضار على الاغشية وعند ذلك يجب اضافة هيدروكسيد الأمونيوم لزيادة قيمة الـPh ويكون معدل الاضافة 10 ملم لكل 1 متر مكعب مياه –

ونبداء عملية الغسيل بحيث يكون الضغط بين 3.5 – 5.2 بار وتكون دورة الغسيل مابين ساعة الى ساعتين - يجب قياس درجة حرارة المحلول بإستمرار بحيث لا يجب ان تزيد عن 35 درجة مئوية وايضاً الـ Ph يجب ان تكون اقل من 5 ph حتى لايتكون راسب يتسبب فى انسداد الأغشية

بعد انتهاء فترة الغسيل : -
يتم طرد المحلول الى الخارج – يتم عمل Flushing لمدة 5 دقائق على الأقل لتطهير الأغشية من الكيماويات .

التعقيم Sterilization:-

أسباب عملية التعقيم :-

عند توقف المحطة لأكثر من يوم وذلك لحمايتها من تكوين مواد بكتيرية أو بيولوجيه وعند تخزين المحطة.كيماويات التعقيم :الفورمالدهيد ( التورمالين ) formaldyhydeالرمز الكيميائى CH2O الحالة سائلة اللون عديم اللونالجلسرين Glycerineالحالة سائلة اللون أصفر شاحبمتيلبيكبريتات الصوديوم Sodium Bisulfiteالرمز الكيميائى NaHSO3 الحالة سائلة اللون أصفر شاحب اللونإذا كان الغرض من التعقيم هو تخزين المديولات فإننا نستخدم ميتا بيكبريتات الصوديوم مع ( الجلسرين أو الفورمالين )وإذا كلن التعقيم بسبب خطأ بيولوجى فى المديول أو نتيجة خطأ فى التشغيل ونريد ايقاف المحطة لحين الاصلاح نستخدم الفورمالين فقط

وفى هذه الحالة تتم كما يلى :-

يتم تجهيز المحلول – نضيف الفورمالين على ماء خالى من الكلور بنسبة 1% الى 2% اى اذا كان الخزان يسع 1000 لتر نضيف من 10 الى 20 لتر من الفورمالين .يتم عمل دائرة مغلقة بعد طرد 20% من المحلول وهى تعادل كمية المياه الموجودة بالمديولات حتى لا تتسبب فى تخفيف تركيز المحلول ويعد ذلك نكمل الدورة المغلقة لمدة ربع ساعة .

يتم قياس درجة الحرارة أثناء عملية الغسيل ويجب الا تزيد عن 35 درجة مئوية .

مشاكل التحلية بواسطة التناضح العكسى :-

من اكبر المشاكل التى تحدث فى محطات التحلية هو تأكل المواسير الأستانلسويعرف التأكل على انه هو هدم البناء البلورى للمعدن كنتيجة مباشرة للتفاعل الكيميائى أو الكهروكيميائى بين المعدن والبيئة المحيطة به .

التفسير العام لحدوث التأكل :-

معدن الحديد مثل كل المعادن عندما يوضع فى الماء أو أى محلول اخر فإنه يتأين الى ايونات الحديدوز (fe++) ولكن حيث أن المحلول يميل دائماً الى ان يبقى متعادلاً من الناحية الكهربائية فإن ايونات الحديدوز الموجبة تسطيع أن تدخل الى المحلول فقط عندما يخرج من هذا المحلول ايونات موجبة مساوية فى العدد لأيونات الحديدوز الذائبة فى الماء – وفى الحالات العادية حيث يغمر معدن الحديد فى الماء فإن ايونات الحديد تدخل الى المحلول تزيح من المحلول ايونات الهيدروجين الوجبة (H+) التى تغطى سطح المعدن بغشاء رقيق غير مرئى من زرات الهيدروجين ويطلق على هذه الظاهرة ظاهرة استقطاب المعدن (Metal surface polarization)Fe + 2h+ " fe++ + 2hولكى تتم عملية التأكل فإنه يلزم ازالة الغشاء الهيدروجينى بأى طريقة

ويحدث هذا بطريقتين :

- يتحد الهيدروجين الذائب فى الماء مكونا جزيئات من الماء 2H + O" H2O 2- تتحد ذرات الهيدروجين بعضها مع بعض مكوناً جزيئات من غاز الهيدروجين الذى ينطلق من المحلول على هيئة فقاعات غازية .H + H " H2 # gasويحدث خروج الهيدروجين وانطلاقه من المحلول على هيئة غاز فى المحليل الحمضية وهذا يفسر ان التأكل يكون سريعاً كلما كان المحلول أكثر حمضية

وبصفة عامة فإن الحديد الذى يذوب فى المحلول يترسب فوراً على هيئة هيدروكسيد الحديديك Fe(oh)3 فى وجود الأكسجين وهذا يؤثر على معدلات التأكل.

- ترسيب الحديد على هيئة هيدروكسيد الحديديك من المحلول يساعد على ذوبان كمية اخرى من ايونات معدن الحديد التى تترك سطح المعدن وتذوب فى المحلول أى انه يحدث تنشيطاً لعملية التأكل- عندما تكون كمية الأكسجين الذائبة فىالماء محدودة ( خاصة فى الدوائر النغلقة ) فإنها تنقص بإستمرار نتيجة إتحاد الاكسجين مع ايونات الحديدوز Fe++ والهيدروجين H+ الموجود فىالماء حيث يختفى الأكسجين تماماً وبالتالى تقل فرصة حدوث مزيد من عملية التأكل .

الحقائق العامة التى تحكم عملية التأكل ( خاصة فى معدن الحديد) :-

- عند درجات الحرارة العادية لا يتأكل الا فى وجود الرطوبة

- لابد من وجود غاز الأكسجين فى المياه حتى يحدث التأكل فى درجات الحرارة العادية .

- يكون التأكل فى الوسط الحمضى أكبر بكثير من التأكل فى الوسط القاعدى .

- يتكون نتيجة التأكل هيدروكسيد الحديدوز الأسود أو الأخضر على سحط المعدن مباشرة ثم يتكون فوق هيدروكسيد الحديديك الأحمر على سطح المعدن وهذا ما يطلق عليه الصدأ .

- فى معظم الأحوال التى يحدث فيها التأكل يكون معدل حدوث التأكل سريعاً فى البداية عنه بعد فترة من الزمن وذلك بسبب تكون طبقة من الصدأ وتكون مصحوبة ببعض الأملاح .

- يزداد معدل التأكل عند درجات الحرارة العادية بزيادة التركيز .

- يزداد معدل التأكل بإرتفاع درجات الحرارة .

- قد تؤدى بعض انواع البكتريا الى الزيادة فى معدل التأكل الكهروكيميائى وذلك فى عدم وجود غاز الأكسجين مثل بكتريا اخنزال الكبريتات وبكترا ترسيب الحديد .

- معدلات التأكل بالنسبة الى المعادن النقية أقل منها بالنسبة للسبائك وذلك لأن معظم السبائك تتركب من أكثر من معدن يختلف الجهد الكهروكيميائى فيها وأيضاً تختلف قدرة كل منها على توصيل الكهرباء .

طرق التحكم فى التأكل أو منعه :-

- التخلص من الغازات الذائبة :يعتبر غاز الأكسجين الذائب فى مياه البحر وغاز ثانى أكسيد الكربون الحر من العوامل المؤثرة على زيادة معدلات التأكل ويستخدم نازع الغازات الذى يعمل بطرق التفريغ للتخلص من الأكسجين وثانى اكسيد الكربون الذائبان فى المياه المالحة .
- اختيار المعادن والسبائك المناسبة

- الحماية بتغطية سطح المعدن : وتعتبر هذه الطريقة من الطرق الشائعة لحماية معادن المنشأت المختلفة من أخطار التأكل ومن المواد العازلة والمعروفه والمستخدمه لحماية أسطح المعادن المعرضة للماء الطلاء بأكسيد الرصاص الاحمر واكسيد الحديد الأحمر والزنك والكروم أما فى احواض المياه فعادة ما تبطن بالرصاص أو تدهن بالبيتومين أو الأسفلت الطبيعى

محطات تحلية مياه البحر... كيف تؤثر فـي البيئة؟
تسببت الزيادة السكانية والتنمية الاقتصادية والاجتماعية وكذلك التغيرات المناخية، في زيادة الحاجة إلى المياه العذبة التي تمثل المشكلة الرئيسية أمام العالم في الوقت الحالي. وتحاول بعض الدول التغلب على مشكلة الشح في بعض المناطق عن طريق نقل المياه في صهاريج، أو في سفن كما يحدث في جزر اليونان.
معظم دول العالم التي تعاني من الشح تلجأ إلى إنشاء محطات لتحلية مياه البحر، خصوصاً في المنطقة العربية التي تعاني بشدة من نقص المياه. وهناك نحو 15 ألف محطة حول العالم تنتج نحو 60 مليون متر مكعب من الماء يومياً، بحسب إحصاءات الجمعية الدولية للتحلية التي أعلنت في مؤتمرها العالمي الذي استضافته دبي في نوفمبر/ تشرين الثاني 2009، أي بزيادة 6,6 ملايين عن سنة 2008. وثلثا هذا الإنتاج في المنطقة العربية وخصوصاً سواحل الخليج والبحـر المتوسط والبحر الأحمـر. وأكبر الدول المنتجة للمياه المحلاة هي المملكة العربية السعودية (18 في المئة من الإنتاج العالمي)، تليها الإمارات والولايات المتحدة (13 في المئة لكل منهما).

المشاكل البيئية لمحطات التحلية
g
أثناء مرحلة الإنشاء وإقامة المواسير، يحدث اضطراباً لقاع البحر يؤدي إلى عكارة شديدة وتلوث الماء وتدمير كامل للكائنات القاعية. وبعد الإنشاء، يؤدي وجود مواسير السحب والصرف إلى تغيير طبيعة القاع، حيث تعمل كشعاب اصطناعية تستخدمها الكائنات البحرية، كما أن وجودها يعيق حركة الملاحة في المكان. ويؤدي سحب الماء من البحر إلى سحب كائنات بحرية داخل المواسير.
لكن المشكلة الرئيسية الناجمة عن محطات تحلية المياه هي إعادة المياه الناتجة من عمليات التحلية، والتي تتميز بملوحة وحرارة عاليتين. فهي تؤثر على المجتمعات البحرية الحساسة، مثل الشعاب المرجانية والحشائش البحرية. وفي محطات التحلية التي تعتمد على الضغط الاسموزي (الارتشاحي)، يكون معدل الارتجاع بين 30 و50 في المئة من كمية المياه المغذية للمحطة، وهذا يعني أن معدل تركيز الأملاح في المياه الخارجة من المحطة يكون أكثر 30 ـ 50 في المئة من تركيز الأملاح في المياه الداخلة إلى المحطة.
وتتمثل الخطورة في ضخ مياه ذات ملوحة وحرارة مرتفعتين إلى البيئة البحرية، وتعتمد درجة الخطورة على الخصائص البيئية والجيولوجية للمنطقة مثل حركة التيارات البحرية والأمواج وعمق الماء والخصائص الفيزيائية والكيميائية للماء. تحدد هذه العوامل شدة الخلط التي تحدث مع مياه البحر، وبالتالي تحدد المدى الجغرافي للتأثير والذي يتغير من مكان إلى آخر تبعاً لطبيعته (شعاب مرجانية، صخور، رمال...)
وإلى التأثيرات الناتجة عن ارتفاع الملوحة في مياه صرف المحطة، تحتوي هذه المياه أيضاً على مواد كيميائية مختلفة ناتجة من عمليات المعالجة.
من المشاكل أيضاً الضوضاء الناشئة حول محطات تحلية المياه نتيجة استخدام مضخات الضغط العالي ومولدات الطاقة، مثل التوربينات التي تصدر ضوضاء عالية جداً تتعدى 90 دسيبل، وهذا يزيد عن الحد المسموح دولياً. كما يعتبر وجود محطات التحلية على ساحل البحر مباشرة، خصوصاً في منطقة مثل البحر الأحمر، إهداراً لمناطق ذات أهمية سياحية.
وقد تتسرب المياه من مواسير الصرف وتلوث المياه الجوفية في المناطق المحيطة. كما أن إقامة المحطات وما يصاحبها من بنية تحتية لتشغيلها مثل محطات توليد الكهرباء، تؤثر سلباً على البيئة المحلية

حلول ومقترحات
تعتمد دول كثيرة على التحلية كمصدر رئيسي للمياه العذبة، لذا تلجأ إلى إجراء دراسات تقييم الأثر البيئي لهذه المحطات. وتهتم الدراسة بتقييم حالة مياه البحر التي تغذي المحطة، خصوصاً تركيز العناصر الثقيلة، وحالة مياه الصرف وتأثيرها على البيئة البحرية، وما هي الاشتراطات البيئية اللازمة ليكون الصرف آمناً.
ويمكن التصريف مباشرة إلى وحدات لإنتاج الملح بالتجفيف عبر التبخر تحت أشعة الشمس، فلا تعود هناك ضرورة للصرف في البحر، كما يمكن الاستفادة من بيع الأملاح الناتجة للاستخدام الصناعي، وهذا معمول به حالياً في بعض الدول الأوروبية مثل اليونان. ولمنع تسرب المياه من مواسير الصرف ومنع اختلاطها بالمياه الجوفية، يجب اختيار مواسير ذات جودة عالية واستخدام تقنيات متطورة لمنع التسرب.
ومن التدابير البديلة التي يُعمل على جعلها مجدية اقتصادياً استخدام مصادر طاقة بديلة مثل الطاقة الشمسية وطاقة الرياح وطاقة جوف الأرض لتشغيل محطات الكهرباء الملحقة بمحطات التحلية. كما يمكن إقامة محطات تحلية عائمة على مسافات بعيدة داخل البحر تقلل الضوضاء وتوفر الأراضي ذات الأهمية الاقتصادية

طرق التخلص الامثل من الاثار البيئية السلبية لمحطات التحلية للبحر والابار الشاطئية من قبل الشركة:-
اولا/ طريقة تصميم وتشغيل ومتابعة وصيانة المحطة:-

المراحل الاساسية التي تمر بها عملية المعالجة بالتناضح العكسي للتخلص من الاثار البيئية السالبة

وتتميز طرق التحلية بالأغشية عموما بانخفاض الطاقة المستخدمة مقارنة بطرق التحلية الحرارية وذلك نظرا لعدم الحاجة الى احداث تغيير في الحالة الطبيعية للماء من حيث التحول من الحالة السائلة الى الحالة البخارية وبالعكس.

وهناك تطوران ساعدا على تخفيض تكلفة تشغيل محطات التناضح العكسي أثناء العقد الماضي هما : تطوير الغشاء الذي يمكن تشغيله بكفاءة عند ضغوط منخفضة ، وعملية استخدام وسائل استرجاع الطاقة . وتستخدم الأغشية ذات الضغط المنخفض في تحلية مياه الآبار على نطاق واسع.

وتتصل وسائل استرجاع الطاقة بالتدفق المركز لدى خروجه من وعاء الضغط . ويفقد الماء أثناء تدفقه المركز من 1 إلى 4 بارات ( 15 – 60 رطل على البوصة المربعة ) من الضغط الخارج من مضخة الضغط العالي ، ووسائل استرجاع الطاقة هذه ميكانيكية وتتكون عموما من توربينات أو مضخات من النوع الذي بوسعه تحويل فارق الضغط إلى طاقة محركة .

أحرزت تحلية مياه البحر باستخدام تقنية التناضح العكسي قبولا مطردا كطريقة اقتصادية معتمدة، وكأفضل نظام مكمل وبديل لتقنيات التحلية الحرارية (التبخير الوميضي متعدد المراحل والتبخير متعدد المؤثرات) وذلك بسبب:

- تدني استهلاك الطاقة بالمقارنة مع اغلب نظم التقطير، وذلك نظرا لعدم وجود تغيير في الصورة الفيزيائية للماء .
أما متطلبات طريقة التناصح العكسي من الطاقة، فهي تتراوح بين 6 - 8 كيلووات ساعة/ الف غالون من الماء العذب المنتج من مياه قليلة الملوحة. وتتراوح هذه النسبة في حالة تحلية مياه البحر بين 35 - 40 كيلووات ساعة/ الف غالون من الماء العذب، ويمكن خفض مقدار الطاقة المستهلكة بتركيب جهاز لاسترجاع الطاقة المهدورة في ماء تدفق المحلول الملحي المركز الناتج عن التحلية، والذي يتراوح ضغطه ما بين 750 - 950 رطلا على البوصة المربعة.

ويبلغ استهلاك طريقة التحلية بالتناضح العكسي من الطاقة ثلث الى نصف ما هو عليه في حالة التقطير الوميضي متعدد المراحل، وفضلا عن ذلك فان التناضح العكسي يحتاج الى ثلث ما يحتاجه التقطير الوميضي من مياه التغذية لانتاج نفس الكمية من الماء العذب. وبالطبع ينعكس ذلك على الطاقة اللازمة لتشغيل المضخات وحجمها وتصميم مآخذ المياه.

كيفية معالجة الاثار البيئية السالبة لمحطات تحلية مياه البحر:-

اولا/ استعمال طريقة التناضح العكسى بالاغشية عالية الجودة التى تؤدى الى:-

- تدني المساحة التي يشغلها بالمقارنة بنظم التحلية الأخرى.

- انخفاض معدل حدوث الترسبات والتآكل فيه بالمقارنة بنظم التحلية الأخرى.

