خطط مستقبلية لبرنامج علاج مشكلة ارتفاع منسوب المياه الأرضية في الرياض

شكل ارتفاع منسوب المياه الأرضية في عدد كبير من أحياء المدينة، إحدى القضايا الحرجة بيئياً واقتصادياً، التي عانتها مدينة الرياض منذ عقود، نظراً لظهورها على السطح في كثير من الأحياء، محدثة أضراراً بيئية وصحية، إلى جانب تأثيرها في أساسات المباني والطرق والأرصفة وشبكات المرافق العامة تحت الأرض.
ونظراً لخطورة المشكلة وتشعب أسبابها وأبعادها، فقد تبنت الهيئة العليا لتطوير مدينة الرياض، برنامجاً للسيطرة على المشكلة، ومعالجة آثارها، بدأ العمل بموجبه منذ نحو 20 عاماً بإجراء دراسات شاملة، لتحديد أسباب المشكلة ومصادرها، ووضع برنامجٍ علاجي شاملٍ لها.
وتمخضت هذه الدارسات عن تحديد المصادر المسببة لهذه الظاهرة، متمثلة في التسربات من شبكات مياه الشرب العامة والخاصة، والتسربات من خزانات الصرف الصحي، وفائض مياه الري، كما تعتبر طبيعة التربة ذات الخصائص المختلفة في قطاعات مدينة الرياض عاملاً مهماً في تفاقم المشكلة.
وعلى ضوء نتائج هذه الدراسات، أعدت الهيئة برنامجا علاجيا شاملاً لتبعات المشكلة يأخذ عدة اتجاهات رئيسة في العلاج ويضع جملة من القواعد والأنظمة التي تسهم في علاج هذه المشكلة، كما شرعت في تنفيذ عدد من الإجراءات، في الوقت الذي تجري فيه عملية تقويم مستمرة للبرنامج العلاجي للمشكلة، وتضع الخطط المستقبلية للبرنامج بما يتلاءم وحجم المشكلة ومواقع انتشارها.

بداية ظهور المشكلة

وقد بدأ ظهور مشكلة ارتفاع منسوب المياه الأرضية في مدينة الرياض منذ ثلاثة عقود تقريبا، وذلك بالتزامن مع النمو السكاني والعمراني السريع الذي واكبه ارتفاع في معدلات استهلاك الفرد للمياه، والتي نتج عنها زيادة كبيرة في كميات المياه المجلوبة إلى المدينة، حيث وصلت هذه المياه إلى سطح الأرض في بعض أجزاء المدينة مسببة مشكلات هندسية وبيئية وصحية عديدة.
وقد بادرت الهيئة العليا لتطوير مدينة الرياض منذ عام 1407هـ إلى تبني برنامج للسيطرة على مشكلة ارتفاع منسوب المياه الأرضية في المدينة وعلاج آثارها ، حيث أجرت دراسات لمعرفة تأثير الظواهر الطبيعية على ارتفاع منسوب المياه الأرضية وعلى الحلول العلاجية المستنبطة لعلاج هذه المشكلة.

سببان رئيسيان للمشكلة

كما أجرت دراسات لتحديد التسربات من شبكات الشرب العامة والخاصة والتسربات من مياه الري ومن البيارات، وكذلك التسربات من الأمطار وشبكات الصرف الصحي وشبكات صرف ، وتوصلت هذه الدراسات التي اكتملت في عام 1409هـ إلى أن ارتفاع منسوب المياه الأرضية في المدينة يعزى بشكل رئيسي إلى سببين رئيسيين هما:
1- ضعف الخصائص الهيدروليكية لطبقات التربة والصخور التي تحد حركة المياه في الاتجاهين الأفقي والرأسي.
2- زيادة التغذية في المدينة من مصادر (فائض مياه الري، التسربات من شبكات المياه العامة، التسربات من شبكات المياه داخل المنازل، التسربات من البيارات، التسربات من شبكات الصرف الصحي، ومياه الأمطار).

