Transcript التعرية المائية
Slide 1
الوحدة التعليمية الرابعة
التعرية المائية
Water Erosion
أ -ميكانيكية التعرية المائية
ب -الطرق العملية للتحكم في التعرية المائية
Slide 2
األهــداف
بعد االنتهاء من دراسة الوحدة السادسة يجب أن يكون الطالب
قادراً على أن:
يدرك أسس التعرية بواسطة الماء. يقارن ويميز بين أشكال التعرية بالماء. يتعرف على بعض الظواهر المصاحبة للتعرية المائية. يتفهم مصادر وأشكال الطاقة الالزمة لعملية التعرية. يفهم مراحل التعرية المائية. يدرك كيف تحدث الدورة المائية وأهميتها للمشتغلين بصيانة األراضي. يعرف ما هو مفهوم المعادلة المائية ,وأهميتها في التخطيط لصيانة األراضي. يكون لديه معلومات عن خصائص المطر التي تسبب التعرية. يستوعب الطالب العوامل المؤثرة على عملية التسرب والترشيح. -يلم الطالب بأشكال جريان الماء وخصائص التربة التي تؤثر على التعرية المائية.
Slide 3
العنـــاصر
أشكال التعرية المائية. أسس التعرية بواسطة الماء. أشكال التعرية بالماء. تقسيم التعرية بالقنوات. بعض الظواهر المصاحبة للتعرية المائية. مصادر وأشكال الطاقة الالزمة لعملية التعرية. أنواع الطاقة. الطاقة المستخدمة في التعرية. مراحل التعرية المائية. أطراف الدورة المائية ومعادلتها. -خصائص المطر المسبب للتعرية.
Slide 4
تابع العنـــاصر
التسرب.
العوامل التي تؤثر على عملية التسرب والترشيح. أشكال جريان الماء. الظواهر المسئولة عن التركيزات المختلفة للمواد الكيماوية فيماء السيح.
العوامل التي تؤثر على خصائص السيح. التنبؤ بمعدالت الجريان. خصائص التربة التى تؤثر على التعرية المائية. خصائص التربة التي تقلل قابليتها للنقل. -خصائص التربة تقلل خطر الجريان السطحي.
Slide 5
Water Erosion
Slide 6
Water Erosion
Slide 7
Water Erosion
Slide 8
Water Erosion
Slide 9
Water Erosion
Slide 10
Water Erosion
Slide 11
Water Erosion
Slide 12
Water Erosion
Slide 13
Water Erosion
Slide 14
Water Erosion
Slide 15
Water Erosion
Slide 16
Water Erosion
Slide 17
The Watershed
Slide 18
أشكال التعرية بالماء
Water Erosion Forms
تتم التعرية المائية بواسطة الماء كعامل أساسى ،ولها عدة أشكال-:
.1
.2
.3
.4
التعرية بالماء المتناثر Rain Splash ..................
التعرية الصفائحية (الغشاء المائى) Sheet Erosion ...
التعرية الداخلية Internal Erosion .......................
التعرية بالقنوات ، Channel Erosion .....................وتشمل
.1-4التعرية بالجداول الصغيرة . Rill erosion .........
.2 -4التعرية األخدودية .Gully Erosion ...................
.3-4التعرية بالجداول .Stream Erosion ...................
Slide 19
أسس التعرية بواسطة الماء
التعرية هى إزالة التربة من موضعها األصلى
وتشمل عمليتى-:
أ ـ إزالة حبيبات التربة من جسم التربة (عملية
الفصل) Detachment
ب ـ نقل مكونات التربة المفصولة وإزالتها نهائيا ((Transportation
Slide 20
أسس التعرية بواسطة الماء
Slide 21
-1التعرية بالماء المتناثر
Rain Splash
Slide 22
يتلخص أثر الماء المتناثر فيما يلى :ـ
.1
تعمل على انتزاع الحبيبات من تجمعات التربة.
.2
تكسير تجمعات وكتل التربة إلى تجمعات أصغر.
.3
يزيد تكسير قطرات المطر بزيادة قطر القطرة وال يظهر أثر هذه
الصورة إذا سقط الماء بصورة مائلة على األرض أو وجودة
انحدار لسطح التربة.
Slide 23
Slide 24
-2التعرية الصفائحية
(الغطاء المائى)
Sheet Erosion
Slide 25
تأثير الغطاء المائي على التربة
يكون متماثل على جميع سطح التربة.
تسبب قطرات المطر فصل للتربة.
عند زيادة الماء الساقط يزيد سمك الغطاء المائي ،
ويبدأ انسياب الماء حامالً معه طبقة رقيقة من
التربة.
بتكرار هذه العملية عدة مرات يمكن أن تفقد الطبقة
السطحية من التربة ،وهذا الشكل هو األكثر ضرراً.
Slide 26
شروط تكون الغطاء المائي
•
توافر تربة ناعمة (منخفضة النفاذية).
•
انحدار تدريجى منتظم.
•
عدم وجود قنوات سطحية.