- مدة انجاز مشاريع التناضح العكسي اقل مما هي الحال عليه بالنسبة لوحدات التقطير.

- قلة تكلفة معظم مكونات النظام لكونها بلاستيكية الصنع.

- سهولة تجميع وتشغيل وصيانة النظام وذلك لتكونه من وحدات قائمة بذاتها

- تحلية الماء المالح بفصل المواد الصلبة الذائبة

- تقلل من درجة تركيز المواد الصلبة الذائبة الكلي للماء الخام بنسبة إزالة تصل إلى 99 % .

- تتخلص من المواد الحيوية والمواد الغروانية من الماء بنسبة إزالة تصل إلى 98 % .

- إزالة الخلايا الميكروبية من بكتيريا وفيروسات وغيرها بنسبة إزالة كلية .

- إزالة معظم المواد الصلبة العضوية بنسبة إزالة قد تصل إلى 97 %.

سهولة التحكم فى نسبة الرجيع الملحى بواسطة استخدام الطرق الكيميائية والميكانيكية معا فى حالة الصرف فى مياه البحر مباشرة مسببة لتعادل نسبة الاملاح الداخلة والخارجة بدون اى مشاكل بيئية بحرية
-انخفاض مستوى الضوضاء من 90 ديسيبل الى المستويات القياسية المطلوبة وهى حوالى 60-65 ديسيبل

الابار الشاطئية والجوفية

* انواع الابار

- الابار الجوفيه/الشاطئية
- الابار الارتوازيه
- الابار المعدنيه

- ابار المياه الجوفيه/ الشاطئية

يأتي هذا الماء من الأمطار التي تخللت الأرض وتحركت ببطء لأسفل حتى وصلت إلى خزان المياه الجوفية، وهي منطقة من التربة والصخور مشبعة بالماء. ويسمى أعلى هذا النطاق مستوى الماء، وهو المستوى الذي تصل إليه المياه في بئر لم تضخ بعد.
وقد يقع مستوى الماء في المناطق الرطبة قريبًا من السطح ويمكن الوصول إليه بالحفر. وعادة ما تحاط البئر المحفورة بالطوب أو الأحجار، أو الخرسانة الإسمنتية ليُحافَظ على جوانبها من الانهيار.
وفي الأماكن الجافة قد يكون مستوى الماء على عمق مئات الأمتار، وهنا يصبح من الضروري حفر بئر وإنزال أنابيب. وعادة ما تستعمل مضخات تدار بمحركات لاستخراج الماء من الآبار العميقه

- الآبار الارتوازية الانسيابية

وفي المناطق تنساب المياه الجوفية لأسفل على منحدرات التلال والجبال تحت طبقة صماء من الطين أو الطَّفْل. يخرج الماء المضغوط تلقائيً من الآبار المحفورة في هذه الطبقات في الوديان. ويكون الضغط قويًا في هذه الابار مما يجعل الماء ينساب دون ضخ.

إذا لم يصل الماء إلى السطح تحت ضغطه الذاتي، ولكنه احتاج إلى الضخّ، فإنه يصنف على أنه ماء تحت الارتوازي. ويكون أكثر الماء ساخنًا عندما يصل إلى السطح بسبب ما امتصه من حرارة من باطن الأرض أثناء مدة اختزانه الطويلة تحت الأرض

- الابار المعدنية

الابار التى تتحتوى نسبه عاليه من المعادن ومازال العديد من الناس يعتمدون على الآبار في إمدادهم بالماء خاصة في المناطق الريفية كما تحصل العديد من المدن على مياهها من الآبار، حيث يكون الماء الجوفي عادة نقيًا لأن التربة تعمل عمل المرشِّح الجيد.وغالباً تحوي معادن مذابة،.

ويجب أن تُختار آبار المياه بحيث لا تجمع سمومًا أو ميكروبات مرضية. كما يجب أن تبعد البئر على الأقل 30م عن البالوعة ويجب أن لا تقع أبدًا تجاه مجرى مياه الصرف. والماء المأخوذ من بئر حفرت في طبقات حجر الجير قد يكون خطرًا لأن الماء يجري خلال شقوق ومغارات في الحجر الجيري بدون أن يرشح. من المهم أيضًا ألا يُصَرَّف الماء السطحي في البئر

كما يمكن تصنيف الابار :

-الآبار اليدوية

وهي عبارة عن حفرة مبطنة من الحجارة أو الإسمنت ويوجد الماء أسفل الحفرة ويتم سحبه إما يدويا أو ألياً.
وهذه الآبار سهله الحفر ولا تحتاج لمهارة عاليه لكن يصعب حفرها في الطبقات الصخرية وهي عرضه للتلوث والجفاف بسهوله.

- الآبار الأنبوبية

وهي عبارة عن ثقوب في أعماق الأرض يتم عملها بمعدات خاصة للوصول إلى الماء الباطني

المياه الجوفية

تتوفر المياه الجوفية فى مصر فى وادى النيل والدلتا . وتقدر كمية المياه الجوفية فى الطبقات الصخرية فى وادى النيل بنحو 200 بليون متر مكعب بمتوسط درجة ملوحة 800 جزء فى المليون . بينما تصل هذه الكمية فى دلتا نهر النيل إلى نحو 300 بليون متر مكعب . وتبلغ كمية المياه الجوفية المستخدمة حالياً من كلاهما بنحو 2.6 بليون متر مكعب سنوياً يمكن زيادتها إلى 4.99 بليون متر مكعب سنوياً . كما تتوفر المياه الجوفية فى الصحراء الغربية على أعماق بعيده . وقد أوضحت الدراسات الحديثة أنها تعتبر من مصادر المياه الغير متجددة . وتبلغ كمية المياه الجوفية فى هذه المنطقة بنحو 40 بليون متر مكعب بمتوسط درجة ملوحة بين 200-700 جزء فى المليون . ويعتمد استخدام هذه المياه على تكاليف الرفع ، نضوب الخزان ، العائد الإقتصادى . وقد أوضحت البيانات أنه يمكن إستخدام 1 بليون متر مكعب سنوياً من المياه الجوفية فى الوادى بمعدل إقتصادى مما يسمح برى نحو 150000 فدان بمنطقة شرق العوينات من خزان المياه الجوفى النوبى . كما تتوافر المياه الجوفية فى سيناء بكميات مختلفة و ذات جودة مختلفة و لكن بكميات محدودة . كما أن المياه الجوفية القريبة من السطح فى الساحل الشمالى تختلف كمياتها باختلاف معدلات سقوط الأمطار السنوية . ويبلغ سمك الطبقة الحاملة للماء بين 30 و 150 متر وهى ذات درجات ملوحة عالية بين 2000-9000 جزء من المليون قرب الساحل . وفى المنطقة الشمالية والوسطى من سيناء فإن الخزان الجوفى يتكون من مياه الأمطار المتساقطة والمتجمعة فى الوديان وهى تعتبر مياه جوفيه غير متجددة. كما تستخدم هذه المياه فى أغراض الشرب.

يعتبر الخزان الجوفى بدلتا نهر النيل احد اكبر الخزانات الجوفية فى العالم حيث تقدر السعة الكلية للخزان بحوالى 280 مليار متر مكعب ونظرا للدور الذى تلعبه المياه الجوفية كاحد البدائل التى تساهم فى سد العجز المائى اثناء فترات اقصى الاحتياجات او خلال سنوات العجز المائى فى ايرادات مياه نهر النيل لاستخدامها كمياه للشرب او للرى او الزراعة واستصلاح الاراضى

ولذلك اصبح التفكير فى انشاء ابار اواستخدام ابار قديمة لاستغلالها فى الشرب او الرى اصبح ضرورة ملحة ولكن بعد اتباع طرق علمية تقنية متقدمة تسمى بعمليات المسح للمياه الجوفية لتقدير الكميات المستغلة من الخزان الجوفى ومراقبة التغير فى مناسيب المياه الجوفية ودرجة الملوحة.

ونتيجة للاتصال المباشر بين الخزان الجوفى والمياه السطحية فان استغلال المياه الجوفية فى دلتا نهر النيل بمثابة استغلال غير مباشر لمياه نهر النيل والترع الرئيسية والفرعية مع مراعاة التعامل مع المخزون الجوفى على مبدا الاستدامة وحماية المخون الجوفى من النضوب

ونتيجة للاتصال الهيروليكى بين الخزان الجوفى ومياه البحر المالحة من جهة البحر الابيض المتوسط فى الشمال ومن جهة البحر الاحمر من الشرق فان ذلك يضع بعض المحددات على استغلال المياه الجوفية لتفادى انخفاض مناسيب المياه الجوفية الى مستويات تسمح بتغلغل مياه البحر المالحة الى الداخل ومن ثم ارتفاع نسبة الاملاح الذائبة للمياه وتدهور نوعيتها

تمثل المياه الجوفية أحد العوامل الرئيسية لتنمية الصحراء ومن ثم فإن دراستها كما ونوعا من الضرورات المهمة‏,‏ وتضم الصحراء الغربية تحتها أضخم خزانات المياه الجوفية
في مصر بل في شمال شرق افريقيا

وتعني بها خزانات الحجر الرملي النوبي ذو الامتداد الهائل أفقيا ورأسيا‏,‏ في حين تتضاءل احتمالات المياه الجوفية تحت شبه جزيرة سيناء والصحراء الشرقية إذا ما قورنت بكميات المخزون منها تحت الصحراء الغربية التي تحتل الأهمية الكبري في توجهات التنمية بالصحراء المصرية لذا فقد دفع ذلك الدولة الي التوجه نحو هذه الصحراء لاستغلال المياه الجوفية للتنمية في مناطق الواحات ومديرية التحرير وغيرها ثم بعد ذلك مشروعات أخري عملاقة في توشكي وشرق العوينات‏,‏ ومع بداية استغلال هذه المياه تم اجراء العديد من الدراسات بناءا علىالتفسير العلمي لما حدث من ظواهر هيدروجيولوجية بالصحراء الغربية المصرية والمبني علي القراءة المائية للظواهر للاستغلال الامثل للمياه الجوفية للرى والزراعة والشرب والاساتعمال الادمى

-

- انواع خزانات المياه الجوفية

(1) الخزان الجوفي الحر Unconfined Aquifer

ويحد هذا الخزان طبقة صماء من أسفله أما أعلاه متصلاً اتصالاً مباشراً بالضغط الجوى ويحده المستوى المائي الأرضي من أعلاه وتتصل هذه الطبقة اتصالا وثيقا بسطح الأرض حيث تتأثر بمياه الري والأمطار.

(2) الخزان الجوفي المحصور Confined Aquifer
ويحد الطبقات الحاملة للمياه من أسفل ومن أعلى طبقات صماء غير منفذة للمياه وبهذا تكون المياه داخل الخزان تحت ضغط كبير وتكون بهذا معزولة عن المياه السطحية ومصدر هذه المياه عادة يكون بعيداً جداً. وإذا كان الضغط البيزومترى لهذه الطبقات أعلا من سطح الأرض قيل عن الخزان بأنه خزان ارتوازي Artesian Aquiferوالآبار الارتوازية تندفع منها المياه دون الحاجة لاستخدام مضخات ويوجد مثل هذه الخزانات بالصحارى المصرية مثل الوادي الجديد.

(3) الخزان شبه المحصور Semi Confined Aquifer

وفيه إحدى الطبقات التي تحده من أعلى أو من أسفل ذات نفاذية ضئيلة ومنه تتسرب المياه إلى الطبقات الخارجية أو اليها.

(4) الخزان الجوفي المعزول Perched Water

وهو نتيجة للتراكيب الجيولوجية وتوجد ارتفاعات وانخفاضات في الطبقات غير المنفذة فعند الانخفاضات تحتجز المياه الجوفية وفى هذه الحالة يكون الخزان الجوفي محدود وغير متصل بأي خزانات أخرى ومصدرها عادة أما سطحي أو نتيجة للتسرب البطئ من خزانات أخرى تحته.

(5) الخزان الأثري Connate Water
- وهذه المياه الجوفية عادة تكون محتجزة لحظة تكوين الصخور أو منذ إنشائها وهذه المياه عادة ليس لها أي اتصال أو مصادر خارجية.

الدراسات الهيدرو جيولوجية للخزانات الجوفية:-

المياه الجارية أو السطحية، هى المياه التى تسقط على سطح الأرض وتجرى على السطح على شكل أودية أو أنهار أو جداول، تتبع غالباً التضاريس المكونّة لسطح الأرض، والمطر هو المصدر الرئيسى لهذه المياه السطحية ويطلق على المياه الجوفية اسم المياه تحت السطحية، وهى المياه التى تنفذ من سطح الأرض إلى جوفها من خلال التربة والصخور، ويعرف السطح العلوى لهذه المياه بمستوى التشبع أو مستوى المياه الأرضية ومستوى المياه الأرضية ليس مستقيماً ولكن يتأثر بشكل التراكيب الأرضية والتضاريس وغالباً تتجه هذه المياه نحو البحر. تشكل المياه الجوفية حوالى 24% من إجمالى المياه العذبة، وما يقرب من 0.6% من حجم المياه الموجودة على الكرة الأرضية، وبهذا تكون المياه الجوفية أكبر مستودع للمياه العذبة على الأرض. ويمكن حصر مصادر التلوث الكيميائى للمياه الجوفية فى النقاط التالية: العمليات الزراعية، مياه المجارى والبيارات، آبار الحقن، التخلص السطحى من النفايات وظاهرة تداخل المياه المالحة. وتقصر هذه الظاهرة على مناطق المياه الجوفية القريبة من البحار والمحيطات أو فى بعض الآبار السطحية بالمناطق الداخلية، إذ يؤدى السحب المستمر للمياه العذبة الجوفية من تلك المناطق إلى تسرب المياه المالحة من البحر أو الأعماق إليها. وبمرور الوقت تصير المياه الجوفية مالحة بعد أن كانت عذبة، وعليه تصبح غير صالحة للشرب أو للاستخدامات الأخرى. إن من الواجب المحافظة على هذا المورد الهام وعدم تلويث المصادر المائية بالنفايات أو المخلفات بجميع أنواعها. وملاحظة مستويات السحب ومستويات المياه المتوفرة وعدم السماح مطلقاً بأن يزيد معدل الاستهلاك عن الكمية الموجودة فى الخزان المائى حتى لا يسبب ذلك مشاكل بيئية مثل الانخسافات الأرضية. إن الهدف الهام من عمليات تقنين الماء هو المحافظة عليه لمقابلة العجز المتوقع مع الزيادة السكانية والتطوّر الصناعى الذى نشهده فى مجتمعاتنا

المياه الجوفية
نظراً لأن البحار تحتوى على كمية هائلة من المياه تعادل 1.4 بليون كيلو متر مكعب، فقد أوهم هذا الرقم الكثيرين بأن المحيطات لديها مقدرة هائلة على تخفيف كل ما يلقى فيها من نفايات. وعلى هذا نظر إلى المحيطات على أنها مستودع لا نهائى لمخلفات الإنسان الشخصية والصناعية. وقد يكون هذا صحيحاً لو قدر لهذه النفايات أن تنتشر بالتساوى فى أجزاء المحيط كافة، ولكن الحادث هو العكس، إذ أن النفايات تتجمع فى أماكن دون الأخرى، وخاصة فى المناطق الشاطئية نتيجة للظروف البيئية والطبيعية التى تؤثر فى البحار
فالمناطق الشاطئية هى أهم مناطق المحيط، إذ أن 60% من البشر يعيشون بالقرب من الشواطئ أو على بعد كيلو مترات منها، وأن حوالى 90% من البروتين البحرى يأتى من تلك المناطق. كما أن نصف احتياطى العالم من الهيدروكربونات موجود فى المناطق الشاطئية التى تعتبر المكان المفضل للتوسع العمرانى والصناعى والزراعى والتجارى والترفيهى، ومصدراً هاماً للثروة السمكية. ومع هذا فهذه المناطق هى الأكثر تعرضاً لسوء استخدام الإنسان، أو أنه لا ينظر إليها على أنها نظام بيئى معقد ومتزن بل يستغل عناصرها كل على حدة

تعتبر المياه الجوفية أفضل من المياه السطحية لخلوها من الجراثيم والكائنات الحية الدقيقة ولتركيبها الكيميائى الثابت، ولكن مع استغلال الإنسان السيئ لبيئته وعدم الالتزام بالقوانين التى تحمى هذه الثروة الطبيعية والهامة، بدأت المياه تتلوث بطرق شتى مثل المجارى والنفايات، مما أدى إلى زيادة الكائنات الحية الدقيقة والطفيليات وانتشار الأوبئة. بالإضافة إلى ارتفاع التكلفة لتنقية هذه المياه لكى يصبح فى مقدور الإنسان استخدامها. تشكل المياه الجوفية حوالى 24% من إجمالى المياه العذبة، وما يقرب من 0.6% من حجم المياه الموجودة على الكرة الأرضية، وبهذا تكون المياه الجوفية أكبر مستودع للمياه العذبة على الأرض. وتنشأ المياه الجوفية من مصادر متعددة أهمها: مياه الأمطار: وتعتبر المصدر الرئيسى للمياه الجوفية؛ حيث تتخلل الصخور السطحية، وتختزن فى مسامها وشقوقها وفواصلها. مياه الأنهار والبحيرات: حيث تتسرب إلى خزان المياه الجوفى الموجود بجوار هذه المناطق. المياه التى تخزن فى الصخور الرسوبية أثناء عمليات ترسيبها والتى لم تخرج منها كلية أثناء تماسك هذه الصخور وتحولها من رسوبيات إلى صخور رسوبية. المياه الجوفية الناتجة من النشاط البركانى، حيث ينجم عن هذا النشاط مياه ساخنة تحتوى على بعض المعادن. مياه البحار والمحيطات: نتيجة تسربها إلى خزان الماء الجوفى، وغالباً ما يحدث ذلك فى المناطق الساحلية. وتعتبر المياه الجوفية المورد الوحيد للمياه فى الكثير من بلدان العالم الصحراوية،