آثار سلبية بيئية واقتصادية

وكان من بين أبرز الآثار السلبية الناتجة عن هذه المشكلة، تشكل المستنقعات وجريان المياه على سطح الأرض، وظهور الحشائش في الأراضي البيضاء في الكثير من الأحياء، مما شكل أوساطا ملائمة لنمو وانتشار الحشرات الضارة والناقلة للأمراض فضلا عن أثر ذلك في البيئة ومظهر المدينة.
كما أدى ارتفاع منسوب المياه الأرضية في المدينة، إلى حدوث تصدعات وتشققات في الكثير من المباني العامة والخاصة، وإلى تآكل بعض العناصر الإنشائية مثل الخرسانة وحديد التسليح، وحدوث هبوط في الأرضيات داخل بعض المباني، وطفح المياه داخل الأقبية، إلى جانب تشقق طبقات الأسفلت وتهشم طبقات الرصف في الشوارع العامة، وتآكل شبكات المرافق العامة، مما أدى في المحصلة إلى التسبب في خسائر اقتصادية كبيرة إلى جانب الأضرار الصحية والبيئية.

برنامج علاجي شامل

وعلى ضوء نتائج هذه الدراسات، أصدرت الهيئة توصيات للسيطرة على المشكلة، وأعدت برنامجا علاجيا شاملا لتبعاتها يقسم المدينة إلى ثلاثة أقسام رئيسية بحسب تكويناتها الجيولوجية، ويضع علاجاً ملائماً لكل قسم من هذه الأقسام.

4 اتجاهات للحل

يأخذ البرنامج العلاجي الذي وضعته الهيئة لعلاج المشكلة، أربعة اتجاهات رئيسة هي:
1- التحكم في المصادر المغذية للمياه الأرضية.
2- خفض منسوب المياه الأرضية إلى مستويات آمنة.
3- الوقاية من الآثار الناجمة عن المشكلة.
4- المراقبة المستمرة للمشكلة.

التحكم في المصادر

ويهدف التحكم في المصادر المغذية للمياه الأرضية، إلى الحد من تسرب المياه إلى باطن الأرض من المصادر المختلفة، وتشمل الإجراءات المبذولة لتحقيق ذلك:
* ترشيد استهلاك مياه الري وذلك عبر إصدار تعليمات بتقديم تصميمات لشبكات الري داخل كل منشأة جديدة تحتوي على حديقة تزيد مساحتها على 50 مترا مربعا، و إلزام أصحاب المباني القديمة التي توجد بها حدائق تزيد مساحتها على 50 مترا مربعا بتركيب نظام ري آلي لهذه الحدائق خلال مهلة زمنية مدتها عامين.
* التأكد من اختيار المناطق التي تتوافر فيها المياه الأرضية أو محطات تنقية مياه الصرف الصحي لإقامة حدائق عامة ومساحات خضراء جديدة.
* إلزام القائمين على المنشآت ذات الخدمات المستقلة مثل المستشفيات والجامعات والمجمعات السكنية بالامتناع عن استعمال مياه الشرب لأغراض الري، واعتماد المياه الجوفية والأرضية ومياه الصرف الصحي المعالجة لأغراض الري، مع الحث على توفير محطات لتنقية مياه الصرف الصحي خاصة بهذه المنشآت.
* مراعاة اختيار النباتات الملائمة للظروف المناخية وطبيعة الأرض والتي تحتاج إلى كميات قليلة من المياه في جميع المنتزهات والحدائق العامة وذلك بشكل تدريجي.
* تقليل التسربات من البيارات بإقرار برنامج موحد لتوفير المرافق العامة في المدينة، والتي من ضمنها استكمال شبكات الصرف الصحي، حيث سيؤدي تنفيذ شبكات الصرف الصحي إلى التقليل من كمية المياه المتسربة إلى باطن الأرض، كما سيؤدي في الوقت ذاته إلى خفض نسبة المركبات الكيميائية والعناصر البيولوجية في المياه الأرضية، مما يقلل من احتمال تلوث مياه الشرب، ومن تأثير المياه الأرضية على أساسات المباني وعناصرها الإنشائية الأخرى وعلى الطرق وشبكات المرافق العامة.
* ترشيد استهلاك مياه الشرب وذلك باتخاذ الإجراءات التالية للحد من كمية المياه المستخدمة في الشرب والتي تشتمل على:
- الكشف عن التسربات من شبكات مياه الشرب العامة وداخل المباني وعلاجها.
- إعداد ومراجعة المواصفات الفنية في صناعة جميع أنواع أنابيب المياه والأدوات الصحية ذات الكفاءة العالية لترشيد استهلاك المياه.
- تنظيم حملة إعلامية مستمرة عن طريق وسائل الإعلام المختلفة والنشرات الإرشادية والملصقات لتوعية المواطنين بأهمية المياه وأساليب ترشيدها.
- تحديد أقطار الأنابيب والتوصيلات المنزلية وأحجام عدادات المياه لترشيد استهلاك المياه.
* إعداد ضوابط لممارسة مهنة السباكة تهدف إلى الرفع من مستواها ومنع غير المؤهلين فنيا من مزاولتها لحين الانتهاء من مشروع الحرف التي تقوم عليه وزارة الشؤون البلدية والقرية بالتنسيق مع وزارة العمل ووزارة المالية والمؤسسة العامة لتعليم الفني والتدريب المهني.