Slide 27
Slide 28
Damage due to Sheet Erosion
Slide 29
Damage due to Sheet Erosion
Slide 30
التعرية الداخلية-3
Internal Erosion
Slide 31
ميكانيكية التعرية الداخلية
قطرات المطر الساقطة على تربة عارية من الغطاء النباتى
تغسل الحبيبات الناعمة من التربة لداخل المسام وشقوق
األرض مما يقلل من نفاذية التربة للماء والهواء.
ال تسبب ضرر مستديم لألرض طالما أن التربة لم تزال من
الحقل (أى لم يحدث نقل) .
عند تقليل نفاذية التربة تزيد كمية الجريان السطحي مما
يزيد من معدل التعرية.
Slide 32
-4التعرية بالقنوات Channel Erosion
.1-4التعرية بالجداول الصغيرة . Rill erosion ......
.2-4التعرية األخدودية .Gully Erosion ............
.3-4التعرية بالجداول .Stream Erosion ...........
Slide 33
ميكانيكية التعرية بالقنوات
تحدث هذه التعرية عند وجود الماء بصورة غير منتظمة
على سطح األرض.
حيث يتركز فى بعض المناطق عن المناطق األخرى مما
يعطى للماء طاقة كافية لعملية الفصل والنقل.
يالحظ فى هذه الحالة أن فصل الحبيبات يكون عن طريق
تأثير الماء الجارى وليس راجعا ً لتأثير قطرات المطر.
Slide 34
Slide 35
Slide 36
1-4التعرية بالقنوات الصغيرة Rill Erosion
Slide 37
Slide 38
2-4التعرية أألخدودية
Gully Erosion
تعرية قناتية عميقة بحيث بعدها ال يمكن تسوية األرض بسهولة.
تكون النتيجة وجود أخاديد عميقة باألرض مما يعيق استخدامها.
تحدث نتيجة تجمع العديد من الجداول الصغيرة في وجود انحدارات
كبيرة.
يمكن حصر أهم مسبباتها فيما يلي :
أ ـ النحر الناتج عن القنوات الجارية.
ب ـ النحر الناتج عن مساقط المياه.
ﺠ ـ النحر الناتج عن المياه المتجمدة عند انصهارها فجأة.
Slide 39
Slide 40
Gully Erosion
Slide 41
Gully Erosion
Slide 42
Slide 43
Slide 44
Slide 45
3-4التعرية بالجداول Stream Erosion
Slide 46
Slide 47
Slide 48
Slide 49
Slide 50
Slide 51
Slide 52
Slide 53
Slide 54
Slide 55
Slide 56
Slide 57
بعض الظواهر المصاحبة للتعرية المائية
.1حركة كتلة التربة Mass Movement of Soil
هذه الحركة ليست نتيجة الطاقة الحركية للماء ولكن نتيجة للفعل المزيت
Lubricatingللماء .حيث تصبح الطبقة الطينية مشبعة بالماء وتسمح لكتلة
التربة باالنزالق ألسفل عند توافر الشروط اآلتية :ـ
.1وجود انحدار ذو شدة عالية يسمح بانزالق كتلة التربة.
.2وجود طبقة قلية النفاذية بالتربة بعيدة بعض الشيء عن سطح األرض.
.3وجود ماء كافى فى كتلة التربة لتشبيع الطبقة الواقعة فوق الطبقة الصماء.
Slide 58
.1حركة كتلة التربة
Slide 59
Surface Creep زحف التربة
Slide 60
مصاطب الماشية Cattle Terraces
وتحدث فى مناطق الرعى ,وهى شكل من أشكال حركة التربة والطاقة
الضرورية للفصل والنقل تأتى من ثقل الماشية باالشتراك مع انزالق
أألرض وزحف التربة فتتكون مصاطب أفقية ذات ميل بسيط على
أغلب عندما تكون أألرض مبتلة.
Slide 61
خسوف التربة Subsidence of Soil
هو انخفاض مستوى سطح التربة بسبب تقلص الطبقة التحت السطحية
وينشأ هذا التقلص للمادة العضوية الموجودة أسفل التربة نتيجة فقد
الماء (بالصرف) أو يسبب أكسدة المادة العضوية وال تعتبر هذة
الظاهرة شكل من أشكال التعرية ألنها ال تتضمن حركة جانبية للتربة .
Slide 62
مصادر وأشكال الطاقة الالزمة لعملية التعرية
لتعرية التربة يبذل شغل والشغل يلزم طاقة ألن الشغل عادة يبذل ضد
المقاومة ومصدر الطاقة فى التعرية إما من.
-2حركة الجوامد
-1الماء
-4الطاقة الحرارية أو من الجاذبية األرضية
3ـ الرياح
وحدها
عموما يمكن حصر مصدر الطاقة لجميع العوامل المسببة لعملية التعرية
فيما يأتي .:
ب -الجاذبية أألرضية
أ -الشمس
د -الحركات الجيولوجية
ج -دوران أألرض
Slide 63
أنواع الطاقة يوجد نوعين من الطافة
أ ـ الطاقة الكامنة -:
وتكون داخل الجسم المتحرك وتنشأ نتيجة وجود فرق فى االرتفاع بين
نقطة أألصل والنقطة التى يتحرك إليها الجسم .أو هى طاقة ناتجة عن
موقع الجسم بالنسبة لجسم آخر.