مميزات المياه الجوفية
تتميز المياه الجوفية بمجموعة من المميزات أهمها: المياه الجوفية نقية وخالية من الميكروبات فى معظم الأحيان نظراً لأنها أقل عرضة للتلوث بنفايات المصانع ومياه المجارى ... وغيرها من مصادر التلوث. تخزين المياه تحت سطح الأرض يقلل نسبة الفاقد بسبب البخر الذى تعانى منه المياه السطحية كالأنهار والبحيرات. خزانات المياه الجوفية مأمونة ولا تتعرض لأخطار الفيضانات والزلازل، ولا تتأثر بطول الزمن، كما أن المساحات التى تشغلها يمكن استغلالها فى الزراعة. تمتاز الخزانات الأرضية بضخامة مخزنها من المياه، فهى تمثل احتياطياً هائلاً من المياه يمكن الاستفادة منه عندما تشح المياه فى الموارد السطحية. استعمال المياه الجوفية لأغراض الرى أقل تكلفة من استعمال المياه السطحية فى كثير من الأحيان، وذلك لأن الطبقة الحاملة للمياه تعمل كشبكة توزيع تجعل بالإمكان حفر الآبار وتوفير المياه فى الموقع المراد استعمالها فيه

التلوث الكيميائى للمياه الجوفية (الباطنية) ومصادره
من المعتقد أن هذا الأمر لا يقل أهمية عن تلوث المياه السطحية، ويجب أن يحظى بعناية واهتمام بالغين، حيث توجد مناطق كثيرة تعتمد اعتماداً كلياً على المياه الجوفية فى الشرب والاستخدامات الطبيعية الأخرى – فصهاريج المياه، والمضخات (الطلمبات) المنتشرة هنا وهناك ما هى إلا وسائل رفع لهذه المياه من باطن الأرض ... وكلنا يشرب من هذه المياه .. الخ.
قديماً قبل تعدد الملوثات وازدهارها كان تلوث المياه الباطنية بالكيماويات شيئاً لا يذكر نظراً لقلة الملوثات الكيماوية وتحلل الكثير منها بسرعة وعدم إعطائها الفرصة لتتخلل مسام التربة وتصل إلى المياه الجوفية وتلوثها – كما أن التربة السطحية كانت تساعد بدرجة ما فى إزالة بعض الملوثات من المياه السطحية قبل تسللها إلى باطن الأرض وذلك عن طريق الادمصاص أى التصاق جزيئات المواد الملوثة بحبيبات التربة السطحية، أو بعزلها عن طريق عمليات الترشيح، أو بالتبادل الأيونى. ولكن الآن ازدادت المواد الكيماوية والسموم الاقتصادية وتنوعت بدرجة خيالية وانتشرت فى كل أرجاء المعمورة، واخترقت كل الحواجز، وأصبحت مقدرة التربة على تنقية المياه وحجز ما بها من ملوثات محدودة

ويمكن حصر مصادر التلوث الكيميائى للمياه الجوفية فى النقاط التالية

العمليات الزراعية

حيث يلجأ الكثير من المزارعين إلى إضافة كميات كبيرة من الأسمدة الكيماوية والمبيدات الحشرية بهدف زيادة المحصول، وبالطبع فإن الكمية الزائدة من هذه المواد الكيماوية تذوب فى المياه السطحية وتتخلل مسام التربة إلى أن تصل إلى المياه الجوفية وتلوثها

مياه المجارى والبيارات
المجارى

معروفة ويقصد بها شبكات الصرف الصحى، حيث توجد مواسير ضخمة تمر فيها المخلفات المتنوعة، وفى كثير من الحالات تصب هذه المواسير فى مصارف أو قنوات إما مكشوفة أو مغطاة، وقد تمتد هذه المصارف أو القنوات لمسافات طويلة قبل الوصول إلى محطات المعالجة "إذا كانت هناك محطات معالجة

البيارات

عبارة عن حفر فى باطن الأرض بأعماق متفاوتة، تستعمل للتخلص من الفضلات والمياه المستعملة، وتكثر فى القرى وبعض المدن. فقد تتسرب بعض المواد العضوية المتحللة والمواد الكيماوية من هذه المصارف أو البيارات إلى المياه الجوفية وتلوثها. وكثيراً ما نجد طلمبات رفع المياه بالقرب من البيارات، وهذا أمر خطير خاصة إذا استعملت تلك المياه للشرب. وفى بعض الأماكن توجد بيارات لتخزين المياه النقية.

أن عملية التخزين بهذه الطريقة تصبح سيئة للغاية إذا لم تراع فيها احتياطات شديدة، فهناك الكثير من الكائنات الدقيقة التى لا تجد أى صعوبة تذكر فى الوصول إلى تلك البيارات وحيث إن الماء وسط ممتاز لتكاثر تلك الكائنات

ظاهرة تداخل المياه المالحة

وتقصر هذه الظاهرة على مناطق المياه الجوفية القريبة من البحار والمحيطات أو فى بعض الآبار السطحية بالمناطق الداخلية، إذ يؤدى السحب المستمر للمياه العذبة الجوفية من تلك المناطق إلى تسرب المياه المالحة من البحر أو الأعماق إليها. وبمرور الوقت تصير المياه الجوفية مالحة بعد أن كانت عذبة، وعليه تصبح غير صالحة للشرب أو للاستخدامات الأخرى.

كيفية تكوين المياه الجوفية

المياه الجوفية :هي المياه التي تسربت من خلال التربة إلى الأسفل لتملأ الفراغات والمسامات والشقوق في الصخور تحت سطح الأرض

مصادر المياه الجوفية

مياه الإمطار : وهي المصدر الرئيسي وتسمى المياه الجوية لأنها تكونت من تكثف بخار الماء في الجو
مياه الصهير: هي المياه تحت سطحية حبست في مسامات وشقوق أثناء تحرك المواد المصهورة إلى أعلى
مياه مقرونه : هي مياه عذبة ومالحه ترجع نشأتها إلى اختزانها في الصخور الرسوبية أثناء عملية تكونها

توزيع المياه الجوفية

توجد في الجزء العلوي من القشرة الأرضية والذي يعرف بمنطقة الشق الصخري

أقسام منطقة الشق الصخري

نطاق التهوية : معظمه هواء مع نسبه قليله من الماء
وينقسم نطاق التهوية الى
حزام ماء التربة : التي ينمو به النبات
‌ الحزام المتوسط : يتحرك الماء إلى أسفل بفعل الجاذبية
حزام الخاصية الشعرية: يرتفع الماء إلى أعلى عكس الجاذبية

نطاق التشبع :
أسفل نطاق التهوية ويكون مملوء كليا بالماء وتسمى المياه الأرضية. يصل سمكه إلي مئات الإقدام
( تعرف السطح العلوي نطاق التشبع باسم منسوب الماء الأرضي.. ويأخذ الماء شكله تضاريس المنطقة)
( الجزء الصخري السفلي المشبع تماما ً بالماء يعرف باسم الخزان الصخري ويضم الآبار الينابيع )

العمل الجيولوجي للمياه الأرضية :

كيمائي وميكانيكي

نشاط كيميائي:
ينحصر النشاط الجيولوجي للمياه في الناحية الكيميائية لاختلاطها المستمر بالمعادن ولان الماء بطبيعته يسبب تغيرات كيميائية.

ينقسم النشاط الكيميائي للمياه الجوفية إلى ثلاث أقسام

الذوبان:
تذوب المعادن والصخور لاحتوائها على ثاني أكسيد الكربون
(تكون كهوف ، حفر الغائرة ، تلال منعزلة ، الأنهار الأرضية)
الإحلال :
تحل المواد المعدنية محل المواد العضوية
الترسب :
ترسب المعادن المذابة نتيجة فقدان ثاني أكسيد الكربون ،انخفاض درجة الحرارة ،التبخر الكامل للمياه والتفاعل بين الايونات المحاليل
(تكون الحجرالرملي الحديدي ، الحجر الرملي السيليسي ، العروق المعدنية)

وتزداد قدرة البئر الإنتاجية من المياه في السهول الحصوية بزيادة
سمك العدسة الصخرية
طول العدسة
قرب موقع البئر من منطقة التغذية المائية
قلة استهلاك ماء البئر
تقدم مياه البحر نحو الطبقات الحاملة للمياه الجوفية
نتيجة هبوط أو انخفاض منسوب اليماه الجوفية ونقص التغذية وبالتالي تؤدي الى زيادة نسبة ملوحة المياه الجوفية

تداخل مياه البحر المالحة
Sea Water Intrusion

المياه الجوفية العذبة في المناطق الشاطئية تطفو فوق سطح المياه المالحة اذ أن المياه المالحة أثقل من العذبة وكثافتها النسبية تساوي 1.025.
تكون هذه في حالة اتزان هايدروستاتيكي ، وفي حالة الاتزان الهايدروديناميكي يكون هناك تبادل بين المياه المالحة والمياه العذبة ، وهذا الاتزان يبدأ في الاختلال عندما يبدأ الضخ ويسبب ارتفاعاً في سطح المياه المالحة

الابار الشاطئية والجوفية

* انواع الابار

- الابار الجوفيه/الشاطئية
- الابار الارتوازيه
- الابار المعدنيه

- ابار المياه الجوفيه/ الشاطئية

يأتي هذا الماء من الأمطار التي تخللت الأرض وتحركت ببطء لأسفل حتى وصلت إلى خزان المياه الجوفية، وهي منطقة من التربة والصخور مشبعة بالماء. ويسمى أعلى هذا النطاق مستوى الماء، وهو المستوى الذي تصل إليه المياه في بئر لم تضخ بعد.
وقد يقع مستوى الماء في المناطق الرطبة قريبًا من السطح ويمكن الوصول إليه بالحفر. وعادة ما تحاط البئر المحفورة بالطوب أو الأحجار، أو الخرسانة الإسمنتية ليُحافَظ على جوانبها من الانهيار.
وفي الأماكن الجافة قد يكون مستوى الماء على عمق مئات الأمتار، وهنا يصبح من الضروري حفر بئر وإنزال أنابيب. وعادة ما تستعمل مضخات تدار بمحركات لاستخراج الماء من الآبار العميقه

- الآبار الارتوازية الانسيابية

وفي المناطق تنساب المياه الجوفية لأسفل على منحدرات التلال والجبال تحت طبقة صماء من الطين أو الطَّفْل. يخرج الماء المضغوط تلقائيً من الآبار المحفورة في هذه الطبقات في الوديان. ويكون الضغط قويًا في هذه الابار مما يجعل الماء ينساب دون ضخ.

إذا لم يصل الماء إلى السطح تحت ضغطه الذاتي، ولكنه احتاج إلى الضخّ، فإنه يصنف على أنه ماء تحت الارتوازي. ويكون أكثر الماء ساخنًا عندما يصل إلى السطح بسبب ما امتصه من حرارة من باطن الأرض أثناء مدة اختزانه الطويلة تحت الأرض

- الابار المعدنية

الابار التى تتحتوى نسبه عاليه من المعادن ومازال العديد من الناس يعتمدون على الآبار في إمدادهم بالماء خاصة في المناطق الريفية كما تحصل العديد من المدن على مياهها من الآبار، حيث يكون الماء الجوفي عادة نقيًا لأن التربة تعمل عمل المرشِّح الجيد.وغالباً تحوي معادن مذابة،.

ويجب أن تُختار آبار المياه بحيث لا تجمع سمومًا أو ميكروبات مرضية. كما يجب أن تبعد البئر على الأقل 30م عن البالوعة ويجب أن لا تقع أبدًا تجاه مجرى مياه الصرف. والماء المأخوذ من بئر حفرت في طبقات حجر الجير قد يكون خطرًا لأن الماء يجري خلال شقوق ومغارات في الحجر الجيري بدون أن يرشح. من المهم أيضًا ألا يُصَرَّف الماء السطحي في البئر

كما يمكن تصنيف الابار :

-الآبار اليدوية

وهي عبارة عن حفرة مبطنة من الحجارة أو الإسمنت ويوجد الماء أسفل الحفرة ويتم سحبه إما يدويا أو ألياً.
وهذه الآبار سهله الحفر ولا تحتاج لمهارة عاليه لكن يصعب حفرها في الطبقات الصخرية وهي عرضه للتلوث والجفاف بسهوله.

- الآبار الأنبوبية

وهي عبارة عن ثقوب في أعماق الأرض يتم عملها بمعدات خاصة للوصول إلى الماء الباطني

المياه الجوفية

تتوفر المياه الجوفية فى مصر فى وادى النيل والدلتا . وتقدر كمية المياه الجوفية فى الطبقات الصخرية فى وادى النيل بنحو 200 بليون متر مكعب بمتوسط درجة ملوحة 800 جزء فى المليون . بينما تصل هذه الكمية فى دلتا نهر النيل إلى نحو 300 بليون متر مكعب . وتبلغ كمية المياه الجوفية المستخدمة حالياً من كلاهما بنحو 2.6 بليون متر مكعب سنوياً يمكن زيادتها إلى 4.99 بليون متر مكعب سنوياً . كما تتوفر المياه الجوفية فى الصحراء الغربية على أعماق بعيده . وقد أوضحت الدراسات الحديثة أنها تعتبر من مصادر المياه الغير متجددة . وتبلغ كمية المياه الجوفية فى هذه المنطقة بنحو 40 بليون متر مكعب بمتوسط درجة ملوحة بين 200-700 جزء فى المليون . ويعتمد استخدام هذه المياه على تكاليف الرفع ، نضوب الخزان ، العائد الإقتصادى . وقد أوضحت البيانات أنه يمكن إستخدام 1 بليون متر مكعب سنوياً من المياه الجوفية فى الوادى بمعدل إقتصادى مما يسمح برى نحو 150000 فدان بمنطقة شرق العوينات من خزان المياه الجوفى النوبى . كما تتوافر المياه الجوفية فى سيناء بكميات مختلفة و ذات جودة مختلفة و لكن بكميات محدودة . كما أن المياه الجوفية القريبة من السطح فى الساحل الشمالى تختلف كمياتها باختلاف معدلات سقوط الأمطار السنوية . ويبلغ سمك الطبقة الحاملة للماء بين 30 و 150 متر وهى ذات درجات ملوحة عالية بين 2000-9000 جزء من المليون قرب الساحل . وفى المنطقة الشمالية والوسطى من سيناء فإن الخزان الجوفى يتكون من مياه الأمطار المتساقطة والمتجمعة فى الوديان وهى تعتبر مياه جوفيه غير متجددة. كما تستخدم هذه المياه فى أغراض الشرب.

يعتبر الخزان الجوفى بدلتا نهر النيل احد اكبر الخزانات الجوفية فى العالم حيث تقدر السعة الكلية للخزان بحوالى 280 مليار متر مكعب ونظرا للدور الذى تلعبه المياه الجوفية كاحد البدائل التى تساهم فى سد العجز المائى اثناء فترات اقصى الاحتياجات او خلال سنوات العجز المائى فى ايرادات مياه نهر النيل لاستخدامها كمياه للشرب او للرى او الزراعة واستصلاح الاراضى

ولذلك اصبح التفكير فى انشاء ابار اواستخدام ابار قديمة لاستغلالها فى الشرب او الرى اصبح ضرورة ملحة ولكن بعد اتباع طرق علمية تقنية متقدمة تسمى بعمليات المسح للمياه الجوفية لتقدير الكميات المستغلة من الخزان الجوفى ومراقبة التغير فى مناسيب المياه الجوفية ودرجة الملوحة.

ونتيجة للاتصال المباشر بين الخزان الجوفى والمياه السطحية فان استغلال المياه الجوفية فى دلتا نهر النيل بمثابة استغلال غير مباشر لمياه نهر النيل والترع الرئيسية والفرعية مع مراعاة التعامل مع المخزون الجوفى على مبدا الاستدامة وحماية المخون الجوفى من النضوب

ونتيجة للاتصال الهيروليكى بين الخزان الجوفى ومياه البحر المالحة من جهة البحر الابيض المتوسط فى الشمال ومن جهة البحر الاحمر من الشرق فان ذلك يضع بعض المحددات على استغلال المياه الجوفية لتفادى انخفاض مناسيب المياه الجوفية الى مستويات تسمح بتغلغل مياه البحر المالحة الى الداخل ومن ثم ارتفاع نسبة الاملاح الذائبة للمياه وتدهور نوعيتها

تمثل المياه الجوفية أحد العوامل الرئيسية لتنمية الصحراء ومن ثم فإن دراستها كما ونوعا من الضرورات المهمة‏,‏ وتضم الصحراء الغربية تحتها أضخم خزانات المياه الجوفية
في مصر بل في شمال شرق افريقيا

وتعني بها خزانات الحجر الرملي النوبي ذو الامتداد الهائل أفقيا ورأسيا‏,‏ في حين تتضاءل احتمالات المياه الجوفية تحت شبه جزيرة سيناء والصحراء الشرقية إذا ما قورنت بكميات المخزون منها تحت الصحراء الغربية التي تحتل الأهمية الكبري في توجهات التنمية بالصحراء المصرية لذا فقد دفع ذلك الدولة الي التوجه نحو هذه الصحراء لاستغلال المياه الجوفية للتنمية في مناطق الواحات ومديرية التحرير وغيرها ثم بعد ذلك مشروعات أخري عملاقة في توشكي وشرق العوينات‏,‏ ومع بداية استغلال هذه المياه تم اجراء العديد من الدراسات بناءا علىالتفسير العلمي لما حدث من ظواهر هيدروجيولوجية بالصحراء الغربية المصرية والمبني علي القراءة المائية للظواهر للاستغلال الامثل للمياه الجوفية للرى والزراعة والشرب والاساتعمال الادمى

-

- انواع خزانات المياه الجوفية

(1) الخزان الجوفي الحر Unconfined Aquifer

ويحد هذا الخزان طبقة صماء من أسفله أما أعلاه متصلاً اتصالاً مباشراً بالضغط الجوى ويحده المستوى المائي الأرضي من أعلاه وتتصل هذه الطبقة اتصالا وثيقا بسطح الأرض حيث تتأثر بمياه الري والأمطار.