خفض منسوب المياه
أما الاتجاه إلى خفض منسوب المياه الأرضية إلى مستويات آمنة، فيهدف إلى تخفيض منسوب المياه الأرضية المرتفع إلى مستويات آمنة تحدد حسب ظروف كل منطقة.
وبدأت الهيئة في تنفيذ نظم خفض منسوب المياه الأرضية منذ عام 1409هـ واكتمل تنفيذ نظم المرحلة الأولى في منتصف عام 1419هـ. وقد غطت هذه النظم جميع المناطق المتضررة داخل المرحلة الأولى من النطاق العمراني التي يكون منسوب المياه الأرضية فيها قابلا للتخفيض عبر الشبكات الأفقية أو الآبار الراسية.
وقد تعذر تنفيذ نظم لصرف المياه الأرضية في بعض المناطق المتضررة، لعدم وجود شبكات سيول أو أودية يتم الصرف إليها خاصة في أجزاء من شمال مدينة الرياض وأجزاء من جنوبها.
وقد تجاوز مجموع أطوال خطوط صرف المياه الأرضية 231 كيلومترا ولا يزال العديد من مشاريع الخطوط الجديدة قيد التنفيذ أو التصميم أو الدراسة.
واشتملت مشاريع خطوط صرف المياه الأرضية على أكثر من 1715 مصيدة لجمع مياه السيول، وصممت جميع هذه النظم (بنموذج تصميمي موحد) لتعمل كشبكات لتصريف السيول، كما جرى ضمن هذه النظم إنشاء بعض الخطوط الرئيسية لصرف مياه السيول في المناطق البعيدة عن شبكات السيول الرئيسية، وذلك لربط شبكات المياه الأرضية بها.

مشاريع قيد التنفيذ

ويجري حاليا تنفيذ الشبكات في أحياء النفل والفلاح والازدهار والتعاون وأجزاء من أحياء الصحافة وطويق بطول قدره 51 كم ومن المتوقع إنجازها، إن شاء الله، في الربع الثالث من هذا العام 1429هـ.
كما يجري العمل حاليا في تنفيذ شبكات خفض منسوب المياه الأرضية في أجزاء من أحياء الربيع والغدير والواحة وطويق بطول 34 كم وكذلك في أحياء الربيع والمغرزات وبدر والتي يبلغ طول الشبكات فيها 13.55 كم ومن المتوقع إنجازها بإذن الله في بداية العام المقبل 1430هـ.
وقد طرح في منافسة للتنفيذ أعمال تنفيذ مشروع تخفيض منسوب المياه الأرضية في أحياء الصحافة والربيع والواحة والفواز وطويق والتي يبلغ طول الشبكات فيها 46 كم، وسيتم عرض مذكرة لترسية هذا العقد في اجتماع اللجنة التنفيذية العليا للمشاريع والتخطيط.