ب ـ طاقة الحركة -:
تنتج عن الحركة وتتناسب مع الكتلة المتحركة ومربع السرعة لها أى أن
كتلة متحركة سواء كانت ماء أو هواء أو تربة لها طاقة حركة .
Slide 64
الطاقة المستخدمة فى التعرية
التعرية بالغطاء المائى -:
تنتج عن الطاقة الحركية للماء المتحركة نتيجة ضربات قطرات المطر
والجريان السطحى ,حركة كتلة التربة نتيجة الطاقة الكامنة الناتجة عن
موقع التربة فوق النقطة التى تستطيع السقوط عليها ,او التى يتم
االنزالق إليها .وكال النوعين من الطاقة متعاونان إلحداث التعرية
أألخدودية .
Slide 65
مراحل التعرية المائية
.1
.2
.3
عامل الفصل .Detaching agent
عامل النقل .Transporting Agent
عملية الترسيب .Sedimentation
Slide 66
العوامل المؤثرة على تعرية التربة بواسطة المياه
يلعب الماء أددوراً مختلفة فى حدوث عملية التعرية ويالحظ أن الماء هو
العامل الرئيسى فى عمليتى الفصل والنقل وإلتمام التعرية يجب أن
يكون الماء فى حالة حركة.
الحركة المستمرة للماء فى الطبيعة من الغالف الجوى إلى األرض
والمسطحات المائية وعودتة للغالف الجوى مرة أخرى تسمى بالدورة
المائية.
Slide 67
أطراف الدورة المائية
إذا وجد ماء بكمية كافية في الجو يتكثف لقطرات أو يتجمد في شكل ثلج
أو برد وينزل لألرض ويسمي تساقط Precipitationويتم حجز
جزء من هذا الماء نتيجة الصطدامه بالنبات أو أي عوارض أخري
قبل وصوله لسطح األرض ودخول الماء لداخل األرض يسمي
التسرب ( )Infiltrationوحركته المستمرة داخل إلي أسفل يسمي
بالترشيح ( )Percolationوهذا يتحرك حتى يصل للماء األرضي
(.(Ground water
Slide 68
الدورة المائية
Slide 69
المعادلة المائية Water Equation
في دراسة تعرية التربة وصيانة األراضي بهمنا كمية األمطار والجريان
السطحي لكونهما العاملين األكثر أهمية في المعادلة المائية والفصل
والنقل وهي تعبر عن العالقة بين هاتين الظاهرتين واألطراف
األخرى للدورة المائية لفترة معلومة من الزمن ولكتلة معينة من
التربة.
Slide 70
المعادلة المائية
Water Equation
الماء المكتسب ـ الماء المفقود = الماء المخزون
ماء المطر الثلج البرد الندى -الضباب
ماء الجريان السطحي الترشيح ماء البخر -ماء النتح
الماء الجوفي -المحتوى الرطوبي
Slide 71
مكونـــات المعادلـــــــــة
1ـ ماء مكتسب ويشمل التساقط علي صورة (مطر ـ ثلج ـ برد ـ ضباب)
،والتكثيف علي صورة ندي علي النبات أو التكثيف علي التربة أو
إدمصاص الماء مع سطح غرويات التربة.
2ـ ماء مفقود ويشل ( الجريان السطحي ـ ترشيح تبخير ـ نتح )
3ـ الماء المخزون وهو عبارة عن التغير في محتوي رطوبة التربة
ويكون بحجز الماء أو المخزون السطحي للماء ويالحظ أن التسرب
الي ظهر في تعداد الماء المفقود ألن المعادلة تعود لكتلة معينة من
التربة ويمثل التسرب السبب الرئيسي للتغير في محتوي رطوبة التربة
خالل سقوط األمطار ويمكن كتابة المعادلة بشكل آخر .
Slide 72
تعتبر التعرية دالة لعاملين أساسيين
Erosivity
Rainfall
Energy
A=R x
and
Erodibility
Physical characteristics
Management
Land Management
K x LS x
P
Crop Management
x
C
Slide 73
التساقــــــــــط Precipitation
تعني كلمة التساقط :المطر ـ الثلج ـ الضباب ـ البرد.
الضباب يعتبر من التساقط إذا المس سطح األرض أو النبات حيث يحدث
أنه يضاف لرطوبة أو أنه يساق مع الريح أو يتبخر قبل أن يضيف
رطوبته علي األرض .والضباب يشبه المطر إال أن قطيرة الماء صغيرة
جداً وثقلها خفيف ال نستطيع أن تسقط ألسفل وعند وجود نسبة هواء
خفيفة تؤدي لمرور الضباب باألشجار والنباتات األخرى.
Slide 74
خصائص المطر المسبب للتعرية
تؤخذ الصفات التالية في االعتبار عند التحدث عن خصائص المطر
المسبب للتعرية -:
1ـ الشدة ( معدل سقوط المطر في الساعة).
2ـ مدة سقوط المطر.
3ـ الكمية الكلية للمطر.
4ـ حجم وشكل قطرات المطر.
5ـ الطاقة الحركية للمطر.