(2) الخزان الجوفي المحصور Confined Aquifer
ويحد الطبقات الحاملة للمياه من أسفل ومن أعلى طبقات صماء غير منفذة للمياه وبهذا تكون المياه داخل الخزان تحت ضغط كبير وتكون بهذا معزولة عن المياه السطحية ومصدر هذه المياه عادة يكون بعيداً جداً. وإذا كان الضغط البيزومترى لهذه الطبقات أعلا من سطح الأرض قيل عن الخزان بأنه خزان ارتوازي Artesian Aquiferوالآبار الارتوازية تندفع منها المياه دون الحاجة لاستخدام مضخات ويوجد مثل هذه الخزانات بالصحارى المصرية مثل الوادي الجديد.

(3) الخزان شبه المحصور Semi Confined Aquifer

وفيه إحدى الطبقات التي تحده من أعلى أو من أسفل ذات نفاذية ضئيلة ومنه تتسرب المياه إلى الطبقات الخارجية أو اليها.

(4) الخزان الجوفي المعزول Perched Water

وهو نتيجة للتراكيب الجيولوجية وتوجد ارتفاعات وانخفاضات في الطبقات غير المنفذة فعند الانخفاضات تحتجز المياه الجوفية وفى هذه الحالة يكون الخزان الجوفي محدود وغير متصل بأي خزانات أخرى ومصدرها عادة أما سطحي أو نتيجة للتسرب البطئ من خزانات أخرى تحته.

(5) الخزان الأثري Connate Water
- وهذه المياه الجوفية عادة تكون محتجزة لحظة تكوين الصخور أو منذ إنشائها وهذه المياه عادة ليس لها أي اتصال أو مصادر خارجية.

الدراسات الهيدرو جيولوجية للخزانات الجوفية:-

المياه الجارية أو السطحية، هى المياه التى تسقط على سطح الأرض وتجرى على السطح على شكل أودية أو أنهار أو جداول، تتبع غالباً التضاريس المكونّة لسطح الأرض، والمطر هو المصدر الرئيسى لهذه المياه السطحية ويطلق على المياه الجوفية اسم المياه تحت السطحية، وهى المياه التى تنفذ من سطح الأرض إلى جوفها من خلال التربة والصخور، ويعرف السطح العلوى لهذه المياه بمستوى التشبع أو مستوى المياه الأرضية ومستوى المياه الأرضية ليس مستقيماً ولكن يتأثر بشكل التراكيب الأرضية والتضاريس وغالباً تتجه هذه المياه نحو البحر. تشكل المياه الجوفية حوالى 24% من إجمالى المياه العذبة، وما يقرب من 0.6% من حجم المياه الموجودة على الكرة الأرضية، وبهذا تكون المياه الجوفية أكبر مستودع للمياه العذبة على الأرض. ويمكن حصر مصادر التلوث الكيميائى للمياه الجوفية فى النقاط التالية: العمليات الزراعية، مياه المجارى والبيارات، آبار الحقن، التخلص السطحى من النفايات وظاهرة تداخل المياه المالحة. وتقصر هذه الظاهرة على مناطق المياه الجوفية القريبة من البحار والمحيطات أو فى بعض الآبار السطحية بالمناطق الداخلية، إذ يؤدى السحب المستمر للمياه العذبة الجوفية من تلك المناطق إلى تسرب المياه المالحة من البحر أو الأعماق إليها. وبمرور الوقت تصير المياه الجوفية مالحة بعد أن كانت عذبة، وعليه تصبح غير صالحة للشرب أو للاستخدامات الأخرى. إن من الواجب المحافظة على هذا المورد الهام وعدم تلويث المصادر المائية بالنفايات أو المخلفات بجميع أنواعها. وملاحظة مستويات السحب ومستويات المياه المتوفرة وعدم السماح مطلقاً بأن يزيد معدل الاستهلاك عن الكمية الموجودة فى الخزان المائى حتى لا يسبب ذلك مشاكل بيئية مثل الانخسافات الأرضية. إن الهدف الهام من عمليات تقنين الماء هو المحافظة عليه لمقابلة العجز المتوقع مع الزيادة السكانية والتطوّر الصناعى الذى نشهده فى مجتمعاتنا

المياه الجوفية
نظراً لأن البحار تحتوى على كمية هائلة من المياه تعادل 1.4 بليون كيلو متر مكعب، فقد أوهم هذا الرقم الكثيرين بأن المحيطات لديها مقدرة هائلة على تخفيف كل ما يلقى فيها من نفايات. وعلى هذا نظر إلى المحيطات على أنها مستودع لا نهائى لمخلفات الإنسان الشخصية والصناعية. وقد يكون هذا صحيحاً لو قدر لهذه النفايات أن تنتشر بالتساوى فى أجزاء المحيط كافة، ولكن الحادث هو العكس، إذ أن النفايات تتجمع فى أماكن دون الأخرى، وخاصة فى المناطق الشاطئية نتيجة للظروف البيئية والطبيعية التى تؤثر فى البحار
فالمناطق الشاطئية هى أهم مناطق المحيط، إذ أن 60% من البشر يعيشون بالقرب من الشواطئ أو على بعد كيلو مترات منها، وأن حوالى 90% من البروتين البحرى يأتى من تلك المناطق. كما أن نصف احتياطى العالم من الهيدروكربونات موجود فى المناطق الشاطئية التى تعتبر المكان المفضل للتوسع العمرانى والصناعى والزراعى والتجارى والترفيهى، ومصدراً هاماً للثروة السمكية. ومع هذا فهذه المناطق هى الأكثر تعرضاً لسوء استخدام الإنسان، أو أنه لا ينظر إليها على أنها نظام بيئى معقد ومتزن بل يستغل عناصرها كل على حدة

تعتبر المياه الجوفية أفضل من المياه السطحية لخلوها من الجراثيم والكائنات الحية الدقيقة ولتركيبها الكيميائى الثابت، ولكن مع استغلال الإنسان السيئ لبيئته وعدم الالتزام بالقوانين التى تحمى هذه الثروة الطبيعية والهامة، بدأت المياه تتلوث بطرق شتى مثل المجارى والنفايات، مما أدى إلى زيادة الكائنات الحية الدقيقة والطفيليات وانتشار الأوبئة. بالإضافة إلى ارتفاع التكلفة لتنقية هذه المياه لكى يصبح فى مقدور الإنسان استخدامها. تشكل المياه الجوفية حوالى 24% من إجمالى المياه العذبة، وما يقرب من 0.6% من حجم المياه الموجودة على الكرة الأرضية، وبهذا تكون المياه الجوفية أكبر مستودع للمياه العذبة على الأرض. وتنشأ المياه الجوفية من مصادر متعددة أهمها: مياه الأمطار: وتعتبر المصدر الرئيسى للمياه الجوفية؛ حيث تتخلل الصخور السطحية، وتختزن فى مسامها وشقوقها وفواصلها. مياه الأنهار والبحيرات: حيث تتسرب إلى خزان المياه الجوفى الموجود بجوار هذه المناطق. المياه التى تخزن فى الصخور الرسوبية أثناء عمليات ترسيبها والتى لم تخرج منها كلية أثناء تماسك هذه الصخور وتحولها من رسوبيات إلى صخور رسوبية. المياه الجوفية الناتجة من النشاط البركانى، حيث ينجم عن هذا النشاط مياه ساخنة تحتوى على بعض المعادن. مياه البحار والمحيطات: نتيجة تسربها إلى خزان الماء الجوفى، وغالباً ما يحدث ذلك فى المناطق الساحلية. وتعتبر المياه الجوفية المورد الوحيد للمياه فى الكثير من بلدان العالم الصحراوية،

مميزات المياه الجوفية
تتميز المياه الجوفية بمجموعة من المميزات أهمها: المياه الجوفية نقية وخالية من الميكروبات فى معظم الأحيان نظراً لأنها أقل عرضة للتلوث بنفايات المصانع ومياه المجارى ... وغيرها من مصادر التلوث. تخزين المياه تحت سطح الأرض يقلل نسبة الفاقد بسبب البخر الذى تعانى منه المياه السطحية كالأنهار والبحيرات. خزانات المياه الجوفية مأمونة ولا تتعرض لأخطار الفيضانات والزلازل، ولا تتأثر بطول الزمن، كما أن المساحات التى تشغلها يمكن استغلالها فى الزراعة. تمتاز الخزانات الأرضية بضخامة مخزنها من المياه، فهى تمثل احتياطياً هائلاً من المياه يمكن الاستفادة منه عندما تشح المياه فى الموارد السطحية. استعمال المياه الجوفية لأغراض الرى أقل تكلفة من استعمال المياه السطحية فى كثير من الأحيان، وذلك لأن الطبقة الحاملة للمياه تعمل كشبكة توزيع تجعل بالإمكان حفر الآبار وتوفير المياه فى الموقع المراد استعمالها فيه

التلوث الكيميائى للمياه الجوفية (الباطنية) ومصادره
من المعتقد أن هذا الأمر لا يقل أهمية عن تلوث المياه السطحية، ويجب أن يحظى بعناية واهتمام بالغين، حيث توجد مناطق كثيرة تعتمد اعتماداً كلياً على المياه الجوفية فى الشرب والاستخدامات الطبيعية الأخرى – فصهاريج المياه، والمضخات (الطلمبات) المنتشرة هنا وهناك ما هى إلا وسائل رفع لهذه المياه من باطن الأرض ... وكلنا يشرب من هذه المياه .. الخ.
قديماً قبل تعدد الملوثات وازدهارها كان تلوث المياه الباطنية بالكيماويات شيئاً لا يذكر نظراً لقلة الملوثات الكيماوية وتحلل الكثير منها بسرعة وعدم إعطائها الفرصة لتتخلل مسام التربة وتصل إلى المياه الجوفية وتلوثها – كما أن التربة السطحية كانت تساعد بدرجة ما فى إزالة بعض الملوثات من المياه السطحية قبل تسللها إلى باطن الأرض وذلك عن طريق الادمصاص أى التصاق جزيئات المواد الملوثة بحبيبات التربة السطحية، أو بعزلها عن طريق عمليات الترشيح، أو بالتبادل الأيونى. ولكن الآن ازدادت المواد الكيماوية والسموم الاقتصادية وتنوعت بدرجة خيالية وانتشرت فى كل أرجاء المعمورة، واخترقت كل الحواجز، وأصبحت مقدرة التربة على تنقية المياه وحجز ما بها من ملوثات محدودة

ويمكن حصر مصادر التلوث الكيميائى للمياه الجوفية فى النقاط التالية

العمليات الزراعية

حيث يلجأ الكثير من المزارعين إلى إضافة كميات كبيرة من الأسمدة الكيماوية والمبيدات الحشرية بهدف زيادة المحصول، وبالطبع فإن الكمية الزائدة من هذه المواد الكيماوية تذوب فى المياه السطحية وتتخلل مسام التربة إلى أن تصل إلى المياه الجوفية وتلوثها

مياه المجارى والبيارات
المجارى

معروفة ويقصد بها شبكات الصرف الصحى، حيث توجد مواسير ضخمة تمر فيها المخلفات المتنوعة، وفى كثير من الحالات تصب هذه المواسير فى مصارف أو قنوات إما مكشوفة أو مغطاة، وقد تمتد هذه المصارف أو القنوات لمسافات طويلة قبل الوصول إلى محطات المعالجة "إذا كانت هناك محطات معالجة

البيارات

عبارة عن حفر فى باطن الأرض بأعماق متفاوتة، تستعمل للتخلص من الفضلات والمياه المستعملة، وتكثر فى القرى وبعض المدن. فقد تتسرب بعض المواد العضوية المتحللة والمواد الكيماوية من هذه المصارف أو البيارات إلى المياه الجوفية وتلوثها. وكثيراً ما نجد طلمبات رفع المياه بالقرب من البيارات، وهذا أمر خطير خاصة إذا استعملت تلك المياه للشرب. وفى بعض الأماكن توجد بيارات لتخزين المياه النقية.

أن عملية التخزين بهذه الطريقة تصبح سيئة للغاية إذا لم تراع فيها احتياطات شديدة، فهناك الكثير من الكائنات الدقيقة التى لا تجد أى صعوبة تذكر فى الوصول إلى تلك البيارات وحيث إن الماء وسط ممتاز لتكاثر تلك الكائنات

ظاهرة تداخل المياه المالحة

وتقصر هذه الظاهرة على مناطق المياه الجوفية القريبة من البحار والمحيطات أو فى بعض الآبار السطحية بالمناطق الداخلية، إذ يؤدى السحب المستمر للمياه العذبة الجوفية من تلك المناطق إلى تسرب المياه المالحة من البحر أو الأعماق إليها. وبمرور الوقت تصير المياه الجوفية مالحة بعد أن كانت عذبة، وعليه تصبح غير صالحة للشرب أو للاستخدامات الأخرى.

كيفية تكوين المياه الجوفية

المياه الجوفية :هي المياه التي تسربت من خلال التربة إلى الأسفل لتملأ الفراغات والمسامات والشقوق في الصخور تحت سطح الأرض

مصادر المياه الجوفية

مياه الإمطار : وهي المصدر الرئيسي وتسمى المياه الجوية لأنها تكونت من تكثف بخار الماء في الجو
مياه الصهير: هي المياه تحت سطحية حبست في مسامات وشقوق أثناء تحرك المواد المصهورة إلى أعلى
مياه مقرونه : هي مياه عذبة ومالحه ترجع نشأتها إلى اختزانها في الصخور الرسوبية أثناء عملية تكونها

توزيع المياه الجوفية

توجد في الجزء العلوي من القشرة الأرضية والذي يعرف بمنطقة الشق الصخري

أقسام منطقة الشق الصخري

نطاق التهوية : معظمه هواء مع نسبه قليله من الماء
وينقسم نطاق التهوية الى
حزام ماء التربة : التي ينمو به النبات
‌ الحزام المتوسط : يتحرك الماء إلى أسفل بفعل الجاذبية
حزام الخاصية الشعرية: يرتفع الماء إلى أعلى عكس الجاذبية

نطاق التشبع :
أسفل نطاق التهوية ويكون مملوء كليا بالماء وتسمى المياه الأرضية. يصل سمكه إلي مئات الإقدام
( تعرف السطح العلوي نطاق التشبع باسم منسوب الماء الأرضي.. ويأخذ الماء شكله تضاريس المنطقة)
( الجزء الصخري السفلي المشبع تماما ً بالماء يعرف باسم الخزان الصخري ويضم الآبار الينابيع )

العمل الجيولوجي للمياه الأرضية :

كيمائي وميكانيكي

نشاط كيميائي:
ينحصر النشاط الجيولوجي للمياه في الناحية الكيميائية لاختلاطها المستمر بالمعادن ولان الماء بطبيعته يسبب تغيرات كيميائية.

ينقسم النشاط الكيميائي للمياه الجوفية إلى ثلاث أقسام

الذوبان:
تذوب المعادن والصخور لاحتوائها على ثاني أكسيد الكربون
(تكون كهوف ، حفر الغائرة ، تلال منعزلة ، الأنهار الأرضية)
الإحلال :
تحل المواد المعدنية محل المواد العضوية
الترسب :
ترسب المعادن المذابة نتيجة فقدان ثاني أكسيد الكربون ،انخفاض درجة الحرارة ،التبخر الكامل للمياه والتفاعل بين الايونات المحاليل
(تكون الحجرالرملي الحديدي ، الحجر الرملي السيليسي ، العروق المعدنية)

وتزداد قدرة البئر الإنتاجية من المياه في السهول الحصوية بزيادة
سمك العدسة الصخرية
طول العدسة
قرب موقع البئر من منطقة التغذية المائية
قلة استهلاك ماء البئر
تقدم مياه البحر نحو الطبقات الحاملة للمياه الجوفية
نتيجة هبوط أو انخفاض منسوب اليماه الجوفية ونقص التغذية وبالتالي تؤدي الى زيادة نسبة ملوحة المياه الجوفية

تداخل مياه البحر المالحة
Sea Water Intrusion

المياه الجوفية العذبة في المناطق الشاطئية تطفو فوق سطح المياه المالحة اذ أن المياه المالحة أثقل من العذبة وكثافتها النسبية تساوي 1.025.
تكون هذه في حالة اتزان هايدروستاتيكي ، وفي حالة الاتزان الهايدروديناميكي يكون هناك تبادل بين المياه المالحة والمياه العذبة ، وهذا الاتزان يبدأ في الاختلال عندما يبدأ الضخ ويسبب ارتفاعاً في سطح المياه المالحة

تتأثر المياة الجوفية فى المناطق الساحلية بمياة البحار أو المحيطات المالحة
قبل أستكمال المزيد سأحاول الأجابة على السؤال عن وجود مياة جوفية عذبة قريبة من ساحل البحر و فى نفس الوقت توجد مياة جوفية مالحة تبتعد أكثر عن الساحل و على عمق أكبر ؟

يفصل السؤال بين شيئين هما تواجد المياة و صلاحية المياة و هذا صحيح أذ يمكن تواجد مياة جوفية مالحة فى أماكن بعيدة عن البحار داخل القارات لكن كيف يتواجد ماء جوفى عذب قرب الساحل مباشرة ؟ هذا أيضا ممكن الحدوث لكن عند أستغلال تلك المياة العذبة يلزم الحذر فى تلك الحالة من تداخل المياة المالحة .

