%d8%a7%d9%84%d8%ae%d8%b5%d8%a7%d8%a6%d8%b5 %d8%a7%d9%84%d9%86%d9%88%d8%b9%d9%8a%d8%a9 %d9%84%d9%84%d9%85%d9%8a%d8%a7%d9%87 %d8%a7%d9%84%d8%ac%d9%88%d9%81%d9%8a%d8%a9 %d8%a8%d8%a7%d8%b3%d8%aa%d8%ae%d8%af%d8%a7%d9%85%2 5k6s43

‫‪K‬‬ ‫الخصائص النوعية للمياه‬ ‫الجوفية‬ ‫باستخدام نظم المعلومات‬ ‫الجغرافية ‪GIS‬‬

‫‪1‬‬

‫الخصائص النوعية للمياه الجوفية‬ ‫باستخدام نظم المعلومات الجغرافية‬ ‫‪GIS‬‬

‫الدكتور‬ ‫شوان عثمان حسين‬

‫الطبعة اللولى‬ ‫‪2011‬م – ‪1431‬هـ‬

‫ﭑﭒﭓ‬ ‫ﭽﮫ‬

‫ﮬ ﮭ‬

‫ﭑ ﭑ ﭑ ﭑ ﯓ ﯔ ﯕ ﯖ ﯗ ﯘ‬ ‫ﯜ ﭑ ﯞ ﯟ ﭑ ﭑ ﭑ ﭑ ﭼ‬ ‫‪2‬‬

‫ﯙ ﯚ ﯛ‬

‫)سورة الواقعة‪ :‬اليات ‪(70 - 67‬‬

‫‪3‬‬

‫المقدمة‬ ‫تعد المياه أهم مادة غذائية يتنالولها النسان لول يمكن‬ ‫استبدالها بمادة بديلة‪ ،‬لوهي إحدى الثرلوات الطبيعية الموجودة‬ ‫على الرض لوإحدى عناصر البيئة‪ .‬تستخدم المياه في النشطة‬ ‫المنزلية لوالصناعية لوالزراعية لوغيرها‪ .‬لوالمياه إحدى المتطلبات‬ ‫الساسية لبقاء هذه النشطة لوسبب رئيس لنموها لوتطورها‪ ،‬لهذا‬ ‫لبد من إدارة مصادر المياه لوالحفاظ عليها بالكمية لوالنوعية‬ ‫المطلوبة‪.‬‬ ‫تعد المدن مركزا ً للتجمعات البشرية الكبيرة لوممارسة‬ ‫النشطة التقتصادية المختلفة لذا تتهدد المصادر المائية فيها‬ ‫بمشكلة التلوث‪ ،‬بسبب الفضلت الناتجة عن الستعمالت‬ ‫المختلفة فيها‪ ،‬خاصة في الدلول النامية التي تقل فيها خدمات‬ ‫البنية التحتية كتوفير شبكات الصرف الصحي للتخلص من المياه‬ ‫العادمة المنزلية لوالصناعية لوالزراعية‪ ،‬إذ تعد هذه المياه السبب‬ ‫الرئيس لتلوث مصادر المياه‪ .‬من هنا جاءت ضرلورة إنشاء تقاعدة‬ ‫البيانات الجغرافية للخصائص النوعية في المياه الجوفية تضم‬ ‫جميع العوامل المؤثرة على تلوثها لوتردي نوعيتها في منطقة‬ ‫الدراسة كالمعطيات الطبيعية لوالبشرية فضل عن إنشاء تقاعدة‬ ‫بيانات جغرافية للمياه الجوفية لجراء المعالجات للحصول على‬ ‫المعلومات لوعلى لوفق الغرض من المعالجة‪ .‬إذ كان لبد من‬ ‫البحث عن لوسيلة فعالة للتعامل مع هذه المتغيرات‪ .‬لونظرا ً لنجاح‬ ‫نظم المعلومات الجغرافية من خلل البرامج المعدة لهذا الغرض‬ ‫‪4‬‬

‫في حل كثير من المشاكل ذات البعد المكاني لوإخراج المعلومات‬ ‫على نحو يفي باحتياجات المستخدم لويلبي رغباته‪ .‬فانه يمكن‬ ‫تطبيقها في دراسة خصائص النوعية في المياه الجوفية بمنطقة‬ ‫الدراسة‪.‬‬