6ـ التوزيع الموسمي لألمطار.
Slide 75
.1شدة سقوط المطر
يعبر عن شدة سقوط المطر بكمية المطر الساقط بالملليمتر /الساعة أو
لكل دقيقة .وتقسم األمطار تبعا ً لذلك إلي :
1ـ أمطار خفيفة أقل من 6.25ملليمتر /ساعة.
2ـ أمطار متوسطة من 6.25ـ 12.7ملليمتر /ساعة.
3ـ أمطار ثقيلة من 12.7ـ 50.8ملليمتر /ساعة 4.ـ أمطار غزيرة أكبر
من 50.8ملليمتر /ساعة.
Slide 76
شدة سقوط المطر
Slide 77
.2مــــدة السقــــــــــوط
تختلف مدة السقوط اختالفا ً كبيراً وتحسب مدة السقوط منذ بدأ نزول
المطر حتي فترة خالية من األمطار تستغرق ساعة واحدة.
Slide 78
.3الكمية الكلية للمطر
ويالحظ أنه إذا كانت كمية األمطار في لحظة معينة أقل من 0.25
ملليمتر/الساعة سواقط كلية تعتبر هذه الفترة خالية من األمطار
وتنسب كمية المطر الساقطة علي منطقة بالمليمتر إما لمرة واحدة
تسمي (رخة واحدة) أو إلي فترة زمنية معينة يوم أو شهر أو موسم .
كمية سقوط المطر علي مساحة معينة هي حجم الماء الساقط
بالملليمترات.
Slide 79
.4حجم قطرات المطر
يختلف من أحجام صغيرة جداً كما في الضباب ويصل لحد أقصي مقدار
حوالي 7ملليمتر.
كلما زاد معدل سقوط المطر زاد متوسط قطرة القطرة بالملليمتر،
وسرعة السقوط تتحدد بالجاذبية األرضية ومقاومة الهواء والرياح.
Slide 80
.5الطاقة الحركية للمطر
هذه الطاقة هي السبب الرئيسي لتحطيم وتفكيك الطبقة السطحية ومن
الممكن االفتراض أن الطاقة الحركية للمطر يمكن حسابها من المعادلة
اآلتية:
Ek = ½ M V2
حيث Mكتلة الجسم المتحرك (جم) & Vسرعته سم/ث وبما أن
قطرات المطر تسقط بأحجام متباينة في كل مرة لذا فإنها تسقط
بسرعات مختلفة وتختلف معها الطاقة الحركية للمطر .لذا حساب هذه
الطاقة عملية صعبة جداً في المطر الساقط طبيعيا ً.
Slide 81
.6أهمية التوزيع الموسمي للمطر
يحدد التوزيع الموسمي للمطر بشكل كبير إذا كانت الكمية الموسمية من
المطر سوف تسبب خطر كبير علي التعرية أم ال .وهذا يعتمد علي
كمية الغطاء األرضي الموجود في فترة سقوط المطر .ويالحظ أن
حرث األرض والعز يق خالل فترة المطر وكون التربة مفككة وغير
محمية بمخلفات المحاصيل يسبب أضرار كبيرة.
Slide 82
قيـــــــاس التساقـــــــــــط
بصفة عامة يقاس صفتان أساسيتان للتساقط هما:
2ـ الكثافة (شدة سقوط المطر).
1ـ الكمية الكلية
ويلزم لقياس الكمية الكلية وعاء مجهز بفتحة أفقية ذات مساحة معينة.
ويمكن كذلك استخدام مقياس المطر المسجلة في إيجاد شدة سقوط
المطر باإلضافة للكمية (أنظر العملي).
Slide 83
دخول الماء للتربة والترشيح & Infiltration
Percolation
التسرب Infiltration:
هو عبارة عن دخول ماء المطر إلي داخل التربة.
الترشيح العميق Percolation:
هو حركة الماء السائل ئغلي أسفل ويكون تحت منطقة الجذور الطبيعية
للنبات.
Infiltration Capacity
سعة التسرب :
وسعة التسرب هي أقصي سرعة يستطيع عندها الماء الدخول للتربة في
لحظة معلومة.
التسرب الجانبي Lateral Seepage :
والتسرب الجانبي هو حركة الماء في االتجاه األفقي وينتج عن النفاذية
غير المتجانسة لطبقات التربة المختلفة فيبدأ الماء في التحرك
للجوانب.
Slide 84
العوامل المؤثرة علي عملية التسرب والترشيح
تحدد معدالت التسرب باآلتي-:
1ـ معدالت قابلية التربة لتسرب الماء.
2ـ قدرة التربة علي االحتفاظ به.
3ـ خصائص التربة التي تحدد قابلية التسرب من خاللها وهي البناء وهو
نتيجة القوام والمحتوي الرطوبي والمسامية.
Slide 85
ويهمنا خالل عملية التسرب والترشيح اآلتي
1ـ المسامية .
2ـ أثر المحتوي الرطوبي.
3ـ قطاع التربة.
Slide 86
جريان الماء Run off
أشكاله -:
1ـ الجريان السطحى .
2ـ الجريان الصفاتحى .
3ـ الجريان تحت السطحى .