إجراءات وقائية
يهدف هذا الاتجاه إلى اتخاذ إجراءات وقائية لحماية المنشآت والمرافق القائمة والمزمع إنشاؤها من آثار ارتفاع منسوب المياه الأرضية. وفي هذا الإطار أصدرت الهيئة مجموعة من الكتب الإرشادية والقواعد لتصميم وتنفيذ أساسات المباني وخزانات المياه والصرف الصحي وبرك السباحة، وأبرزها:
* كتاب: (نحو مسكن أفضل): ويشمل طرق تنفيذ الأساسات تحت منسوب المياه الأرضية، طرق عزل الأقبية والأساسات والعناصر الإنشائية من المياه الأرضية، تصميم نظم الري في الحدائق الخاصة وقائمة بالنباتات الملائمة، الاعتبارات التي يجب مراعاتها في تحديد مواقع ومساحات الحدائق ووصف مكونات خلطة التربة المناسبة، تصميم البيارات بصورة هندسية سليمة لزيادة كفاءة معدل التسرب منها وذلك للقضاء على مشاكل طفحها، طرق تصميم وتنفيذ السباكة داخل المنازل مشتملة على رسومات توضيحية وذلك لتقليل تسربات المياه داخل المنازل.
* كتاب: (قواعد تصميم وتشغيل أنظمة ضخ وصرف المياه الأرضية وتصميم وتنفيذ أساسات المباني والخزانات الأرضية للمياه وبرك السباحة) ويحتوي على العديد من الرسومات التوضيحية والشروح التفصيلية إضافة إلى شروح عن طرق ترميم وعلاج المباني المتأثرة بارتفاع المياه الأرضية، وقد أوصت الهيئة العليا لتطوير مدينة الرياض بتطبيق هذه القواعد.
* كتاب: (قواعد تأسيس المباني على التربة الحساسة شرقي مدينة الرياض) ويشتمل على طرق فحص الموقع والحفر، واحتياطات عزل الأساسات وتدعيمها، والاشتراطات الخاصة في أعمال السباكة والصرف، كما يحتوي القواعد على تفاصيل إنشاء المباني والطرق الواجب اتباعها لتصميم الأساسات في منطقة شرق الرياض.

نظم خفض المياه الأرضية
كما قامت الهيئة بإعداد التصميمات وقوائم الشروط والمواصفات والكميات لنظم خفض المياه الأرضية للعديد من الجهات منها على سبيل المثال: مستشفى الملك فيصل التخصصي، محطة التوليد الرابعة بالشركة الموحدة للكهرباء بالمنطقة الوسطى، القاعدة الجوية في مدينة الرياض، مستشفى الرياض المركزي، المجمع السكني للشركة العربية للاستثمار. كما تقوم الهيئة بتوفير جميع المعلومات والخرائط والدراسات المتعلقة بمشكلة المياه الأرضية في المدينة للراغبين فيها من الجهات العامة والخاصة.

مراقبة مستمرة للنتائج
تتحقق المراقبة المستمرة لمشكلة ارتفاع منسوب المياه الأرضية من خلال مراقبة الأضرار الناجمة عن المشكلة، وتقويم الآثار الهندسية الناجمة عن حدوث التغيرات في منسوب المياه الأرضية وكذلك الحركة الراسية للمباني، ومراقبة كل من منسوب ونوعية المياه الأرضية والمياه السطحية للتعرف على كميات المياه الأرضية المتدفقة بشكل دائم، وكميات السيول الموسمية التي تصرف عبر مخارج السيول الرئيسية التي تصب في وادي حنيفة.
فضلاَ عن ذلك جرى تطوير نموذج رياضي إقليمي لمدينة الرياض يهدف إلى التعرف على حركة المياه الأرضية في الوضع الراهن وتقدير حركتها في المستقبل.