‫الهدف‬ ‫يهدف البحث إلى إنشاء تقاعدة بيانات جغرافية للخصائص‬ ‫النوعية في المياه الجوفية بمدينة أربيل باستخدام نظم‬ ‫المعلومات الجغرافية‪ ،‬إذ تعد مدينة أربيل من المدن الكبيرة في‬ ‫العراق مساحة لوسكانا ً لوتزداد الحاجة للمياه فيها كما ً لونوعا ً‬ ‫لمختلف الستعمالت يوما ً بعد يوم بسبب ازدياد عدد سكانها‬ ‫لوارتفاع مستواهم المعيشي لوانتشار الصناعة لوغير ذلك من‬ ‫النشطة‪ .‬لوكذلك يهدف إلى إبراز خصائص هذه المياه لومعرفة‬ ‫نوعيتها لوملوثاتها لوتراكيزها لوتقييم صلحيتها لهذه الستعمالت‬ ‫لوعلى لوجه الخصوص الستعمال البشري‪ .‬لو إبراز أهمية تقنية‬ ‫‪ GIS‬في بناء نماذج خرائطية لوإنشاء تقاعدة بيانات لغراض‬ ‫التحليل المكاني في هذه الدراسة‪.‬‬

‫أهمية البحث‬ ‫تكمن أهمية البحث في النقاط التية‪:‬‬

‫‪5‬‬

‫‪ -1‬كون المياه ضرلورية للحياة بالنسبة للنسان لوالكائنات‬ ‫الحية‪ ،‬لوأن تعرضها للتلوث يعني الضرار بصحة النسان‬ ‫لوالكائنات الحية لو إصابتهما بالمراض لوانتشار اللوبئة‪.‬‬ ‫‪ -2‬استخدام تقنيات حديثة تتمثل بنظم المعلومات‬ ‫الجغرافية في تقدير ملوثات المياه الجوفية لوتحديد‬ ‫توزيعها المكاني‪.‬‬ ‫‪ -3‬تطوير لورفع مستوى متابعة نوعية مصادر المياه‪ ،‬عن‬ ‫طريق تحويل متابعتها من السلوب التقليدي الحالي‬ ‫إلى الساليب التقنية الحديثة‪.‬‬ ‫‪ -4‬يقدم البحث إسهاما ً معرفيًا‪ ،‬نظرا ً لقلة البحوث‬ ‫لوالدراسات المحلية في مجال استخدام نظم‬ ‫المعلومات الجغرافية في دراسة تلوث مصادر الماء‪.‬‬

‫مشكلة البحث‬ ‫تكمن مشكلة البحث في كيفية إعداد تقاعدة بيانات جغرافية‬ ‫لمصادر تلوث المياه الجوفية لوتقدير توزيعها المكاني على‬ ‫مستوى منطقة الدراسة‪.‬‬

‫مبررات اختيار الموضوع‬ ‫إن اختيار هذا الموضوع يرجع لسباب عديدة منها‪:‬‬

‫‪6‬‬

‫‪ -1‬إن مدينة أربيل مركز لتقليم يحتضن )‪ (844867‬نسمة‬ ‫لوإن تزايد السكان أحدث زيادة في استهل ك المياه‬ ‫للستعمالت المختلفة‪.‬‬ ‫‪ -2‬شهدت مدينة أربيل تطورا ً كبيرا ً في مجالت عديدة‬ ‫انعكس على نوع الخدمات لو النشطة التقتصادية فيها‪.‬‬ ‫‪ -3‬لم يتنالول نوعية المياه الجوفية في مدينة أربيل بهذا‬ ‫السلوب‪.‬‬

‫الفرض العلمي‬ ‫ينطلق الفرض العلمي من التساؤلت التية‪-:‬‬ ‫أن مدينة أربيل بتوسعها العمراني لوالسكاني لواستخدامها‬ ‫للنشطة المختلفة تتعرض بالتأكيد لتلوث المياه الجوفية لولكن‬ ‫هل أن المياه الجوفية في مدينة أربيل ملوثة بدرجة تسمح‬ ‫بالستخدام البشري أم ل ؟ لو ما هي نوعية ملوثات المياه‬ ‫لوتراكيزها ؟ لوما هي أسباب لوجود الملوثات ؟ لوأين تكمن مواتقع‬ ‫التلوث لوكيف يمكن السيطرة عليها ؟ لوما هي المعالجات‬ ‫المطلوبة؟‬

‫المنهج العلمي‬ ‫استخدم الباحث المنهج الستقرائي مدعما بالسلوب الكمي‬ ‫لومنهج تحليل نظم المعلومات الجغرافية القائم على المعالجة‬ ‫لوالتحليل للوصول إلى تقرارات ذات دتقة لوكفاءة عالية‪.‬‬