4ـ جريان الماء األرضى .
5ـ انسياب المجرى .
Slide 87
خواص الجريان السطحى
.1
.2
.3
.4
معدالت الجريان .
سرعة الجريان .
اضطراب المجرى .
الطاقة الجارفة .
Slide 88
تركيب ماء الجريان السطحى
ماء الجريان يحمل معه دائما ً مادة عالقة (حبيبات دقيقة) ومادة ذائبة
(أمالح ذائبة) باإلضافة لحمولة القاع .Bod Load
عند حساب كمية التربة المفقودة من حقل معين = تركيز التربة فى
الماء × كمية الماء الجارية.
Slide 89
الظواهر المسئولة عن التركيزات المختلفة للمواد
الكيماوية فى ماء السيح
ـ إذا سقطت األمطار الشديدة على حقل غير محمى فمن الضرورى أن
يحتوى ماء السيح معلق للتربة فى الماء ،بمأن ماء المطر يحتوى على
تركيزات منخفضة من مواد كيماوية فإن سيحا كهذا سوف يختلف
قليالً عن معلق التربة فى ماء مقطر.
ـ المياه المحمولة فى الجريان السطحى تحتوى فى األغلب على جسيمات
التربة األنعم ذات القيمة الكبيرة للتربة.
ـ هذه الحبيبات تحمل معها األحياء الدقيقة للتربة واأليونات الموجبة
القابلة للتبادل كذلك الفوسفور المدمص ،وإذا حدث الجريان بسرعة
بعد ابتداء المطر فإن األمالح الذائبة خاصة المتجمعة على السطح
خالل الفترة الجافة قد تغسل قبل أن تتحرك داخل سطح التربة
Slide 90
ـ بصفة عامة القول أن ماء الجريان السطحى النموذجى يحتوى على
جسيمات التربة األصلية خاصة الطين والمادة العضوية ويحتوى على
تركيزات عالية من النيتروجين الكلى والفسفور المدمص ولكن
أحتواءه على األمالح الذائبة يكون منخفضا ً.
ـ أما ماء الترشيح يحتوى على تركيزات عالية نسبيا ً من األمالح وال
يحتوى على المادة العضوية والفوسفور والغرويات أو يحتوى عليها
بكميات قليلة ألن للفوسفور غير متحرك.
ـ التسرب تحت السطحى Sub-surface seepageقد يكون تركيزة
عالى فى األمالح الذائبة وبعض الغرويات العضوية ويختلف تركيب
ماء الجريان محتواه عالى جداً من التربة المفصولة وبزيادة جريان
الماء المتدفق يزيد تركيز التربة حتى قبل الوصول للذروة أو بعدئذ
يتناقص تدريجيا ً حتى الصفر.
Slide 91
العوامل المؤثرة على خصائص السيح
سبق أن ذكرنا أن معدل وكمية السبح يعتمدان على مكونات عديدة أخرى
للدورة المائية وبعض هذه المكونات يعتمد على عوامل بيئية أخرى
أهمها (سقوط المطر ـ الكمية ـ المعدل ـ التوزيع بالنسبة للمكان
والزمان ودرجة الحرارة) ،كذلك التربة ونوعها وطبقاتها ـ التضاريس
ـ حجم المنطقة والغطاء النباتى المكون وهل هو طبيعى أم مزروع
وإدارة األرض ـ أعمال الحرث والعزيق ..........الخ وتأثير هذه
العوامل مؤقت وأن كانت جميعها معلومة إذ ال يمكن حساب الجريان
الناتج إال بصورة تقريبية جداً.
Slide 92
التنبؤ بمعدالت الجريان
التنبؤ الدقيق بمعدالت وكميات الجريان غير ممكن عمليا ً بسبب العوامل
الكثيرة التى تؤثر على هذه المعدالت والكميات ولكن من الضرورى
تقدير أقصى معدل للجريان يمكن توقعة بالمرور من نقطة معلومة
يسمى )"(Water Shedلها مدخل ومخرج".
ـ بدون هذه المعلومات سوف يكون من غير الممكن إيجاد الحجوم الكافية
لمجارى المياه المعشبة والمصاطب وقنوات التحويل والهدارات
والجسور وغيرها بحيث أن أى جريان يحدث فى المستقبل البد أن
يكون أقل من أقصى معدل محسوب .وغالبا ً طريقتان لهذا الغرض-:
.Rational Method
أ ـ الطريقة المنطقية
ب ـ طريقة كوك .
Slide 93
الحجز "والخزن الصحى"
هو إعاقة نزول المطر أو الثلج إلى أسفل بواسطة النباتات أو أى غطاء
آخر للتربة (فى حالة غطاء نباتى كثيف جداً) نجد أن كل ماء المطر
يتم حجزه قبل أن يتمكن من الوصول لألرض .بهذا تنخفض الطاقة
التى يسقط بها أنخفاضا ً كبيراً ،وتختلف النسبة المئوية للحجز بإختالف
كثافة ونوع وحجم النباتات.
ـ الخزن السطحى للماء يحدث فى المنخفضات حيث يمثل ماء المطر
المتبقى فى المنخفضات على سطح األرض ،وهذا الماء ال يمكن
الجريان لذا فهو أما أن يغوص أو يتبخر.
