تصميم المسقط الأفقي للأنهار

حتى نهاية القرن الماضي ظهر أن هدف التنظيم هو الإسراع بتوجيه المياه الأعظمية لذلك تم تفضيل الأجزاء المستقيمة في التصميم وتم الحصول على أنهار قصيرة مما أدى إلى زيادة في الميول والسرع وبالتالي سبب زيادة في الحت وحركة الرمال إضافة إلى ضرورة تجفيف المناطق المستبعدة عن مرور المسار الجديد للنهر.

أسس التصميم

حساب عرض سطح الماء العادي نسميه عرض المسار المنظم وتحدد ضفاف المسار المنشآت المنظمة إن تصميم المقطع المنظم والمسقط الأفقي يتعلق بصفات النهر ونوع استخدامه، وتم الاستنتاج بأن يتم تنظيم مسار النهر حسب الأسس التالية:

    1.     يجب ألا يتم تقصير النهر بشكل كبير وإذا تم التقصير فإنه يجب أن لا تكون الأقواس الطبيعية حادة التي تسبب الانسداد الثلجي التي تؤدي لصعوبة جريان المياه الأعظمية وصعوبة الملاحة.

    2.     يجب ألا يسبب التقصير تكبير القوة المحركة، أي يجب أن لا تتجاوز القيمة الحدية المتناسبة مع مقاومة المجرى.

    3.     يجب أن يجري المسار في الأماكن الأكثر انخفاضاً في الوادي، حيث يكون عندها أقل أعمال ترابية.

    4.     يجب ملاحظة وجود الجسور وأن تكون قدر الإمكان متعامدة مع المجرى.

    5.     من المفضل أن تغطي الأجزاء المنظمة القسم الأكبر من المسار الطبيعي لمجرى النهر، بينما في الأنهار الصغيرة والأنهار ذات الميول والتي تجري في المناطق الرطبة يكون المسار المصمم لا يغطي المسار الموجود في الطبيعية إلا بدرجة قليلة.

    6.     يجب أن يتألف من أجزاء منحنية بانحناءات متبادلة ومتعاكسة، كما يجب معرفة أطوال الأقواس، شكلها، نصف قطرها والزوايا المتشكلة فيما بينها. من العناصر المهمة أيضاً استمرارية المجرى النهري المنظم وقيمة الكلفة المادية المعقولة وخاصة الاستثمارية.

وفي النهاية يكون المسار الأمثل هو المسار الذي يكون أطول أقواسه مختارة بشكل حقيقي والناتجة من صفات النهر الطبيعية والتي يكون اتجاه المجرى فيها واحداً على كامل المنطقة وللغزارات المتغيرة.

وقد يكون مثل هذا الحل غير ممكن بسبب أن تغير الغزارات يغير وضع المجرى فعندما يصل النهر لاستقامة يكون الجريان عند الحالات المرتفعة ومجرى المياه الأعظمية يتقاطع مع المجرى الوسطي والمنخفض للماء، والذي يسبب تخريب منشآت التنظيم في مجرى النهر.

عند تصميم مسار المجرى يتم أخذ الملاحظة المفترضة التالية:

حتى يكون مسار المياه المرتفعة بمنحنيات أكثر راحة من المسار للمياه الوسطية ومسار المياه المتوسطة لها منحنيات أكثر راحة من مسار المياه المنخفضة، تظهر الحلول أن تتقاطع خطوط المجاري للمياه الأعظمية والوسطى والأصغرية في ممرات المجرى، هذه الظاهرة غير جيدة على الأنهار ذات الميول الكبيرة أي للأنهار الجبلية وتحت الجبلية لذلك أيضاً ممرات المجرى يجب أن تكون بشكل يتناسب مع أسس معينة منها تمرير المياه في القوس وخروجه منه يجب أن يكون أكثر راحة أي يجب أن تكون الأقواس بأنصاف أقطار أكبر.

المرور في الأقواس للأنهار الجبلية يجب أن تكون لأجزاء مستقيمة، وللأنهار الأكبر لا تستخدم الأجزاء المستقيمة، وعدا هذه الأجزاء الطبيعية للنهر والتي تظهر ثباتاً جيداً.

الأقواس المنظمة

يمكن تصميم المسار المنظم بمساعدة أقواس دائرية وهي الأقواس التي تظهر في الطبيعة بشكل نادر في الحالة الطبيعية مسار المجرى يظهر أن أنصاف أقطار الانحناء ليست ثابتة (كما في حالة الأقواس الدائرية) بل هي متغيرة من قيم صغيرة على الأقواس الحادة إلى قيم كبيرة على الأجزاء المستقيمة.

من هنا ينتج أن المسار المنظم يجب أن يتطور بشكل مشابه ومتوافق مع جريان الأقواس، أي المنحنيات القوسية الدائرية مع أقسام مستقيمة ظاهرياً التي تنتج مساراً جارياً إذا تم تحليل منحنياتها على أجزاء النهر يتبين أن هذه التغيرات هي مفاجئة، أو أن لهذه المنحنيات تغيراً ثابتاً أو نظامياً.