‫‪7‬‬

‫الدراسات السابقة‬ ‫من خلل البحث لوالتقصي عن الدراسات السابقة في‬ ‫موضوع خصائص النوعية للمياه الجوفية بمدينة أربيل‪ ،‬تبين أن‬ ‫هنا ك ثلث دراسات هي‪:‬‬ ‫‪ -1‬دراسة الباحث عماد الدين عمر حسن )‪URBAN‬‬ ‫‪ (HYDROLOGY OF ERBIL CITY REIGN/1998‬تنالول فيها‬ ‫الجوانب الهيدرلولوجية في إتقليم مدينة أربيل‪ ،‬لوخصص‬ ‫فيها فصل ً لدراسة نوعية المياه الجوفية لوتلوثها بأخذ )‬ ‫‪ (35‬عينة من المياه الجوفية‪ ،‬لوتوصل الباحث إلى أن‬ ‫المياه الجوفية في مدينة أربيل يكثر فيها تراكيز‬ ‫البيكاربونات‪ ،‬لوأظهرت تلوث بعض البار بالنترات‪ .‬لوهي‬ ‫مشرلوع للدكتوراه‪.‬‬ ‫‪ -2‬دراسة الباحث أسود تقادر أحمد )تأثير تلوث البيئة على‬ ‫رأس المال البشري في مدينة أربيل للفترة ‪-1990‬‬ ‫‪ (2000/2005‬تنالول في جزء من البحث مصادر المياه‬ ‫في المدينة لوأهم المشاكل التي تتعرض لها هذه‬ ‫المصادر معتمدا ً في ذلك على التقارير السنوية‬ ‫الصادرة من تقبل شعبة حماية البيئة‪ -‬أربيل‪ .‬لوهي‬ ‫مشرلوع للماجستير‪.‬‬ ‫‪ -3‬التقارير السنوية الصادرة من شعبة حماية البيئة التابعة‬ ‫لدائرة صحة أربيل لسنوات )‪ (2002-2001-2000‬إذ‬ ‫تقامت هذه الشعبة بنشر تقاريرها السنوية التي تضم‬ ‫‪8‬‬

‫جميع الفعاليات لوالنشاطات المختلفة من أجل تحسين‬ ‫البيئة بما في ذلك متابعة مياه الشرب لو مراتقبتها من‬ ‫خلل إجراء التحاليل الكيمالوية‪ .‬لواكتفت بعرض نتائج‬ ‫التحاليل الكيمالوية فقط‪.‬‬ ‫أما فيما يتعلق بالدراسات العربية لوالعالمية عن تلوث المياه‬ ‫باستخدام تقنية ‪ GIS‬ظهرت دراسات شبيهة أهمها هي‪:‬‬ ‫‪ -1‬دراسة الباحث السعودي ناصر عبد العزيز السعران )‬ ‫‪OPTIMAL INTERPOLATION AND ISARITHMIC MAPPING‬‬ ‫‪GROUNDWATER SALINITY IN TEBRAK AREA,‬‬

‫‪OF‬‬

‫‪ (CENTRAL SAUDI ARABIA/2000‬المنشورة في مجلة‬ ‫التصميم بالحاسوب على شبكة النترنت‪ ،‬إذ تم في‬ ‫الدراسة تطبيق مبادئ الستكمال المكاني لتقدير‬ ‫ملوحة المياه الجوفية بالمملكة العربية السعودية‪.‬‬ ‫‪ -2‬دراسة تطبيقية أجراها معهد البحوث لوالنظم البيئية )‬ ‫‪ (ESRI‬في كتاب ‪USING GEOSTATISTICAL ANALYST,‬‬ ‫‪ USA,2001‬لوضح فيه كيفية استخدام ملحق محلل‬ ‫الحصاء الرضي في دراسة تلوث الهواء في مدينة‬ ‫كاليفورنيا المريكية‪.‬‬

‫هيكلية البحث‬ ‫يتألف البحث من أربعة فصول فضل عن المقدمة‬ ‫لوالستنتاجات لوالمقترحات‪ ،‬لوضح الفصل اللول مفاهيم عن تلوث‬ ‫المياه لو نظم المعلومات الجغرافية فضل عن مصادر البيانات‬ ‫‪9‬‬

‫لوالبرامج المستخدمة‪ .‬لواحتوى الفصل الثاني لوصفا ً لمنطقة‬ ‫الدراسة من حيث الموتقع لوالمساحة لوالخصائص الطبيعية‬ ‫لوالبشرية التي لها علتقة بموضوع تلوث المياه لوتأثيراته‪ .‬بينما‬ ‫عالج الفصل الثالث دراسة التحليل المكاني لخصائص المياه‬ ‫الجوفية لوتقييم درجة صلحيتها لمعرفة نوعية ملوثاتها لوتراكيزها‬ ‫لو تقياس نمط انتشارها باستخدام الرتباط الذاتي المكاني‪ .‬أما‬ ‫الفصل الرابع فتنالول التوزيع الجغرافي لظاهرة تلوث المياه‬ ‫الجوفية من خلل تقدير عناصرها الملوثة على خرائط خطوط‬ ‫التسالوي بشكل طبقات‪ ،‬لكل عنصر طبقة تمثل نوعا ً معينا ً من‬ ‫التلوث‪.‬‬