Slide 94
تأثير العوامل المناخية العامة على التعرية بالماء
هناك عدة عوامل مناخية باإلضافة للتساقط لها تأثير واضح على تعرية
التربة بالماء هذه العوامل هى -:
1ـ درجة الحرارة.
2ـ الرياح.
3ـ الرطوبة.
4ـ التغيرات الموسمية واليومية.
5ـ استعمال األرض المناسب للمناخ.
Slide 95
ويمكن تقسيم المناطق المناخية بالنسبة للرطوبة
لألقسام اآلتية
1ـ فوق الرطب
2ـ الرطب
3ـ تحت الرطب
4ـ شبه جاف
5ـ الجاف
.Super Humid
.Humid
.Sub Humid
.Semi Arid
.Arid
Slide 96
ويمكن تقسيم المناخ "المناطق المناخية" تبعا
لدرجة الحرارة إلى
أ ـ اإلستوائية.
ب ـ المعتدلة.
ج ـ القطبية.
باإلضافة للمراحل المتوسطة وهى -:
ـ تحت اإلستوائية.
ـ المعتدلة الباردة.
ـ تحت القطبية.
Slide 97
أثر التضاريس على عملية التعرية المائية
يشكل اإلنحدار عامل مهم فى تحديد كميات ومعدالت الجريان والتعرية
ويمكن تميز 6خواص لإلنحدار فى هذا المجال-:
1ـ شدة اإلنحدار .
2ـ طول اإلنحدار .
3ـ شكل اإلنحدار .
4ـ اإلختالف فى شدة اإلنحدار .
5ـ التضاريس الدقيقة .
Slide 98
خصائص التربة التى تؤثر على التعرية المائية
The erodibility of soil
األرض ذات القابلية العالية على التفكك والنقل هى األراضى ذات القابلية
العالية للتعرية وممكن بالتالى دراسة العوامل المؤثرة على كل من
قابلية التفكك وقابلية النقل .
Slide 99
أ ـ العوامل المؤثرة على قابلية التفكك
•
•
•
•
لكى تكون جسيمات التربة ذات قدرة على مقومة التفكك يجب أن
تكون مثبتة بعضها مع بعض بحيث أن طاقة العامل المفكك ال تستطيع
إزالة الحبيبات من بعضها .
يعتبر الطين هو المادة الالصقة الرئيسية لتجمعات التربة .
ثبات التجمعات بالتربة يتوقف على طبيعة الطين ونسبة األيونات
الموجبة القابلة للتبادل ووجود المركبات العضوية وعلى سرعة
اإلبتالل ومحتوى الرطوبة.
الطين المشبع بالكالسيوم والمغنسيوم يسبب تجمعات ثابتة عكس الطين
المشبع بالصوديوم.
Slide 100
•
•
•
•
معادن الطين المنتفخة (القابلة للتمدد عند اإلبتالل) لها ميل لتحطيم
تجمعات التربة ودخول هذه المركبات مع المادة العضوية يؤدى لثبات
تجمعات التربة.
بتالل البطيء يؤدى إلى خروج الهواء من التربة خالل التشققات
الطبيعية بالتالى تبقى التجمعات محافظة على طبيعتها بصورة أفضل
مما لو دخل الماء من جميع اإلتجاهات (اإلبتالل السريع) الذى يبقى
على هواء التربة.
تساعد المادة العضوية للمحافظة على تجمعات التربة بطرق مختلفة .
حالة العناصر الغذائية لها دور غير مباشر فى عملية التفكك.
Slide 101
ب ـ العوامل المؤثرة على قابلية النقل
1ـ حجم حبيبات التربة المفصولة .
2ـ تأثير كثافة الحبيبات .
Slide 102
خصائص التربة التى تقلل قابليتها للتفكك
.1
.2
.3
.4
.5
.6
.7
.8
محتوى عالى من المادة العضوية.
محتوى عالى من الطين.
سيادة األيونات ثنائية التكافؤ.
وجود محتوى عالى من التجمعات الثابتة مائيا ً.
نشاط عالى من األحياء الدقيقة.
خصوبة جيدة تشجع نمو المحاصيل واألحياء الدقيقة.
محتوى رطوبى متوسط عند بداية سقوط المطر.
سطح متماسك.
Slide 103
خصائص التربة التى تقلل قابليتها للنقل
1ـ نسبة عالية من الحبيبات األولية الكبيرة وحبيبات ثانوية كبيرة
(التجمعات الثابتة).
2ـ وجود نسبة عالية من المادة العضوية لتثبيت التجمعات ،ولكن تقلل
من متوسط الكثافة فتكون أكثر أستعداداً للنقل.
Slide 104
خصائص التربة التى تقلل خطر الجريان السطحى
وهى عبارة عن مجموعة من الخصائص التى تعمل على إيجاد سعة
تسرب عالية للماء منها -:
.1نسبة عالية من الحبيبات األولية والثانوية الكبيرة (ينتج عنها مسام
واسعة).
.2نسبة عالية من الفراغات المستمرة الكبيرة (مسام الهواء).