و لتفسير عذوبة تلك المياة بالساحل الشمالى سنجد أنها مياة سطحية ليست قديمة يقدر عمرها بالأيام و السنين تكونت بتأثير تساقط الأمطار المحلية التى يقدر متوسطها بمقدار 150 ملليمتر سنويا أذن فكميات هذة المياة محدودة و يعنى هذا أن التوسع فى حفر آبار كثيرة فى تلك الطبقة الحاملة لهذة المياة سوف لا يؤدى فقط الى جفاف الآبار نتيجة السحب الزائد بل أن السحب الجائر سيؤدى الى تمليح مياة الآبار

تتواجد المياة الجوفية فى طبقات حاملة تكون من الرمل أو الحصى يتواجد الماء فى المسام التى بينها أو تكون الطبقات الحاملة من الحجر الجيرى أو الحجر الطينى أو الجرانيت تحتوى الماء بداخل الشقوق المتكونة بها
المياة الجوفية فى الطبيعة تكون متصلة بالمياة السطحية سواء كانت أنهار و بحيرات مياة عذبة أو كانت محيطات و بحار و بحيرات مالحة .

فى المناطق الساحلية يحدث أتصال المياة الجوفية العذبة بمياة البحر المالحة .

تصب المياة الجوفية العذبة فى البحر الذى يعتبر منطقة صرف طبيعى للمياة الجوفية . يحدث تغلغل لمياة البحر المالحة فى مسام و شقوق طبقات الأرض الساحلية و تتواجد بذلك مياة جوفية مالحة سيكون سطحها العلوى أسفل المياة الجوفية العذبة فى حالة تواجدها . فى الحقيقة لا يتكون سطح أنفصال مباشر بين الماء العذب و الماء المالح الذى أسفلة بل توجد طبقة مختلطة من الماء العذب و الماء المالح بين المائين

الدراسة الهيدروجيولوجية البيئية المتخصصة فى مجال هيدرولوجيا المياه الجوفية
تشتمل على مايلى:-

1- توثيق البيانات الهيدرولوجية للبئر
2-تحديد معدلات السحب الامن من البئر والذى يضمن استدامة المخزون الجوفى
3- تحديد معدلات السحب الامن من البئر لتفادى تاثير السحب من البئر المراد ترخيصه على الابار المجاورة

ولتحقيق اهداف هذه الدراسة قام الفريق البحثى من مجموعة تكنولاب البهاء جروب للاستشارات العلمية والكيميائية والبيئية باتباع المنهجية التالية:-

1- معاينة مواقع الابار ودراسة الجسات واستكمال البيانات المساحية والهيدرولوجية الخاصة بالبئر وتشتمل على التالى:-

1- احداثيات الابار الشاطئية
2- رسم كروكى للابار الشاطئية
3- تحديد الابار الموجودة بالمنطقة وعلى مسافة لاتقل عن 500 متر من البئر المراد دراسته
4- تحديد مصادر الرى السطحى بالمنطقة وبعد البئر عن مصدر الرى السطحى
5- الوصف الليثولوجى للبئر
6- تصميم البئر
7- معدل السحب اليومى من البئر
8- درجة ملوحة المياه

2- الاستعانة بالدراسات المرجعية كالخرائط الهيدروجيولوجية لتحديد الخصائص الهيدرولوجية للخزان الجوفى الشاطئى بمنطقة الدراسة والتى تشتمل على:-

1- جيومورفولوجية منطقة الدراسة
2- التكوينات الجيولوجية الرئيسية
3- الطبقات الرئيسية الحاملة للمياه
4-المعاملات الهيدروليكية للخزانات الجوفية الشاطئية موضحا معامل النفاذية ومعامل التخزين
5- نسبة الاملاح الذائبة بالمياه الجوفية الشاطئية
7- التحاليل الطبيعية والكيميائية بالمياه الجوفية الشاطئية

3- استخدام النماذج الرياضية التحليلية لتحديد السحب الامن من البئر

ونوضح خطوات و طرق عمل الدراسة الهيدروجيولوجية البيئية من قبل مجموعة تكنولاب البهاء جروب للاستشارات العلمية والكيميائية والبيئية والهيدروجيولوجية

طرق أستكشاف المياة الجوفية:

مقدمة :

الماء العذب فى الأرض الجزء الأعظم منة يوجد متجمدا فى المناطق القطبية و المتاح للأستخدام من الماء العذب أما مياة سطحية تتوفر بالأنهار و بحيرات المياة العذبة بنسبة 1 % من المتاح و الذى جزءة الأعظم مياة جوفية بنسبة 99 % و تلك النسب عالمية بمعنى أنها قد تختلف على مستوى المنطقة العربية

يمر أستكشاف المياة الجوفية بمراحل :

1- مرحلة البحث التمهيدى :
تجرى لتكوين فكرة عن الظروف الجيولوجية و الهيدرولوجية للمنطقة و تعتمد على تجميع و دراسة أى دراسات سابقة للمنطقة و ما جاورها من الناحية الطبوغرافية و الجيولوجية و الجيومورفولوجية و البيدولوجية و الجيوفيزيائية و المناخية و تواجدات المياة السطحية .

2- مرحلة الدراسات المبدئية :
( بحث نصف تفصيلى للمناطق ذات الأهمية المائية)

3- مرحلة الدراسات التفصيلية :

تجرى لمساحات محدودة ثبت أهميتها فى الدراسات المبدئية . يتم فيها زيادة كمية الدراسات و التجارب تبعا لغرض الدراسة و طبيعة المنطقة . ينتج عن الدراسة خرائط هيروجيولوجية بمقياس رسم 1:50000 أو 1:25000 أو 1:10000 أو 1:5000

الخرائط الهيدروجيولوجية تحدد أمتداد و عمق و سمك و خواص الطبقة الحاملة للمياة و ظروفها الهيدروجيولوجية و أنتاجيتها كما تحدد خطوط كنتور سطح المياة أو المستوى البيزومترى لها و كذلك نوعية المياة الجوفية و أيضا توقع على الخريطة تواجدات المياة السطحية من أنهار و نهيرات و ترع و مصارف و بحيرات تؤثر فى تغذية الماء الجوفى

أنواع الدراسات المستخدمة فى أستكشاف المياة الجوفية :

1-دراسات سطحية :
و تنقسم الى
* دراسات مناخية :
كمية المطر - كمية البخر- درجات الحرارة - الضغط الجوى - الرطوبة الجوية و يتم عمل خرائط بذلك و يتم حساب الموازنة المائية

* دراسات طبوغرافية :
تمهد للدراسات الجيولوجية التى تمهد للدراسات الهيدروجيولوجية . تتم الدراسة الطبوغرافية بأعمال المساحة و الصور الجوية و صور الأقمار الصناعية وبال gis نظم المعلومات الجغرافية التى تتم بالأتصال بالأقمار الصناعية .

* دراسات جيولوجية سطحية :

هى أولى خطوات الدراسة المبدئية و هى الأساس الذى تبنى علية الدراسة التفصيلية . معرفة ترسيب و تأكل الطبقات و تركيبها الجيولوجى يؤدى لأستنتاج أمتداد الطبقة الحاملة للمياة و يساعد فى تكوين صورة عن الخواص الليثلوجية للطبقات و بالتالى تحديد أحتمال تكوين المياة بتلك الطبقات و تحديد نوعية المياة مبدئيا كما يمكن تحديد المناطق التى يمكن تدفق المياة منها أرتوازيا دون الحاجة لمضخات .

الدراسة الأستراتيجرافية و دراسة التاريخ الجيولوجى يساعد فى أكتشاف خزانات أرتوازية على أعماق معينة تقوم المساحة الجيولوجية برسم خرائط جيولوجية للمنطقة و أيضا قطاعات جيولوجية .

2- دراسات تحت سطحية :

تتم هذة الدراسات من على سطح الأرض و من خلال آبار أختبارية يتم حفرها و هى تبدأ مع بداية عملية الحفر بفحص ناتج حفر طبقات الأرض أولا بأول و تنقسم تلك الدراسات الى:

* دراسات جيولوجية تحت سطحية .
* دراسات جيوفيزيائية .
* دراسات هيدروجيولوجية .

- الدراسات الجيولوجية تحت السطحية :

تتم على فتات الصخور المحفورة على كل عمق 1 -2 أو 3 - 5 متر و تتم على عينات أسطوانية تؤخذ على حسب الحاجة أليها و هذة الدراسات تنتهى الى رسم خرائط ليثولوجية تحت سطحية تبين التكوين الليثولوجى لطبقات الأعمار الجيولوجية المختلفة و رسم خرائط تركيبية كنتورية تبين تضاريس و أنكسارات و ألتواءات الطبقات مختلفة الأعمار و رسم خرائط سمك الطبقات خاصة الحاملة للمياة و العازلة و رسم خرائط السمك الصافى لطبقة الرمال و الحجر الرملى و رسم خرائط جيولوجية تركيبية للقاع الصخرى أسفل الطبقات الرسوبية و غالبا يكون من صخور نارية أو متحولة و ترسم هذة الخريطة بمقارنة المسح الجيوفيزيائى مع تحليل عينات ناتج حفر الآبار الأختبارية .

- الدراسات الجيوفيزيائية :

تدرس الخواص الطبيعية للصخور مثل الكثافة و المغناطيسية و المرونة و الخواص الأشعاعية و درجة مقاومة التيار الكهربى و درجة توصيل الصوت و خلافة .

و هى تنقسم الى قسمين :

- مسح جيوفيزيائى يجرى فوق سطح الأرض لأختبار الطبقات التى فى الأعماق و هو ينقسم الى أربعة طرق :

- طرق سيزمولوجية :

بطريقة الموجات المنعكسة و طريقة الموجات المنكسرة لمعرفة شكل و عمق الطبقات و الطريقة تزداد أهميتها فى التنقيب عن النفط

- طرق مغناطيسية :

أعتمادا على الخواص المغناطيسية للخر يتم رصد الأنحراف المغناطيسى من على سطح الأرض أو من طائرة تطير على أﻻرتفاع منخفض لتحديد شكل الطبقات و معرفة التركيب المعدنى للصخور .

-طرق الجاذبية الأرضية:

تعتمد الطرق الجرافيمترية هذة على تعيين وزن كتلة معينة بدقة فى نقاط مختلفة على الأرض و هى تفيد فى حساب سمك الطبقات الرسوبية .

الطرق المغناطيسية و الطرق الجرافيمترية أستخدمتا فى تحديد شكل القاع الصخرى لمنطقة الوادى الجديد بالصحراء الغربية لمصر . هذة الطرق من المسح تعتبر طرق غير مباشرة

- طرق كهربية :

هذة هى أهم طرق الدراسة الجيوفيزيائية الأربعة . تعتمد الطريقة على أختلاف المقاومة الكهربية للصخور تبعا لنوعها و كثافتها و حجم و شكل مسام الصخور .

تفيد هذة الطريقة غى تحديد مواقع ينابيع المياة المعدنية و تحديد عمق المياة الجوفية حرة السطح و تحديد مناطق المياة العذبة داخل المناطق المشبعة بالمياة المالحة خاصة فى المناطق الجافة و مثال ذلك ما تم فعلا لتحديد عدسات المياة العذبة العائمة على طبقات المياة المالحة فى كل من الساحل الشمالى الغربى و سيناء بمصر كما تفيد الطرق الكهربية فى تحديد المناطق عالية النفاذية خاصة فى طبقات الحصى و الرمل و كذلك تستخدم لتحديد سمك طبقات الحصى و الرمل الحاملة للماء الجوفى و أيضا تستخدم الطرق الكهربية لتحديد عمق و وضع الطبقات ذات التشقاقات العالية لأهميتها كمناطق ذات أحتمالت مائية كبيرة

- رصد جيوفيزيائى داخل الآبار و يجرى داخل الآبار بعد حفرها و يتم بعدة طرق :

- الرصد الكهربى فى الآبار :

بطريقة رصد الجهد التلقائى فى الآبار المغلفة أو بطريقة رصد المقاومة الكهربية فى الآبار الغير مغلفة و تفيد فى دراسة تتابع الصخور ( ليثولوجى ) و التمييز بين الطبقات الحاملة للماء العذب و الماء المالح التى يخترقها البئر و تحديد عمق المناطق المبطنة بالقواسين ( المغلفة ) من البئر و كذلك تحديد عمق الجزء المتآكل أو المنهار من القواسين كما يمكن تحديد المقاومة النوعية للطبقات التى يخترقها البئر .

و توجد طريقة للرصد الدقيق جدا بالميكرولوج و خصائصة تحديد سمك الطبقات التى يخترقها البئر خاصة الطبقات دقيقة السمك و تحديد الحدود بين الطبقات حتى بين الطبقات دقيقة السمك و تحديد المسامية و النفاذية لطبقات الأرض و تحديد الفجوات داخل البئر و هذة الطريقة شائع الأعتماد عليها و يمكن بواستطها قياس أى تغيير بسيط فى قطر البئر يصل الى نصف ملليمتر ( 0.125 بوصة )

- الرصد الأشعاعى داخل الآبار و ينقسم لنوعين اساسين:

رصد أشعة جاما . تنبعث طبيعيا من الصخور و تستعمل هذة الطريقة لتحديد طبقات الطفلة التى يصعب تمييزها و تحديد سمكها حتى لو كانت مالحة .
-الرصد النيوترونى .
يتم بقذف الصخور بالنيوترونات . و تستعمل فى تحديد الطبقات فى الأبار المغلفة و الغير مغلفة و هى الأدق فى تحديد مسامية الصخور و تفيد فى تحديد الطبقات المتماسكة و المضغوطة و معرفة الجزء من البئر المغلف بالمصافى ذات الفتحات .

-الرصد الحرارى داخل البئر .
عامة ترتفع درجة الحرارة 1 درجة مؤية مع كل 30 متر ( 100 قدم ) عمق لكن نوع الصخور يؤثر و وجود ماء أو غاز يخفض درجة الحرارة عن معدلة أو يرتفع نتيجة تفاعلات نارية جوفية :

يستعمل الرصد الحرارى فى مقارنة نتائجة مع نتائج الرصد الكهربى و يمكنة تحديد أرتفاع الأسمنت لو وضع فى البئر و يمكنةتحديد مناطق فقد محلول الطفلة المستخدم مع الحفارات الرحوية

- رصد قطر البئر و يتم بجهاز معاييرة ( كاليبر ) يركب مع الميكرولوج المستخدم للرصد الكهربى :

و يستخدم فى التقدير الدقيق للتغيير فى قطر البئر على الأعماق المختلفة و معرفة بيانات الطبقات على حسب طريقة الحفر حبث يزيد قطر الحفر فى الطبقات غير المتماسكة عند أستخدام حفارات روية بينما يزيد هذا القطر عند أستخدام الحفار الدقاق لو وجدت طبقة صلبة أسفل الطبقة الغير متماسكة و يتساوى قطر الحفر طبقا لقطر بنطة الحفر فى الطبقات الصلبة عامة

اولا/ منطقة الدراسة والبيانات المساحية والهيدروجيولوجية الخاصة بالبئر:

1- احداثيات البئر
تشير احداثيات البئر المبينة فى الجدول رقم (1) والواقع على الخريطة الطبوغرافية فى الشكل رقم(1) الى ان البئر المراد ترخيصه الخاص ---------------- ويقع فى منطقة ---------------------------- ورقمه/بئر رقم

جدول رقم (1)احداثيات لبئر المراد ترخيصه
رقم البئر شرقيات شماليات

مكان الخريطة

كما اشارت التحاليل الطبيعية والكيميائية ان مياه البئر غير صالحة للشرب والاستعمال الادمى من حيث الخواص الطبيعية كالاس الهيدروجينى واللون والطعم والرائحة ودرجة الملوحة والتوصيلية الكهربية والخواص الكيميائية كنسبة الاملاح الذائبة ونسب الحديد والمنجنيز والصوديوم والكالسيوم والماغنسيوم وكذلك الخواص البكترو بيولوجية كالطحالب والبكتريا القولونية والباسيلية كما هو موضح بالجداول التالية (جدول رقم 2)