تقييم البرنامج العلاجي
مع استمرار ظهور المشكلة في عدد من الأحياء بالمدينة، وفي ظل تغير بعض الظروف السائدة بعد تنفيذ نظم صرف المياه الأرضية في مرحلتها الأولى، وحرصاً من الهيئة العليا لتطوير مدينة الرياض على تقديم أفضل الحلول، فقد رأت الهيئة إجراء تقييم للبرنامج العلاجي ووضع خطة مستقبلية للبرنامج، وذلك لمعرفة فاعلية نظم صرف المياه الأرضية التي تم تنفيذها والبحث عن حلول بديلة ما أمكن، مع وضع توصيات بشأن نظم الصرف المستقبلية وأماكن تنفيذها، والتعرف على ما تم تنفيذه من توصيات الهيئة.
ففي ما يتعلق بتقييم نظم صرف المياه الأرضية، اشتملت دراسة التقييم على جمع معلومات عن النظم المنفذة وتنفيذ أعمال حقلية ومعملية لمشاريع مختارة تمثل الظروف المختلفة في المدينة وقد كان اختيار المناطق حسب عدة عوامل أبرزها:
- تربة المنطقة وجيولوجيتها.
- توافر الصرف الصحي.
- توافر نظم لخفض منسوب المياه الأرضية فيها وتاريخ تنفيذه.
- عمق المياه الأرضية.
- الكثافة السكانية في المنطقة وكمية المياه المتوقع استهلاكها.

وباعتبار هذه العوامل فقد تم اختيار عدد من الأحياء لدراستها بالتفصيل وتشمل: (أم الحمام، العزيزية، العريجاء الغربية، طويق، حي الملك فهد، المصيف، المروج، الخالدية، الفيصلية، ظهرة البديعة، الازدهار، حي الوادي).
وتوصل فريق العمل استناداً إلى نتائج دراسة نظم صرف المياه الأرضية، إلى وضع خيارات ملائمة لخفض منسوب المياه الأرضية في المناطق المختلفة من المدينة مع بعض التوصيات اللازمة لتحسين تصميم نظم صرف المياه الأرضية وتفعيل الإجراءات الوقائية اللازمة.
وبناءً على النتائج التي تم الحصول عليها من الجهات المختلفة والإجراءات التي تم اتخاذها من قبل تلك الجهات لتنفيذ توصيات الهيئة العليا لتطوير مدينة الرياض فيما يختص بمشكلة ارتفاع منسوب المياه الأرضية في المدينة، فقد اتضح أن تنفيذ توصيات الهيئة بفعالية قد أدى إلى التحكم في منسوب المياه الأرضية في عدد من أحياء المدينة، كما أن عدم تطبيق بعض هذه التوصيات قد أدى إلى ظهور المشكلة في عدد من الأحياء الأخرى.

خطة مستقبلية للمشاريع
في ضوء توصيات الدراسة الحالية لمشاريع خفض منسوب المياه الأرضية، تم تقسيم مدينة الرياض إلى ثلاث مناطق حسب تكوينها الجيولوجي وخصائصها الجيوتقنية، كما تم تقسيم المناطق إلى أجزاء حسب طبوغرافيتها وأولويتها في توصيل الصرف الصحي
وجاء تقسيم مناطق المدينة كما يلي:
1- المنطقة الأولى: وهي التي تقع في (منكشف متكون العرب/السلي) ومن المستبعد أن يمنع نظام الصرف الصحي المغلق في هذه المنطقة ارتفاع منسوب المياه الأرضية لذا يوصى فيها بالآتي:
* في الأجزاء المتعرضة لأخطار السيول، يوصى بتنفيذ نظام مشترك لصرف السيول والمياه الأرضية.
* في الأجزاء الأقل عرضة لأخطار السيول، يوصى بتنفيذ نظام لصرف المياه الأرضية فقط أو نظام صرف صحي غير محكم مع مواد ردم منفذة للمياه، بحيث ينقل مياه الصرف الصحي والمياه الأرضية مع الأخذ بعين الاعتبار زيادة كميات المياه المصروفة للمحطة.
2- المنطقة الثانية: وهي التي تقع في (متكون الجبيلة) ويوصى فيها بتنفيذ نظام مؤقت لصرف المياه الأرضية يصرف على مشروع السيول أو الأودية، بحيث يتم استخدامه لاحقا كنظام للصرف الصحي ويتم تزويده ببحص ترشيح ملائم، مع تزويد المناهل بفتحات لدخول المياه الأرضية يتم إغلاقها عند استخدام النظام للصرف الصحي.
3- المنطقة الثالثة: وهي مناطق شرق الرياض ذات التربة عالية الحساسية، فقد أوضحت الدراسات صعوبة تخفيض منسوب المياه الأرضية في تلك المناطق إلى مستويات آمنة (نحو خمسة أمتار من سطح الأرض) نظرا لطبيعة التربة وخصائصها. لذا فإن الحل المتاح في الوقت الراهن للسيطرة على مشكلة ارتفاع منسوب المياه الأرضية في هذه المناطق يتمثل في:
* الإسراع في تنفيذ شبكات الصرف الصحي.
* التحكم الصارم في المصادر المسببة لارتفاع منسوب المياه الأرضية.
* تطبيق قواعد ونظم تأسيس المباني في منطقة شرق الرياض التي قامت الهيئة بإعدادها وذلك لحماية المنشآت من آثار هذه المشكلة.