‫مشاكل البحث‬ ‫لواجهت الباحث مشاكل عديدة كون منطقة الدراسة لواسعة‬ ‫لوتتمثل هذه المشاكل في‪:‬‬ ‫‪ -1‬الخاصة بالدراسة لوصعوبة الحصول علي البيانات المر‬ ‫الذي جعل الباحث يلجأ إلى الدراسة الميدانية لوزيارة‬ ‫المناطق على نحو مباشر‪.‬‬ ‫‪ -2‬تقلة الدراسات لوالبحوث التي تنالولت موضوع التلوث‬ ‫في مدينة أربيل‪.‬‬

‫مصادر البحث‬ ‫اعتمد الباحث على عدة مصادر تمثلت في‪:‬‬ ‫‪ -1‬المصادر المكتبية‪.‬‬ ‫‪10‬‬

‫‪ -2‬البحوث المنشورة رغم تقلتها‪.‬‬ ‫‪ -3‬البرامج الجاهزة‪.‬‬ ‫‪ -4‬الحصاءات الرسمية بالعتماد على الدلوائر‬ ‫لوالمؤسسات الحكومية ذات العلتقة‪.‬‬ ‫‪ -5‬الزيارات الميدانية لواللقاءات الشخصية‪.‬‬

‫نتائج البحث‬ ‫توصل الباحث إلى جملة استنتاجات أهمها‪:‬‬ ‫‪-1‬‬

‫أن مدينة أربيل من المدن الكبيرة التي توسعت في‬ ‫السنوات الخيرة من حيث المساحة لوالسكان إذ يبلغ‬ ‫عدد سكانها في الوتقت الحاضر )‪ (844867‬نسمة‬ ‫لوتشغل مساحة تقدرها )‪(68.534‬كم ‪ 2‬يتوزع فيها )‬ ‫‪ (55‬حيا ً سكنيًا‪.‬‬

‫‪-2‬‬

‫إمكانية استخدام لوسيلة نظم المعلومات الجغرافية‬ ‫في إنشاء تقاعدة البيانات الجغرافية للخصائص النوعية‬ ‫في المياه الجوفية بالعتماد على البيانات لورسم‬ ‫الخرائط بشكل طبقات تظهر كل طبقة نوع التلوث‬ ‫لونمطه لوإمكانية دمج هذه الطبقات في خارطة لواحدة‬ ‫لبراز ظاهرة التلوث‪.‬‬

‫‪-3‬‬

‫أظهرت الدراسة باستخدام الرتباط الذاتي المكاني‪،‬‬ ‫إمكانية معرفة نمط انتشار العناصر الملوثة في المياه‬ ‫الجوفية لودرجة معنوية هذا النتشار‪.‬‬ ‫‪11‬‬

‫‪-4‬‬

‫تم تصنيف المياه اعتمادا على المعايير المعتمدة في‬ ‫الدراسة من حيث صلحيتها للستخدام البشري إلى‬ ‫جيدة لومتوسطة لوغير صالحة لوأبرزت مايأتي‪:‬‬ ‫أ‪ -‬الخصائص الطبيعية‪ /‬مقبولة لولم يظهر فيها التلوث‪.‬‬ ‫ب‪ -‬الخصائص الكيمالوية‪ /‬ظهر التلوث بعنصري‬ ‫النترات لوالقلوية الكلية‪.‬‬ ‫ج‪ -‬الخصائص الحيوية‪ /‬ظهر التلوث في مجموعة من‬ ‫البار‪.‬‬

‫‪-5‬‬

‫تطور النشطة التقتصادية في المدينة التي تشمل‬ ‫النشاط الصناعي لوالتجاري لوالخدمي لوالزراعي‬ ‫يتطلب استهل ك كميات كبيرة من المياه لهذه‬ ‫النشطة لوما تخلفه هذه النشطة من فضلت يتطلب‬ ‫تقنوات الصرف الصحي على النحو الذي يؤمن‬ ‫انسيابية المياه فيها‪ ،‬إذ أن مدينة أربيل تفتقر لهذه‬ ‫الشبكات المر الذي يجعل احتمالية زيادة نسبة تلوث‬ ‫المياه كبيرة‪.‬‬

‫‪-6‬‬

‫شهدت مدينة أربيل تطورا ً كبيرا ً في مجالت عديدة‬ ‫لوانعكس ذلك على نوع الخدمات لو النشطة‬ ‫التقتصادية فيها‪.‬‬

‫‪12‬‬