جدول رقم (2)تحاليل المياه من الدراسة

وعلى هذا يوضح (الجدول رقم 3) البيانات الفنية للبئر المراد ترخيصه بينما يوضح (الجدول رقم 4) بيانات الارض الزراعية الموجود بها البئر وتشير البيانات ان عمق البئر=----- متر وان طول المصافى= ---- ويبلغ عمق سطح المياه الجوفية الاستاتيكى=----- متر من سطح الارض
وقد اشارت المعاينة الحقلية الى وجود بئر جوفى اخر بالمنطقة يقع على مسافة ------متر من البئر المراد ترخيصه

جدول رقم 3 (البيانات الفنيه للبئر)
العمق الكلى (متر) ------ متر
قطر المواسير (بوصة) --- بوصة
طول المصافى (متر) ----- متر
التصرف الحالى (متر مكعب/ساعة) -----متر مكعب
عمق المياه الاستاتيكى (متر) ----- متر
درجة الملوحة (مجم/لتر) ----- مجم/لتر
المسافة لاقرب بئر مجاور (متر) ------ متر

جدول رقم 4(البيانات الخاصة بالارض الموجود بها البئر)
نوع الارض جديدة
نوع التربة رملية
المساحة المقامة للمحطة 7500 متر مربع

جدول رقم (5)التحاليل الجيولوجية لطبقات ارض البئر
العمق نوع الطبقة
من صفر وحتى 4 متر حجر رملى (جيرى-ابيض-متماسك)
من 4وحتى 24 متر رمل متوسط الحبيبات اصفر
من 24 وحتى 30 متر رمل ناعم
من 30وحتى 66متر رمل خشن الى متوسط الحبيبات مع بعض تداخلات من الطفلة
من 66 وحتى 80متر طفلة مع سلت(رمادى ابيض)
من 80وحتى 140متر رمل متوسط الحبيبات الى ناعم
من 140وحتى 160متر رمل ناعم مع تداخلات من الطفلة
من 160 وحتى 180متر رمل متوسط الحبيبات الى ناعم
من 180 وحتى 200متر طفلة مع تداخلات من الرمل

2-معدل السحب اليومى من البئر

يقدر معدل السحب اليومى من الابار الشاطئية بحوالى( ----- متر مكعب/ساعة/بئر) ويتم تشغيل الابار الشاطئية تحت الانشاء فى انتاج المياه المحلاة لعدم توافر المياه السطحية وتقدر المساحة المقامة عليها المحطة بحوالى 1 فدان و19 قيراط وبافتراض ان معدل الاستهلاك السنوى للفدان ------ متر مكعب لذا فان معدل الاستهلاك السنوى للمساحة الموجود بها البئر لن تزيد عن ------ متر مكعب فى حالة استخدام البئر ----- ساعه /يوم في انتاج المياه المحلاه وذلك فى حالة عدم توافر المياه السطحية

وان استخدام البئر للشرب تجاريا سوف يجعل معدل السحب اليومى حوالى ---- متر مكعب/ساعة فان معدل السحب اليومى يقدر بحوالى ------ متر مكعب/يوم ويكون معدل السحب السنوى حوالى ------ متر مكعب/سنه ونظرا لطلب استخدام البئر لمياه الشرب المعباة تجاريا يتم حساب الهبوط فى الخزان بافتراض ان عدد ساعات التشغيل حوالى 20 ساعة يوميا وعلى مدار العام وبمعدل حوالى ----متر مكعب/ ساعة مع مراعاة إن الهبوط في الضغوط ظاهرة تتأثر بظروف كل منطقة بل كل بئر وأن معدل الاستعاضة لكمية المياه المسحوبة سوف يكون سريعا ويؤكد ذلك علي عظم كمية المياه المخزونة بمستودع الحجر الرملي الشاطئى والمتداخل مع منطق الخزان الجوفى لدلتا النيل والتى يتوسطها منطقة الدراسة بالمقارنة بكمية المياه المسحوبة منه من هذا المنطلق فإن تدفق المياه في إتجاه منطقة سحب تعني أن المياه متجددة من خلال تحركها أفقيا‏

التصميم الفنى للبئر

بناءا على الطبقات المتبادلة الرملية المتدرجة الاحجام والتى يتخللها بعض من العدسات الطينية قليلة السمك

شكل رقم (2) الطبقات التبادلة الرملية المتدرجة الاحجام المتخللها العدسات الطينية قليلة السمك

شكل رقم ( )البئر عند تركيبه فى العمق المطلوب

تصميم البئر الشاطئى المتوقع-

• Borehole diameter: 26"
• Casing diameter: 16"
• Casing material: stainless steel
• Well depth: 1,000'
• Screen: 400', stainless steel, louvered
• Filter pack: silica sand
• Well completion: cement grout
Includes well development and test pumping.

الخصائص الهيدروجيولوجية للخزان بمنطقة الدراسة

تمثل منطقة الدراسة جزء من شواطئ سيناء عامة ومدينة ابورديس خاصة بمحافظة جنوب سيناء والتى تمثل طبقات هذه السهول التى تكون غالبا مستويه وتميل ميلا بسيطا من الجنوب الى الشمال حيث يبلغ منسوبها فى الجنوب حوالى 25 مترا فوق سطح الارض بينما يصل هذا المنسوب الى اقل من 5 امتار فى الشمال حيث تكون نسبة الميول غالبا فى اتجاه نهر النيل
شكل رقم (3)خريطة جمهورية مصر العربية

--التتابع الطيفى لمنطقة الدراسة

اولا/ طبقة الطين السطحية

تغطى طبقة الطين السطحية معظم اراضى الدلتا وهى عبارة عن طبقتين الاولى وهى الطبقة العليا والتى تتكون من الطين قليل النفاذية وبسمك 10 متر اما الطبقة الثانية فهى تتكون من الرمل الطينى وبسمك قليل فى معظم اراضى الدلتا وبحد اقصى 10 متر وتعتبر درجة النفاذية لهذه الطبقة اعلى بكثير من نفاذية الطبقة الطينية الاولى

ثانيا/ الطبقة الحاملة للمياه الجوفية

وتقع مباشرة تحت الطبقة الطينية الساحلية وتتكون من ترسيبات من الرمل والحصى والزلط المتدرج ويتخللها احيانا عدسات طينية محدودة السمك والانتشار والتى تكونت خلال العصر البلايستوسينى المطير وتختلف الرواسب من موقع الى اخر حيث يتراوح سمكها بين 10-25 متر حيث تعتبر هذه المنطقة بمثابة الخزان الرئيسى لدلتا نهر النيل والذى يمتد من القاهرة جنوبا حتى حدود البحر الابيض المتوسط شمالا اما الجهة الشرقية فيحد الخزان قناة السويس ويمتد الخزان غربا الى ان يتلاشى

الشكل رقم (8 ) خريطة كنتورية لمنسوب السطح السفلى للخزان الجوفى بدلتا النيل

ثالثا/ الطبقة الجيرية

وتقع مباشرة تحت الطبقة الحاملة للمياه وهى تحد الخزان الجوفى من اسفل وتتكون من رواسب من الطين والسلت والرواسب الجيرية والطفلة وتنتمى الى عصرى البليوسين والميوسين وهذه الرواسب متماسكة ومندمجة وغير منفذة او ضعيفة النفاذية جدا

-- المعاملات الهيدروليكية للخزان الجوفى

تم تحديد الخصائص الهيدروليكية للخزان الجوفى من خلال الدراسات التى قام بها مكتب التصميمات والاستشارات الهندسية والبيئية وقد اشارت النتائج الى ان طبقة الطين السطحية التى تعلو الخزان الرئيسى ذات نفاذية رأسية تتراوح بين ----- مم/اليوم مما يشير الى حدوث تغذية رأسية للخزان الجوفى من مياه الرى السطحى اما بالنسبة لقيمة معامل النفاذية الافقية لهذه الطبقة فتتراوح بين ------ مم/اليوم

اما بالنسبة للخزان الجوفى الرئيسى فقد اشارت الدراسات الى ان سمك الخزان يتراوح مابين ------ متر عند راس الدلتا ويزيد السمك كلما اتجهنا شمالا ليصل الى اكثر من ------ متر كما تشير نتائج السحب الى ان معامل النفاذية يتراوح مابين -----م/اليوم فى الجنوب ويتزايد تدريجيا ليصل الى ------ متر/اليوم فى اتجاه الشمال والشرق وكذلك بالنسبة لقيمة معامل التخزين فتقدر بحوالى ----- متر/اليوم

الشكل رقم (9 ) الخريطة الهيدروجيولوجية عند منطقة الدراسة لتحديد المنسوب الاستاتيكى لسطح المياه الجوفية وسمك الخزان الجوفى

-- نسبة نسبة المعاملات الكيميائية التحليلية لمنطقة انشاء البئر

-- النماذج الرياضية التحليلية لتحديد السحب الامن من البئر

يتم حساب مقدار الهبوط فى الخزان الجوفى مع الزمن باستخدام الطرق التحليلية البسيطة والتى تفترض ان الخزان الجوفى غير محدود ومتجانس فى الخواص الهيدروليكية وتعتبر معادلة (تايس) احد هذه الطرق الفعالة حيث يتم حساب مقدار الهبوط فى سطح المياه مع الزمن عند اى نقطه تقع على مسافة من بئر السحب حسب المعادلة التالية:-

S=Q/4(3.14)T .W(U)
U=R3 S/4Tt

S=مقدار الهبوط فى سطح المياه
t=الزمن
Q=معدل السحب من البئر
R= المسافة بين اى نقطه من بئر السحب
W(U)= معامل تايس
T= معامل التوصيل

وقد تم تطبيق هذه المعادلة لحساب مقدار الهبوط مع الزمن عند مركز البئر المراد ترخيصه وعلى بعد ----- متر من اقرب بئر انتاجى منه مع الاخذ فى الاعتبار الخصائص الهيدروليكية للخزان الجوفى وهى:-
ونظرا لاجراء تجربة السحب على البئر موضوع الدراسة لذا سيتم تطبيق المعادلة الرياضية لحساب مقدار الهبوط عند القيمة الصغرى والعظمى لمعامل النفاذية ومعامل التخزين

الشكل رقم (10 ) مقدار الهبوط مع الزمن عند مركز البئر المراد ترخيصه بناءا على قيم الخصائص الهيدروليكية المختلفة

1- معدل السحب من البئر=----- متر مكعب/ساعة
2- معدل السحب من البئر الواقع على بعد ---- متر=----- متر مكعب/ساعة
3- عدد ساعات التشغيل اليومى=--- ساعة/يوم
4- قيمة معامل النفاذية -------- متر/يوم
5- طول المصافى=---------- متر
6- معامل الناقلية =----------متر مربع/اليوم
7- قيمة معامل التخزين=--------

مقدار الهبوط داخل البئر الانتاجى:-

ان تشغيل البئر الانتاجى والبئر المجاور له فى نفس الوقت يمثلان الحالة الحرجة لمقدار الهبوط فى الخزان
حيث يتضح ان مقدار الهبوط فى البئر الانتاجى يتزايد مع الزمن ويصل الى حالة الاستقرار بقيمة 0.55-0.80 متر للقيم الصغرى والعظمى للخصائص الهيروليكية على الترتيب

الجدول رقم( 6) قيم الهبوط مع الزمن عند مركز البئر المراد ترخيصه

الزمن(سنوات) 5 10 15 20
معامل التوصيل
------ متر مربع/يوم
معامل التوصيل
------متر مربع/يوم

تاثير البئر الانتاجى على البئر الواقع بالقرب منه

لدراسة تاثير البئر الانتاجى على البئر المجاور له تم استخدام معادلة تايس لحساب مقدار الهبوط عند البئر الذى يقع على مسافة ----- متر. حيث افترض ان هناك احتمالية التغير فى معامل الناقلية ومعامل التخزين كما سبق ذكره اتضح ان البئر المراد ترخيصه يؤثر على البئر المجاور له بمقدار يتراوح مابين--------- متر ويدلل ذلك ان البئر المراد ترخيصه يؤثر على البئر المجاور له ولكن بقيم صغيرة جدا لاتؤدى الى استنزاف المخزون

وجدير بالذكر ان تاثير مصدر الرى السطحى من الترع والرشح من مياه الرى الزائدة لم يؤخذ فى الاعتبار عند حساب مقدار الهبوط ومن ثم فان مقدار الهبوط المحسوب بهذه المعادلة فى الجانب الامن وان الهبوط الحقيقى سوف يكون اقل من ذلك

الشكل رقم ( 11) مقدار الهبوط مع الزمن عند البئر الواقع على مسافة ----- متر من البئر الانتاجى المراد ترخيصه بناءا على قيم الخصائص الهيدروليكية المختلفة

جدول رقم(7 ) قيم الهبوط مع الزمن عند البئر الواقع على مسافة ----- متر من البئر المراد ترخيصه وذلك عند القيم الصغرى والعظمى للخصائص الهيدروليكية

الزمن (سنوات) 5 10 15 20
معامل التوصيل
------- متر مربع/يوم
معامل التوصيل
------- متر مربع/يوم

ولتحديد معدل السحب الامن من البئر المراد ترخيصه بحيث لايؤثر على البئر الواقع بالقرب منه تم استخدام نفس المعادلة لحساب مقدار الهبوط عند البئر المجاور بعد 20 عام من التشغيل المستمر وكانت النتائج كما هو موضح فيما يلى:-

شكل ( 12) العلاقة بين تصرف البئر الانتاجى ومقدار الهبوط بعد 20 سنه عند موقع البئر الواقع بالقرب من البئر المراد ترخيصه

الخلاصة

بناءا على تطبيق معادلة تايس الرياضية التحليلية لحساب مقدار الهبوط عند مركز البئر الانتاجى المراد ترخيصه وكذلك عند موقع البئر المجاور له.

اشارت النتائج ان:-

1- مقدار الهبوط داخل البئر الانتاجى= ------ متر
(وذلك عند تشغيل البئر والبئر المجاور له بمعدلات (----- متر مكعب/اليوم )بالترتيب ولمدة--- سنه)

2-يؤثر البئر الانتاجى المراد ترخيصه على البئر المجاور له وذلك عند مقدار نسبة هبوط تتراوح مقدارها مابين ----متر

وبناءا على ان المقنن المائى للفدان بالمنطقة=-- متر مكعب/يوم فان كميه المياه للمساحة المنزرعة يجب ان لاتزيد عن ----متر مكعب/يوم ومن العلاقة المبينة بالشكل ( ) يتضح ان البئر المراد ترخيصه يؤثر على البئر المجاور بنسبة هبوط مقدارها=----- متر وهذه نسبة منخفضة جدا للتائير على مخزون المياه

التوصيات
نوصى بان البئر المراد ترخيصه ملائم جدا للنشاط المطلوب ترخيص البئر له(ترخيص البئر لمياه الشرب المعباه تجاريا) بحيث لايوجد اى مشاكل هيدرو جيولوجية بالمنطقة المقام عليها النشاط او اى تاثير على البئر المجاور له او على المخزون المائى الجوفى الموجود بالمنطقة

الابار الشاطئية
إعداد وحفر الآبار الشاطئية وهي عبارة عن آبار تحفر بخط متوازي بجوار الشاطئ ويتم فيها استخدام الطبقات الصخرية كمصفاة طبيعية تمنع دخول المواد الملوثة إلى وحدات تحليه المياه، وكذلك إعداد وحفر الآبار الأفقية التي تختلف عن الآبار الشاطئية بغرض تأمين عازل يمنع دخول المواد الملوثة لوحدة التحلية، كما تتضمن أيضاً إعداد مصافي في قاع البحر بالقرب من الشاطئ حفر خندق الرمال يتم ملئه بمواد ذات مسامية عالية للمياه توفر إمكانيات ضخ كبيرة للمياه وحمايتها من التلوث والبكتريا .
تم خلال المحاضرة عرض عدد من الأمثلة الناجحة التي طبقت فيها هذه الأساليب حول العالم استناداً للظروف الجيولوجية الهيدرولوجية في أماكن تطبق تلك التقنيات ومنها على سبيل المثال طريقة إيجاد مصافي في قاع البحر والتي طبقت في اليابان، وطريقة الآبار الأفقية التي طبقت في أسبانيا وطريقة الخنادق الشاطئية التي طبقت في بيرو .
وأشار إلى أن دراسة الظروف الجيولوجية للإقليم أو الموقع أساسية قبل اختيار التقنية المناسبة وبالتالي إذا تم تحديد الظروف الجيولوجية بدقة يمكن أن تشكل الحلول المطروحة فعالية ضد تأثيرات ظاهرة المد الأحمر ومصادر التلوث الأخرى على مضخات ووحدات تحليه المياه .
التصميم المناسب للابار الشاطئية مستهدفة مياه البحر

علما بان رمال الشاطي ناعمة جدا والسوال كيف يمكن حماية البئر من دخول الرمال فيه عبر الانابيب

انك تريد حفر بئر على الساحل يتغذى على مياه البحر. يمتلئ بالمياه ثم يتم ضخ المياه في أنابيب لتغذية محطة تحلية مياه.

وأيضا ما فهمته هو أن هذا البئر به مواسير مشرحة (بها فتحات طوليه) تتغلغل المياه خلالها لكي تملأ البئر. والمشكلة موجودة في الرمال الناعمة جدا اللتي قد تدخل في البئر ثم إلى خط التغذية للمحطة.

كيف نضع التصميم المناسب لبئر مثل هذا :-

الافتراضات:

. ضغط البئر قريب من الضغط الجوي ( يعني الإنتاج سيتم بواسطة المضخات(

. محدودية قطر البئر وهذا يرجع لإمكانيات أجهزة و منصات الحفر الدوار.