.3محتوى رطوبى متوسط عند بداية المطر.
.4سعة ترشيح عالية وعدم طبقات صماء.
Slide 105
إدارة األرض وعالقته بمقاومة التربة للتعرية المائية
يجب إجراء تحليل كامل لتأثير إدارة األرض حيث أن هذه العوامل تؤثر
على كل من غطاء السطح وظروف التربة.
.1غطاء السطح -:
تؤثر النباتات التى تغطى سطح التربة على ظروف الجريان والتعرية
بطرق مختلفة ،حيث تمثل النباتات وبقايا على سطح األرض وقاية
ضد ضربات المطر.
الوحدة التعليمية الرابعة
التعرية المائية
Water Erosion
أ -ميكانيكية التعرية المائية
ب -الطرق العملية للتحكم في التعرية المائية
Slide 2
األهــداف
بعد االنتهاء من دراسة الوحدة السادسة يجب أن يكون الطالب
قادراً على أن:
يدرك أسس التعرية بواسطة الماء. يقارن ويميز بين أشكال التعرية بالماء. يتعرف على بعض الظواهر المصاحبة للتعرية المائية. يتفهم مصادر وأشكال الطاقة الالزمة لعملية التعرية. يفهم مراحل التعرية المائية. يدرك كيف تحدث الدورة المائية وأهميتها للمشتغلين بصيانة األراضي. يعرف ما هو مفهوم المعادلة المائية ,وأهميتها في التخطيط لصيانة األراضي. يكون لديه معلومات عن خصائص المطر التي تسبب التعرية. يستوعب الطالب العوامل المؤثرة على عملية التسرب والترشيح. -يلم الطالب بأشكال جريان الماء وخصائص التربة التي تؤثر على التعرية المائية.
Slide 3
العنـــاصر
أشكال التعرية المائية. أسس التعرية بواسطة الماء. أشكال التعرية بالماء. تقسيم التعرية بالقنوات. بعض الظواهر المصاحبة للتعرية المائية. مصادر وأشكال الطاقة الالزمة لعملية التعرية. أنواع الطاقة. الطاقة المستخدمة في التعرية. مراحل التعرية المائية. أطراف الدورة المائية ومعادلتها. -خصائص المطر المسبب للتعرية.
Slide 4
تابع العنـــاصر
التسرب.
العوامل التي تؤثر على عملية التسرب والترشيح. أشكال جريان الماء. الظواهر المسئولة عن التركيزات المختلفة للمواد الكيماوية فيماء السيح.
العوامل التي تؤثر على خصائص السيح. التنبؤ بمعدالت الجريان. خصائص التربة التى تؤثر على التعرية المائية. خصائص التربة التي تقلل قابليتها للنقل. -خصائص التربة تقلل خطر الجريان السطحي.
Slide 5
Water Erosion
Slide 6
Water Erosion
Slide 7
Water Erosion
Slide 8
Water Erosion
Slide 9
Water Erosion
Slide 10
Water Erosion
Slide 11
Water Erosion
Slide 12
Water Erosion
Slide 13
Water Erosion
Slide 14
Water Erosion
Slide 15
Water Erosion
Slide 16
Water Erosion
Slide 17
The Watershed
Slide 18
أشكال التعرية بالماء
Water Erosion Forms
تتم التعرية المائية بواسطة الماء كعامل أساسى ،ولها عدة أشكال-:
.1
.2
.3
.4
التعرية بالماء المتناثر Rain Splash ..................
التعرية الصفائحية (الغشاء المائى) Sheet Erosion ...
التعرية الداخلية Internal Erosion .......................
التعرية بالقنوات ، Channel Erosion .....................وتشمل
.1-4التعرية بالجداول الصغيرة . Rill erosion .........
.2 -4التعرية األخدودية .Gully Erosion ...................
.3-4التعرية بالجداول .Stream Erosion ...................
Slide 19
أسس التعرية بواسطة الماء
التعرية هى إزالة التربة من موضعها األصلى
وتشمل عمليتى-:
أ ـ إزالة حبيبات التربة من جسم التربة (عملية
الفصل) Detachment
ب ـ نقل مكونات التربة المفصولة وإزالتها نهائيا ((Transportation
Slide 20
أسس التعرية بواسطة الماء
Slide 21
-1التعرية بالماء المتناثر
Rain Splash
Slide 22
يتلخص أثر الماء المتناثر فيما يلى :ـ
.1
تعمل على انتزاع الحبيبات من تجمعات التربة.
.2
تكسير تجمعات وكتل التربة إلى تجمعات أصغر.
.3
يزيد تكسير قطرات المطر بزيادة قطر القطرة وال يظهر أثر هذه
الصورة إذا سقط الماء بصورة مائلة على األرض أو وجودة
انحدار لسطح التربة.
Slide 23
Slide 24
-2التعرية الصفائحية
(الغطاء المائى)
Sheet Erosion
Slide 25
تأثير الغطاء المائي على التربة
يكون متماثل على جميع سطح التربة.
تسبب قطرات المطر فصل للتربة.