معايير أولوية المشاريع
أوضحت الدراسة والزيارات الميدانية للأحياء المتضررة، أن المياه الأرضية قد غمرت بعض الشوارع مسببة كثيرا من المشاكل للسكان التي تتطلب إيجاد حلول عاجلة لها.
وقد تم وضع أولويات للمشاريع المستقبلية لخفض منسوب المياه الأرضية وفقاً للمعايير التالية:
* مستوى المياه الأرضية في المنطقة.
* درجة الأضرار في المنطقة حيث صنفت على ثلاثة مستويات (خفيفة، متوسطة وعالية).
* وجود مصرف طبيعي أو نظام لتصريف السيول في المنطقة بحيث يتم صرف المياه الأرضية عليه.
* خطة الصرف الصحي للمنطقة.

أسماء الأحياء في كل منطقة حسب تقسيم الخطة المستقبلية
المنطقة أسماء الأحياء
الأولى القيروان، العارض، النرجس، الملقا، الياسمين، الصحافة، حطين، العقيق، الغدير، النفل، الربيع، الندى، الفلاح، الوادي، النخيل، المروج، المصيف، التعاون، الازدهار، المغرزات، النزهة، المرسلات، الملك فهد، المحمدية، الرائد، الرحمانية، الورود، صلاح الدين، الواحة، الأمير عبدالله، أم الحمام الغربي، أم الحمام الشرقي، المعذر، المعذر الشمالي، العليا، السليمانية، الملك عبد العزيز، الربوة، جرير، الزهراء، الضباط، الوزارات، الملز، النموذجية، الناصرية، المربع، الصفاء، الفاروق، الفيصلية، الخالدية، العود، الصالحية، المرقب، الديرة، معكال، سلام، الجرادية، البديعة، عتيقة، صياح، اليمامة، منفوحة، غبيراء، المنصورة، المناخ، العزيزية، المصانع، الشفا، الدار البيضاء، بدر، المروة، عكاظ، الحزم، ديراب، أحد، طيبة، المنصورية، الدفاع، الإسكان.
الثانية الدرعية، عرقة، الخزامى، السفارات، المهدية، ظهرة لبن، هجرة لبن، الهدا، الرفيعة، طويق، العريجاء الغربية، العريجاء الوسطى، ظهرة البديعة، السويدي، السويدي الغربي، الزهرة، شبرا، ظهرة نمار.
الثالثة مطار الملك خالد، قرطبة، المونسية، الرمال، اليرموك، القادسية، الجنادرية، النظيم، الرماية، المعيزيلة، أشبيلية، الخليج، النهضة، الملك فيصل، الأندلس، المنار، النسيم الغربي، النسيم الشرقي، السلام، السعادة، الفيحاء، السلي، غرناطة، الحمراء، القدس، الروضة، الريان، الروابي، الجزيزة، النور.