. مياه البحر تستطيع التغلغل عبر الرمال لأعماق معينة.

. الرمال دقيقة جدا.

. سريان المياه خلال الفتحات المشرحة يكون في نطاق (اللامنار فلو)

. البئر عمودي وليس افقي

. التكلفة المادية مهمة في التصميم.

الخطوات والنقاط اللتي يجب الانتباه لها:

أولا: يجب تحديد العمق الذي تستطيع به مياه البحر التغلغل عبر الرمال والوصول بالتالي إلى الفتحات المشرحة. بمعرفة وتحديد العمق هذا نعرف إلى أي عمق نستطيع وضع هذه الأنابيب المشرحة وبذلك نختصر في التكاليف.

ثانيا: يجب معرفة زمن تغلغل المياه وامتلاء البئر للمستوى المطلوب حتى نستطيع اختيار معدل الضخ من البئر على السطح. يعني اذا كان معدل تغلغل المياه في البئر أقل من معدل الضخ ستقل بالتالي كفاءة التغذية. وهنا يجب مراعاة عدد الفتحات المشرحة وأحجامها.

ثالثا: حجم وتصنيف حبيبات الرمال من السطح و حتى عمق آخر فتحة مشرحة يمكن للمياه التغلغل فيها.

رابعا: نستطيع وضع اثنان من الأنابيب المشرحة. الاول صغير القطر داخل الأكبر, ثم نملأ ما بين الاثنان بمادة من الفلاتر المرشحة. هذه الفلاتر يجب أن يتم اختيارها بحيث تقوم بترشيح الرمال اللتي تم تصنيفها في الخطوة الثالثة وتكون لها القدرة على مقاومة البيئة الموجودة فيها مثل ملوحة البحر.

أيضا يجب معرفة سرعة وكمية مياه التغلغل حتى يتم حساب زمن امتلاء البئر كما هو موجود في الخطوة الثانية.

خامسا: هذه الفلاتر الموجودة في فتحات الانابيب المرشحة هي خط الدفاع الأول. ولكن ماذا سيحدث إذا تسللت كميات بسيطة من هذه الرمال الى جوف البئر؟؟ ولماذا قد يحدث ذلك ؟ وكيف نواجه هذه المشكلة ؟؟؟

عملية تصنيف أحجام الرمال كانت غير جيدة
المادة المرشحة غير مناسبة
خطأ في تركيب المادة المرشحة
العمر الافتراضي للمادة المرشحة

لنفرض جدلا أن سريان الماء عبر الفلاتر له سرعة بطيئة. (لامنار فلو) وحين تدخل الحبيبات المتسللة مع الماء سوف ترسب الى الأسفل بشرط ان لا توجد حركة ميكانيكية تثير هذه الرمال و إلا سوف تتطاير هنا وهناك وتدخل في أنبوب الإنتاج.

اذا سترسب هذه الحبيبات في قاع البئر. ولكن مع الوقت ستتراكم. وهنا نضيف نظام يقوم بشفط الرمال المتسلسلة إلى خارج البئر عبارة عن انبوب ومضخة مناسبة.

مع مرور الوقت سيتم معرفة حساب معد تدفق هذه الحبيبات المتسللة من بداية دخولها عبر الفلاتر على الانابيب المشرحة وحتى استقرارها في قعر البئر ثم نستطيع التحكم سرعة الشفط وجدولة عمليات التنظيف. ولاحظ اننا لا نريد انتاج المياه من هذا النظام اذا كان معدل التنظيف عاليا !!

يجب دراسة هذه الحبيبات لمعرفة لماذا لم تتم عملية ترشيحها؟؟ وبالتاي اتخاذ خطوات آنية أو مستقبلية تجاه هذا الأمر.

سادسا: اذا عملية جعل الحبيبات تستقر في قاع البئر وتنظيفها هو خط الدفاع الثاني. والسر يكمن في عدم اثارتها.

ولكن في منتصف قطر البئر هناك أنبوب الإنتاج حيث نضخ عبره المياه للسطح وقد تثير هذه العملية الرمال في قعر البئر فتتحرك وتندفع باتجاه فوهة أنبوب الإنتاج للخارج !! فما العمل؟؟

اقترح وجود انبوب آخر بدون أي فتحات يمتد من أعلى فتحة مشرحة الى عمق مناسب فوق قعر البئر بحيث يكون أعلى من مستوى الرمال المتراكمة, ويكون مغلقا في الأعلى ومفتوحا من الأسفل بحيث يعزل جزئيا حبيبات الرمال اللتي ترسب عن حركة المياه قرب فوهة الإنتاج حتى نضمن الابتعاد عن منطقة (توربلانت فلو) حول الفوهة. وهذه المنطقة يجب ان تكون بعيدة عن سطح الرمال في القعر.

يجب العمق المناسب لفوهة أنبوب الإنتاج في البئر. فإذا كانت قريبة من الرمال فسيتم دخول الرمال لخط الإنتاج وإذا كانت عالية فلن تقوم بسحب المياه الموجودة أسفلها. وأيضا يجب حساب قدرة المضخات على السطح لسحب المياه من هذا العمق !!

أقترح أيضا ان تكون فوهة أنبوب النتاج مخرمة من الجوانب (بطريقة معينة) حتى تدخل المياه بطريقة سلسة من خلال هذه الثقوب وبالتالي يصغر نطاق منطقة (التوربلانت فلو(

لاحظ ان تخفيض معدل سحب و انتاج المياه لن يساعد كثيرا وقد يؤدي الى نقص في تزويد المحطة.

أقترح ايضا أن يكون قطر البئر أكبر ما يمكن. ولا يعني ذلك زيادة عدد أو مساحة الفتحات المشرحة لأن ذلك يعني المزيد من الرمال المتسللة !

ثامنا :خط الدفاع الأخير سيكون عبارة عن فلاتر اخرى موجودة على السطح على خط التغذية الرئيسي مباشرة بعد رأس البئر. وستكون على السطح لكي تسهل عملية صيانتها.

اولا/ الاشتراطات البيئية لترخيص ابار جوفية لتعبئة المياه تجاريا
ترخيص الآبار المرخص لها بتعبئة المياه تجاريا

الميــاه المعبــأة

خطوات ترخيص الآبار المرخص لها بتعبئة المياه تجاريا

أ - الإشتراطات الواجب توافرها فى موقع الآبار المعدة لتعبئة المياه :-

يكون موقع البئر جنوب الكتلة السكنية وأن تكون ماسورة الغز محاطـة بمسافة لا تقل عن 45 م من جميع الجهات ومحاطة بسور ولا يقام داخل الحرم أى منشآت وتبعد عن الجبانات بمسافة 100 م عن السلخانــات بمسافة 500 م من جميع الجهات ومراعاة كافة الاشتراطات المذكــورة بالقوانين المعنية .
عمق البئر لا يقل عن 60 م .
تواجد وسيلة صرف صحية لفائض مياه البئر `تمد بماسورة خارج حـرم البئر ( 45 م ) وان تكون ماسورة الغز من مادة لا تؤثر فى طبيعـــه المياه ولا تتأثر بمكونات المياه .
وجود صنبور معدنى ( استنلس ) لاخذ العينات من ماسورة الغز .
وجود دكه أسمنتية حول ماسورة الغز بنصف قطر 5 م بانحدار خفيـف للخارج .
تقام حجرة من المبانى فوق ماسورة الغز على مساحة لا تقل عن 5 م2 ويراعى فيها الظروف المناخية .
ب - إجراءات الترخيص :-

يتقدم صاحب البئر بطلب إلى الإدارة المركزية لشئون البيئة متضمنا اسم صاحب البئر وعنوان الموقع المزمع إنشاء البئر عليه وعقد ملكيــــة الأرض المراد إقامة البئر فيه وأوراق تفيد عمق البئر وموافقة قطــاع المياه الجوفية بوزارة الرى .
يتم إخطار صاحب الشأن بالاشتراطات الصحية الواجب توافرها فى موقع البئر .
يقوم صاحب الشأن بإخطار الإدارة العامة لصحة البيئة بالانتهاء مـــن توفير كافة الاشتراطات .
تقوم الإدارة العامة لصحة البيئة بتحديد موعد لاجراء المســـح البيئى لتحديد مدى استيفاء الموقع للاشتراطات الصحية للآبار
فى حالة استيفاء موقع البئر للاشتراطات الصحية يتم اخطـــار الإدارة المركزية للمعامل بنتيجة المسح البيئى .
يتم تشكيل لجنة ثلاثية من الإدارة المركزية للمعامل والإدارة العامـــة لصحة البيئة ومديرية الشئون الصحية الواقع فى نطاقها البئر لاخذ ثلاث عينات متتالية مع مراعاة الفترة الزمنية بين العينة والاخرى .
فى حالة الآبار الجديدة " الترخيص لاول مرة " تكون الفترة الزمنية بين العينة والاخرى ( 30 يوما ) .
فى اعادة الترخيص تكون الفترة الزمنية بين العينة والاخـــرى لا تقل عن 15 يوما .
يتم التنبيه على صاحب الشأن بتشغيل البئر لمدة 48 ساعة قبل البدء فى اخذ العينة الأولى لثبات مكونات البئر .
فى حالة ورود نتائج تحليل العينات الثلاث مطابقة للمواصفة الخاصــة بالمياه المعبأة . تقوم الإدارة المركزية للمعامل بإرسال نتائـــج تحليل العينات الثلاث للإدارة المركزية لشئون البيئة .
تقوم الإدارة العامة لصحة البيئة بعرض نتيجــة المسح الصحى البيئى ونتائج تحليل العينات الثلاثة على اللجنة العليا للمياه .
بعد موافقة اللجنة العليا للمياه يتم إخطار معهد التغذية بقرار اللجنـــة لاستكمال إجراءات الرخيص .
بعد موافقة اللجنة العليا للمياه على استكمال إجراءات الترخيص يتم تشكيل لجنـة ثنائية من إدارة مراقبة الأغذية ومديرية الشئون الصحية الواقع فى نطاقها البئر لمعاينة المصنع من حيث اســتيفاؤه للاشـتراطات الصحية ومتابعة المنتج والعاملين .
فى حالة استيفاء المصنع للاشتراطات الصحية تقوم إدارة مراقبة الأغذية بإخطار كل من :-
الإدارة المركزية للمعامل .
الإدارة العامة لصحة البيئة .
يتم التنبيه على معهد التغذية بارسال صورة من الترخيص النهائى للمنتج ولمكونات المنتج التى تم الترخيص له إلى كل من
الإدارة المركزية للمعامل .
الإدارة العامة لصحة البيئة .
يتم متابعة موقع البئر من حيث استيفائها للاشتراطات الصحية " مرة كل 6 شهور " من خلال المديرية التابعة لها البئر . وموافــاة الإدارة العامة لصحـــة البيئـــة بنتيجــة المتابعــة " المسـح الصحــــى البيئى " . وفى حالة مخالفة الموقع لما تم الموافقة عليه أثناء إجراءات التـرخيص يتم وقف ترخيص المصنع ويعرض على اللجنة العليـا للمياه للبت فــى الأمر مع إخطار معهد التغذية ومراقبة الاغذية بقرار الوقف

المياه المعدنيه الطبيعية المعبأه والمعده للشرب بجمهورية مصر العربية

المواصفات القياسية المصرية
م . ق . م 1588 – 2005
كودكس 108/1981 مراجعة 1/1997
المياه المعدنيه الطبيعية المعبأه والمعده للشرب
جمهورية مصر العربية
الهيئة المصرية العامة للتوحيد القياسى وجودة الانتاج

م.ق.م 1588 / 2005
كودكس 108 / 1981 مراجعة 1/1997

مقدمة :
م.ق.م 1588 / 2005الخاصة بـ " المياه المعدنية الطبيعية المعبأة والمعدة للشرب " تلغي وتحل محل أخر أصدار لها عام 2001 متماثلة فنيا مع المواصفة الدولية كودكــس 108 / 1981 مراجعة 1/1997 الخاصة بـ " المياه المعدنية الطبيعية المعبأة والمعدة للشرب "

المواصفة القياسية المصرية
المياه المعدنية الطبيعية المعبأة والمعدة للشرب

المجال
تختص هذه المواصفات القياسية بالاشتراطات الأساسية والاشتراطات الصحية والخواص الميكروبيولوجية وطرق الفحص والاختبار الخاصة بالمياه المعدنية الطبيعية المعبأة والمعدة للشرب .

التعريف
المياه المعدنية الطبيعية
هى المياه التى تتميز بوضوح عن مياه الشرب العادية للآتى
أ - تتميز بمحتواها من بعض أملاح المعادن ذات التواجد النسبى المتميز مع وجود عناصر نادرة أو مكونات أخرى
ب - تستخرج مباشرة من المصادر الطبيعية أو الآبار المحفورة للمياه الجوفية مع الأخذ فى الاعتبار جميع الاحتياطات الممكنة لمنع أى تلوث أو أى مؤثرات خارجية التى قد تؤثر على النوعية الطبيعية والكيميائية للمياه الطبيعية المعدنية
ﺠ - انتظام تدفقها مع ثبات درجة الحرارة ومكوناتها مع الأخذ فى الاعتبار التغيرات الطفيفة التى قد تحدث طبيعي
د - تجمع تحت الظروف التى تضمن النقاء الميكروبيولوجى الأصلى والتركيب الكيميائى للمكونات الأساسية
ﻫ - تعبأ قريبا من المصدر مع الأخذ فى الاعتبار الاشتراطات الصحية
و - لا يجرى عليها أى معالجات إلا المسموح بها بالمواصفة

مياه معدنية مكربنه طبيعيا
هى المياه المعدنية وبعد المعالجة طبقاً للبند 3/17/5 مع إعادة إضافة الغاز من نفس المصدر وبعد التعبئة مراعاة الأخذ فى الاعتبار النسب السماحية الفنية الطبيعية وتحتوى على نفس الكمية من غاز ثانى أكسيد الكربون تحت الظروف العادية من درجات الحرارة والضغط

مياه معدنية طبيعية غير مكربنه
هى المياه المعدنية بطبيعتها وبعد المعالجات الممكنة طبقاً للبند 3/17/5 وبعد التعبئة مع الأخذ فى الاعتبار السماحية الفنية لا تحتوى على ثانى أكسيد الكربون الحر بكمية تزيد عن تلك الضرورية للمحافظة على أملاح البيكربونات فى المياه

مياه معدنية طبيعية منخفضة الكربنه
هى المياه المعدنية الطبيعية وبعد المعالجات الممكنة طبقاً للبند 3/17/5 وبعد التعبئة تحتوى على محتوى أقل من غاز ثانى أكسيد الكربون مما هو فى المصدر تحت الظروف الطبيعية من درجة الحرارة والضغط

مياه معدنية طبيعية معززه بثانى أكسيد الكربون من المصدر
هى المياه المعدنية الطبيعية وبعد المعالجات الممكنة طبقاً للبند 3/17/5 وبعد التعبئة تحتوى على محتوى أكثر من غاز ثانى أكسيد الكربون مما هو فى المصدر

مياه معدنية مكربنة
هى المياه المعدنية الطبيعية وبعد المعالجات طبقاً للبند 3/17/5 وبعد التعبئة تصبح فواره بإضافة غاز ثانى أكسيد الكربون من مصدر آخر

الترخيص
يتم الترخيص من الجهات المختصة .

الاشتراطات الأساسية
حدود بعض العناصر التى تؤثر على الصحة
لا يزيد تركيز الانتيمون على 0.005ملليجرام / لتر مقدره كأيون أنتيمون .
لا يزيد تركيز الزرنيخ على 0.01 ملليجرام / لتر مقدرة كأيون زرنيخ كلى .
لا يزيد تركيز الباريوم على 0.7ملليجرام / لتر مقدره كأيون باريوم .
لا يزيد تركيز البورات على 5ملليجرام / لتر مقدره كأيون بورون .
لا تزيد تركيز الكادميوم على 0.003ملليجرام / لتر مقدره كأيون كادميوم .
لا تزيد تركيز الكرميوم على 0.05ملليجرام / لتر مقدره كأيون كروم كلى .
لا يزيد تركيز النحاس على 1ملليجرام / لتر مقدره كأيون نحاس .
لا يزيد تركيز السيانيد على 0.07ملليجرام / لتر مقدره كأيون سيانيد .
لا يزيد تركيز الرصاص على 0.01ملليجرام / لتر مقدره كأيون رصاص .
لا يزيد تركيز المنجنيز على 0.5ملليجرام / لتر مقدره كأيون منجنيز .
لا يزيد تركيز النيكل على 0.02ملليجرام / لتر مقدره كأيون نيكل .
لا يزيد تركيز الزئبق على 0.001ملليجرام / لتر مقدره كأيون زئبق .
لا يزيد تركيز النترات على 50 ملليجرام / لتر مقدره كأيون نترات ن أ3 .
لا تزيد تركيز النتريت على 0.02ملليجرام / لتر مقدره كأيون نتريت ن أ2 .
لا يزيد تركيز السيلنيوم على 0.01ملليجرام / لتر مقدره كأيون سيلنيوم

يجب أن يكون المواد التالية طبقاً لما هو مسموح بها دوليا وهى
المواد ذات النشاط السطحى .
الزيوت المعدنية .
المبيدات ومركبات ثنائى الفينيل عديد التكلور (PCBs) .
الهيدروكربونات الاروماتيه عديدة التكلور (PAHs) .
المعالجات المسموح بها تشمل فصل المكونات الغير ثابتة مثل المركبات المحتوية على حديد , منجنيز , كبريت , زرنيخ والترويق و/أو الترشيح وذلك بتهوية مسبقة إذا كان ذلك ضرورياً .
يحظر نقل المياه المعدنية الطبيعية للتعبئة فى تنكات أو إجراء أى عمليات أخرى قبل التعبئة .

