Abeer Issa
يعتبر حت ونقل وترسب التربة من الأمور الهامة في ضبط واستخدام المياه السطحية، فمعظم المجاري النهرية والأقنية الترابية تعاني تغيراً مستمراً بسبب تحرك التربة تحت تأثير القوى الهيدروديناميكية لذلك فإن حركة ذرات التربة تعتمد على الشروط التحريكية للتيار وخواص التربة التي تصنف إلى ترب متماسكة (الغضار بأنواعه) والترب غير المتماسكة (الرمال بأنواعها).
في الترب المتماسكة إذا تحركت الذرات الناعمة فيها تصبح معلقة في السائل ولا تترسب إلا في المياه الساكنة عند توفر الشروط المناسبة لاستقطابها وتشكيل وحدات أكبر وفق عملية تخثر تتأثر بملوحة الماء، وغالباً تتحرك المواد المتماسكة في الأقنية المكشوفة وتختلط كلياً بالمائع وتنصرف كأنها ذرات مائعة ويحدث ترسيب لهذه المواد الناعمة بشكل رئيسي في الخزانات وعند مصبات الأنهار حيث تكون السرعات منخفضة والملوحة عالية.
أما المواد غير المتماسكة المتشكلة في قاع المجاري هي من رمل الكوارتز، ونظراً لأن حجم ذراتها كبير فإنها تتصرف باستقلال أكبر أثناء حركتها ضمن الماء وتكون حركة الذرات الرملية مختلفة عن جريان الماء الذي يسبب حركتها.
تتحدد الصفات المميزة الأكثر أهمية لذرة مترسبة بحجمها وشكلها وتستخدم المناخل لتعيين تدرج المواد الراسبة المشكلة لمجرى نهر.
ميكانيك نقل الرواسب
أثبتت التجارب المخبرية والحقلية بأن تغيرات شكل قاع المجاري تحدث وفقاً لتغيرات معدل الجريان فإذا كانت سرعة الماء منخفضة جداً فإن الرواسب لا تتحرك ولكن من أجل سرعة أكبر تبدأ بعض الذرات أو الحبات بالتدحرج والانزلاق على طول القاع ومن أجل سرعة أكبر تبدأ بعض الحبات بالقفز لمسافات قصيرة تاركة القاع لفترة زمنية ثم تعود لتستقر أو لتتابع الحركة فوق القاع أو لتقفز من جديد. ومع التزايد التدريجي للسرعة يزداد تواتر القفزات وتنجرف بعض الحبات ضمن جسم الجريان الأساسي ويدعى الراسب المحمول بالحمولة المعلقة للجريان، والتأثير النهائي لحركة الذرات يسبب تغيراً مستمراً لقاع المجرى وتتشكل أربعة أنماط لسطح القاع عند زيادة السرعة فوق القيمة الحرجة:
- تموجات منتظمة ثلاثية الأبعاد وغير منظمة في المستوى ويتراوح طولها بين (10-30)سم ويصل ارتفاعها حتى 7.5سم.
- كثبان صغيرة وهي تموجات لها ذرى مستقيمة وطويلة يتراوح طول الكثيب من 60سم إلى 180سم وارتفاع من (15-90)سم.
- زيادة السرعة تؤدي إلى إزالة الكثبان وينتج قاع منبسط أو قليل التموج.
- ومع ازدياد السرعة أكثر تحدث كثبان عكسية تنتقل أعلى التيار ويأخذ سطح الماء شكلاً متموجاً واضحاً.
نتيجة التغير المستمر في القاع ينتج تغير مستمر في المسار الطولي، وتغير البارامترات كالخشونة والعمق وتدرج التربة وعرض القناة وغيرها، وهذا يسبب آثاراً هيدروتحريكية محلية تسبب ابتعاد مسار المجرى عن الخط المستقيم.
هذا الابتعاد يسبب خللاً في التوازن ينتج عنه شكل ملتوي للمجرى الذي يدعى بالمجرى المتعرج وعندها تنجرف المواد باستمرار من الطرف الخارجي للمنعطف وتترسب على طول طرفها الداخلي المحدب.
إن العمليات المسببة لتعرج الأنهار غير واضحة بشكل تام ولكن التجارب أثبتت أن هذه الظاهرة تعتمد على التدفق وعلى الخواص الهيدروليكية للمجرى وعلى حمولة الرواسب وعلى قابلية الحت النسبية لقاع وضفتي المجرى.
ويمكن تفسير حت الجريان للطرف الخارجي للمنعطف وترسيبها على الطرف الداخلي بالشكل التالي: القوى النابذة تسبب ارتفاع منسوب سطح الماء عند الطرف الخارجي للمنعطف بالنسبة لمنسوب سطحه عند الطرف الداخلي وهذا يسبب اختلال توازن الضغط وينتج عنه تيارات تحتية في النصف أسفل التيار من المنعطف تسبب حركة حلزونية باتجاه أسفل التيار، ويزداد الأمر تعقيداً نتيجة وجود قوى القص عند القاع واختلاف توزع السرعة.
فالذرات الأقرب للسطح لها تسارع نابذ أكبر والصورة العامة للجريان هي تيارات سطحية شديدة تتحرك باتجاه المنعطف الخارجي وتيارات سفلية تتحرك بعيداً عنه لتحقيق الاستمرار. نتيجة لذلك تنتقل مواد الطمي من الطرف الخارجي إلى الطرف الداخلي للمنعطف وتترسب عند توفر الشروط الملائمة.