الاشتراطات الصحية
يوصى لهذه المنتجات أن تنتج طبقاً للاشتراطات الصحية للأغذية الخاصة بالكودكس الصادرة سنة 1969 والمعدلة سنة 1997 وكذلك كود الممارسات الخاصة بجمع وتصنيع وتسويق المياه المعدنية الطبيعية رقم 33 , 85
يجب حماية المنبع أو المصدر من مخاطر التلوث .
جميع التجهيزات الخاصة لإنتاج المياه المعدنية الطبيعية يجب أن تمنع أى أمكانية للتلوث ولهذا الغرض وعلى الأخص .
أ - التجهيزات المخصصة للجمع , المواسير والخزانات يجب أن تصنع من مواد مناسبة للمياه بطريقة تمنع وصول المواد الغريبة للمياه .
ب - المعدات المستخدمة فى الإنتاج وعلى الأخص معدات الغسيل والتعبئة يجب أن يخضع للمتطلبات الصحية .
ﺠ - إذا حدث تلوث للمياه أثناء الإنتاج يجب على المنتج إيقاف التشغيل حتى يقوم بإزالة أسباب التلوث .
د - تخضع الاشتراطات السابقة الفحص الدورى طبقاً لبلد المنشأ .

الخواص الميكروبيولوجية
أثناء التسويق يراعى الآتى
أ - يجب أن تكون بجوده بحيث لا تسبب مخاطر صحية للمستهلك ( خاليا من الأحياء الدقيقة الممرضة)
ب - يجب أن تكون مطابقاً للمعاير الميكروبيولوجية التالية

الفحص الأول
بكتريا القولون النموذجى
المجموعة القولونية الكلية 1 × 250مل
ميكروب السبحى المعوى 1 × 250 مل
ميكروب سودوموناس ايروجينوزا 1 × 250 مل
الميكروبات اللاهوائية المختزلة للكبريت 1 × 250 مل يجب إلا تتواجد فى أى عينة
إذا كانت ≥ 1 أو≤ 2 يجب إجراء فحص ثانى

الفحص الثانى ن س م مَ
المجموعة القولونية الكلية
الميكروب السبحى المعوى
الميكروبات اللاهوائية المختزلة للكبريت
ميكروب سودوموناس ايروجينوزا
0-4 colony/100ml)

الفحص الثانى يتم إجراؤه باستخدام نفس الأحكام الواردة بالفحص الأول حيث أن
ن : عدد وحدات العينة المفحوصة
س : عدد الوحدات التى تحتوى على عدد من المستعمرات ما بين م , م
م : أقصى عدد من المستعمرات لنتيجة مرضية
مَ : أقصى عدد مسموح به من المستعمرات

طرق الفحص والاختبار
تجرى طرق الفحص والاختبار طبقاً للمواصفات القياسية التى أصدرتها الهيئة والخاصة بطرق فحص واختبار المياه المعدنية الطبيعية المعبأة

العبوات والبيانات
تعبأ المياه فى عبوات مناسبة تكفل حمايتها من حدوث أى تغيير فى خواصها أو فى صلاحيتها للاستهلاك الآدمى على أن لا تتعارض العبوات المستخدمة مع المواصفات القياسية المصرية والقرارات الصادرة فى شأن العبوات المستخدمة فى تعبئة المواد الغذائية
يراعى ما جاء بالمواصفات القياسية المصرية رقم 1546 – والخاصة ببيانات بطاقات منتجات المواد الغذائية المعبأة – على أن يوضح على العبوات أو البطاقات الملصقة عليها وبطريقة غير قابلة للمحو أو الطمس البيانات التالية التى يجوز كتابتها بإحدى اللغات الأجنبية إلى جانب اللغة العربية
تكون العبوات محكمة الغلق لضمان عدم غشها وتلوثها .
تدوين البيانات باللغة العربية او اى لغات اخرعلى العبوات مباشرة أو عن طريق بطاقة تلف على العبوة بمادة جيده اللصق.
يوضح الموقع وأسم المصدر مع مراعاة ما جاء بالبند
-الاشتراطات الصحية
-الخواص الميكروبيولوجية
عبارة مياه معدنية طبيعية بخط واضح وفى مكان ظاهر .
عبارة تدل على نوع المياه المعدنية ( مكربنه طبيعية – غير مكربنه – منخفضة الكربنه – معززه الكربنه – فوارة ) بخط واضح وفى مكان ظاهر
تاريخ الإنتاج وتاريخ انتهاء الصلاحية أو مدة الصلاحية طبقا للمواصفة القياسية المصرية رقم 2613جـ12" فترات صلاحية المياة".
ذكر حجم العبوه .
يوضح على بطاقة البيانات التركيب الكيميائى الذى يميز خواص المنتج .
تدون شروط التخزين والتداول .
أسم المصنع أو المعبأ .
أسم المستورد فى حالة الاستيراد .
إذا كان المنتج يحتوى على أكثر من 1ملليجرام / لتر فلوريد يجب أن يوضح على بطاقة البيانات أن المنتج يحتوى فلوريد وإذا زاد الفلوريد عن 2ملليجرام /1لتر يجب أن يدون على البطاقة أن المنتج لا يناسب الأطفال والرضع أقل من 7سنوات .
يدون على بطاقة البيانات نتائج المعالجة التى أجريت طبقاً ( 3/17/5
عبارة أنتاج مصر فى حالة الإنتاج المحلى أو بلد المنشأ فى حالة الاستيراد .
محظورات على العبوة .
يحظر الادعاء بأن خواص المنتج الذى تتضمنه تلك المواصفة له أى آثار دوائية (وقائية , شفائية , علاجية ) كما يحظر الادعاءات بأى تأثيرات مفيدة تتعلق بصحة المستهلك إلا فى حالة إذا كانت حقيقية وغير مضلله للمستهلك .
يحظر استخدام أى أسماء أماكن مشهورة غير حقيقية لتضليل المستهلك .
يحظر وضع صور أو بيانات تؤدى إلى تضليل المستهلك فيما يختص بطبيعة ومصدر وخواص هذه المياه .

المصطلحات الفنية
مياه معدنية طبيعية
natural mineral water
مياه معدنية طبيعية مكربنه
naturally carbonated mineral water
مياه معدنية طبيعية غير مكربنه من منابعها
Non – carbonated natural mineral water from the source
مياه معدنية طبيعية منخفضته الكربنهde – carbonated natural mineral water

مياه معدنية طبيعية معززة الكربنه من منابعها
natural mineral fortified with carbon Dioxide from the source
مياه معدنية طبيعية فواره
carbonated natural mineral water
مواد أروماتيه هيدروكربونيه عديدة الانوية
polynuclear aromatic hydrocarbons (PAHs)
التواجد النسبى المتميز
characteristic relative proportions
ثنائى الفنيل عديد التكلورpolychlorinated biphenyl (PCBs)
العد الكلى للبكترياtotel bacterial count
بكتريا القولونcoliforms
بكتريا القولون النموذجيةescherichia coli
طفيلياتparasites
بكتريا لاهوائيه مختزله للكبريتsporulated sulphitc – red
كائنات دقيقه مسببه للأمراضpathogenic microorganisms
الميكروب السبحى المعوىfacial streptococcus bacillus
بكتريا بسيدوموناس ايروجينوزاpseudomonas aeruginosa

الجهات التى اشتركت فى وضع المواصفات
المعامل المركزية – وزارة الصحة .
مصلحة الكيمياء .
هيئة الرقابة على الصادرات والواردات .
اللجنة العليا للمياه .
المعهد القومى للتغذية .
مصلحة الرقابة الصناعية .
الشركة القابضة للصناعات الغذائية .
غرفة الصناعات الغذائية .
الهيئة المصرية العامة للتوحيد القياسي وجودة الانتاج

نص القانون رقم 2 لسنة 1957 على انشاء هيئة مستقلة تكون المرجع القومى لجميع شئون التوحيد القياسى بالبلاد ، وتتولى وضع المواصفات القياسية لجميع ما تعتمد عليه الصناعة من خدمات ومنتجات وعمليات فنية وأجهزة وألات ووحدات قياس ومراجع معتمدة للمصطلحات والرموز الموحدة
وتنفيذا لهذا القانون صدر القرار الجمهورى رقم 29 لسنة 1957 الذى يقضى بإنشاء الهيئة المصرية شالعامة للتوحيد القياسى ، وإختصاصها تنسيق العمل بين المصالح والجهات والهيئات المشتغلة بالتوحيد القياسى وتوجيهها للأغراض الآتية
إيجاد مراجع معتمدة لمعايير موحده
إصدار مواصفات قياسية للخامات والمنتجات واصدار التصنفات والاصطلاحات الفنية
و التعاريف والرموز الموحدة
تهيئة الوسائل الكفيلة بتحقيق مطابقة الخامات والسلع على المواصفات القياسية المعتمده .
تسهيل ايجاد القطع المتبادل ورفع مستوى الانتاج المحلى .
تنسيق أعمال التوحيد القياسى بجمهور مصر مع نظائرها العالمية .
ويدير الهيئة مجلس إدارة يرأسة وكيل الوزارة المختص ويضم 23 عضوا يمثلون مختلف الجهات المعنية بالتوحيد القياسى وجودة الانتاج والمعايرة
وللهيئة لجنتان دائمتان إحداهما للمواصفات والأخرى للمعايرة وتختصان بوضع ومتابعة تنفيذ البرنامج الفنية فى إطار الخطة المعتمده من مجلس الادارة
تتبع الهيئة نظام وضع علامات الجودة على السلع والمنتجات المطابقة للمواصفات القياسية المصرية كوسيلة لحماية المستهلكين وحث المنتجين على رفع مستوى المواصفات القياسية المصرية وتتولى تنفيذ هذا النظام اللجنة التنفيذية لعلامة الجوده المشكلة بقرار من مجلس إدارة الهيئة
وتتكون علامة الجوده من تكوين زخرفى لحروف م ق م رمزا للمواصفات القياسية المصرية كما تحوى حرف ES رمزا لكلمتى

خصـائـص الميـاه
أولاً : الخصائص العـامـة :
أ - يجب أن تكون خواص المياه هذه المياه مطابقة لخواص مياه الشرب المعبأة والغير معبأة .
ب – يجب أن تكون المياه المستخدمة في المصنع من مصدر نقي وغير ملوث وبعيدة عن مصادر التلوث

ثـانيـاً : الخصائص الطبيعية :
الا يزيد اللون على 15 وحدة (أ
حيث أن (أ) تمثل وحدة اللون مقدرة بمقياس كوبلت بلاتين .
ألا تزيد العكارة على 15 وحدة (ب
حيث أن (ب) تمثل وحدة من العكارة مقدرة بجهاز الشمعة لجاكسون .
الطعم والرائحة مقبولة .

ثالثـاً : الخصائص الكيميائية :
أ – ألا تزيد نسبة النترات على 45 جزء في الملــيون ( 10 جزء في المليون نيتروجين ) ولا تزيد نسبة النترات والنيتريت والامونيا مجتمعة على 10 جزء في المليون نيتروجين .
ب – ألا يحتوي على العناصر المعدنية التالية بتركيزات تزيد على الحدود الموضح بالجدول التالي :

الحد الأقصى للتركيز( جزء في المليون
الزرنيخ
0,05
ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
الباريوم
1,0
ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
الكاديــوم
0,01
ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
الكروم سداسي التكافؤ
0,05
ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
السيانيـد
0,05
ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
الرصـاص
0,05
ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
السيلينيوم
0,01
ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
الفضة
0,05
ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
الزئبق
0,001
ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
الكلوريد
250,00
ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
النحاس
1,0
ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
الحديد
0,3
ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
العسر الكلي ( مقدار كربونات كالسيوم
300
ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
القدرة على التوصيل الكهربائي
500 – 100 ميكرومهموز / سم
ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
الكالسيوم
75.0
ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
المعنيسيوم
30,0
ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
المنجنيز
0,05
ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
الفينـولات
0,01
ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
الكبريتات
250,0
ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
الخارصين
5,0
ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
ج _ أن تتراوح نسبة المواد الصلبة الذائبة الكلية بين 100 جزء في المليون و700 جزء في المليون .
د – أن يكون الحد الأدنى المسمــــــــوح به للرقم الهيدروجيني 6,5 والحد الأقصى المسموح به 8,5 .
هـ – ألا يقل تركيز الفلوريد عن 0.6 جزء في المليون ولا يزيد على 1 جزء في المليون .
و – في حالة معالجة المياه بالكلور أو بالأزون أو بالأشعة فوق البنفسجية أو بمحلول اليود أو بأي وسيلة أخرى يجب أن تكون هذه المعاملة كافية لقتل الميكروبات .
ز – ألا يزيد تلوث المياه بالمبيدات التالية على الحدود الموضحة أدناه .
الحد الأقصى للتركيز(جزء من المليون
0,0002
أندرين
ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
0,004
لندين
ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
0,1
ميثوكسي
ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
0,005
كلورفينوكسي
ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
0,1
4,2 ثنائي كلورفينوكسي حمض الخليك
ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
0,01
5,4,2 ثلاثي كلورفينوكسي حمض البروبيك
ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ

رابـعـاً : الخصائص الإشعاعية :
ألا تحتوي المياه على مواد مشعة بكمية تزيد على التركيزات التالية :-

الحد الأقصى للتركيز( جزء في المليون
3
مركب راديوم – 226

ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
10
التركيز الإجمالي لمشعات ألفا (متضمنة الراديوم 226 واستثناء الرادون واليورانيوم

ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
30
سترنشيوم – 90

ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
1000
التركيز الإجمالي لمشعات بيتا (بغياب سترنشيوم – 90 ومشعات ألفا
ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ

طلمبات رفع المياه من الابار

مضخات توربينيه
مضخات ماصه كابسه
مضخات طرد مركزي

مضخات غاطسه
مضخات تردديه
مضخات موجبه الازاحه

ولكن المستخدم بشكل واسع المضخات التوربينيه والمضخات الغاطسه

المضخات التوربينيه
و تتكون المضخة التوربينية من ثلاثة أجزاء رئيسية
رأس التصريف
عمود الصرف
مجموعة الطاسة (الفراشات و الغطاء الخارجي لها)

المضخة الغاطسة
هي مضخة تستخدم لجلب المياه من أعماق كبيرة، و بدلاً من استخدام موا سير و أعمدة لنقل الحركة و الماء يتم استخدام خرطوم من الكتان لنقل المياه

ما هى الطلمبات الغاطسه الكهربيه

هى أحدى وسائل الرفع الإصطناعى الميكانيكية والتى يتم فيها إنزال طلمبة تعمل بمحرك كهربى إلى عمق الطبقة المنتجه فى البئر ويتم إمدادها بالكهرباء عن طريق كابل مخصص

ما هى مميزات الرفع عن طريق طلمبات الأعماق عن الرفع بطلمبات السكرود؟

تتميز طلمبات الأعماق بالقدرة على رفع كميات ضخمه من الخام تصل حت 100 ألف برميل / يوم على عكس الطلمبات السكرود محدودة القدرة
كما أنها تستطيع العمل على الآبار زات زوايا الميل العاليه والتى تحد من عمل طلمبات السكرود . وأخيراً عدم حاجتها لمعدات ضخمه فوق سطح البئر مما يعطى لها ميزه فى عمليات الإنتاج البحرى

مكونات الرفع بالطلمبات الغاطسه

قلب نظام الرفع بالطلمبات الغاطسه والتى تعمل بنظرية الطرد المركزى للموائع وهى تتكون من مجموعه من المراحل التى تعمل على ضغط الخام وضخه إلى الأعلى . تتكون كل مرحله من مروحه للدفع Impeller وجسم خارجى Diffuser تعمل على ضغط الخام
عن طريق الطرد المركزى

يمكن زياده ضغط طرد هذه الطلمبات عن طريق زياده عدد مراحل الضغط المستخدمه
يتم تزويد الطلمبات بالحركه عن طريق محرك كهربائى مخصص للعمل داخل الآبار وهو عبارة عن محرك كهربائى مستحثInduction motor ثلاثى الأوجه -phase يتميز بعزله التام عن الخارج لعدم السماح للخام بالمرور داخل أجزائه وإتلافه
يكون المحرك الكهربائى مغموراً داخل الخام والذى يقوم بدوره بتبريد المحرك بصفه مستمرة مما يضمن الأداء المثالى أثناء التشغيل

الجزء الثالث هو واقى الموتور motor_protector. والذى يعمل على حمل وزن الطلمبه Thrust عن طريق كراسى تحميل رئسيه thrust bearingكما أنه يساعد على منع تسريب الخام إلى المحرك بإستخدام موانع التسريب الميكانيكية
الكابل الكهربى هو الجزء المسئول عن نقل الكهرباء إلى المحرك حيث يتم مده من مصدر الكهرباء أعلى سطح البئر وحتى الطلمبه بالأسفل. يتم تثبيت الكابل عن طريق ربطه بأنابيب الإنتاج
الكوابل المستخدمه تتميز بسماكة العزل المطاطى وكذلك تسليح خارجى بالصلب المرن لمقاومة ظروف التشغيل الصعبه فى اسفل البئر