عند زيادة الماء الساقط يزيد سمك الغطاء المائي ،
ويبدأ انسياب الماء حامالً معه طبقة رقيقة من
التربة.
بتكرار هذه العملية عدة مرات يمكن أن تفقد الطبقة
السطحية من التربة ،وهذا الشكل هو األكثر ضرراً.
Slide 26
شروط تكون الغطاء المائي
•
توافر تربة ناعمة (منخفضة النفاذية).
•
انحدار تدريجى منتظم.
•
عدم وجود قنوات سطحية.
Slide 27
Slide 28
Damage due to Sheet Erosion
Slide 29
Damage due to Sheet Erosion
Slide 30
التعرية الداخلية-3
Internal Erosion
Slide 31
ميكانيكية التعرية الداخلية
قطرات المطر الساقطة على تربة عارية من الغطاء النباتى
تغسل الحبيبات الناعمة من التربة لداخل المسام وشقوق
األرض مما يقلل من نفاذية التربة للماء والهواء.
ال تسبب ضرر مستديم لألرض طالما أن التربة لم تزال من
الحقل (أى لم يحدث نقل) .
عند تقليل نفاذية التربة تزيد كمية الجريان السطحي مما
يزيد من معدل التعرية.
Slide 32
-4التعرية بالقنوات Channel Erosion
.1-4التعرية بالجداول الصغيرة . Rill erosion ......
.2-4التعرية األخدودية .Gully Erosion ............
.3-4التعرية بالجداول .Stream Erosion ...........
Slide 33
ميكانيكية التعرية بالقنوات
تحدث هذه التعرية عند وجود الماء بصورة غير منتظمة
على سطح األرض.
حيث يتركز فى بعض المناطق عن المناطق األخرى مما
يعطى للماء طاقة كافية لعملية الفصل والنقل.
يالحظ فى هذه الحالة أن فصل الحبيبات يكون عن طريق
تأثير الماء الجارى وليس راجعا ً لتأثير قطرات المطر.
Slide 34
Slide 35
Slide 36
1-4التعرية بالقنوات الصغيرة Rill Erosion
Slide 37
Slide 38
2-4التعرية أألخدودية
Gully Erosion
تعرية قناتية عميقة بحيث بعدها ال يمكن تسوية األرض بسهولة.
تكون النتيجة وجود أخاديد عميقة باألرض مما يعيق استخدامها.
تحدث نتيجة تجمع العديد من الجداول الصغيرة في وجود انحدارات
كبيرة.
يمكن حصر أهم مسبباتها فيما يلي :
أ ـ النحر الناتج عن القنوات الجارية.
ب ـ النحر الناتج عن مساقط المياه.
ﺠ ـ النحر الناتج عن المياه المتجمدة عند انصهارها فجأة.
Slide 39
Slide 40
Gully Erosion
Slide 41
Gully Erosion
Slide 42
Slide 43
Slide 44
Slide 45
3-4التعرية بالجداول Stream Erosion
Slide 46
Slide 47
Slide 48
Slide 49
Slide 50
Slide 51
Slide 52
Slide 53
Slide 54
Slide 55
Slide 56
Slide 57
بعض الظواهر المصاحبة للتعرية المائية
.1حركة كتلة التربة Mass Movement of Soil
هذه الحركة ليست نتيجة الطاقة الحركية للماء ولكن نتيجة للفعل المزيت
Lubricatingللماء .حيث تصبح الطبقة الطينية مشبعة بالماء وتسمح لكتلة
التربة باالنزالق ألسفل عند توافر الشروط اآلتية :ـ
.1وجود انحدار ذو شدة عالية يسمح بانزالق كتلة التربة.
.2وجود طبقة قلية النفاذية بالتربة بعيدة بعض الشيء عن سطح األرض.
.3وجود ماء كافى فى كتلة التربة لتشبيع الطبقة الواقعة فوق الطبقة الصماء.
Slide 58
.1حركة كتلة التربة
Slide 59
Surface Creep زحف التربة
Slide 60
مصاطب الماشية Cattle Terraces
وتحدث فى مناطق الرعى ,وهى شكل من أشكال حركة التربة والطاقة
الضرورية للفصل والنقل تأتى من ثقل الماشية باالشتراك مع انزالق
أألرض وزحف التربة فتتكون مصاطب أفقية ذات ميل بسيط على
أغلب عندما تكون أألرض مبتلة.
Slide 61
خسوف التربة Subsidence of Soil
هو انخفاض مستوى سطح التربة بسبب تقلص الطبقة التحت السطحية
وينشأ هذا التقلص للمادة العضوية الموجودة أسفل التربة نتيجة فقد
الماء (بالصرف) أو يسبب أكسدة المادة العضوية وال تعتبر هذة
الظاهرة شكل من أشكال التعرية ألنها ال تتضمن حركة جانبية للتربة .
Slide 62
مصادر وأشكال الطاقة الالزمة لعملية التعرية
لتعرية التربة يبذل شغل والشغل يلزم طاقة ألن الشغل عادة يبذل ضد
المقاومة ومصدر الطاقة فى التعرية إما من.
-2حركة الجوامد
-1الماء
-4الطاقة الحرارية أو من الجاذبية األرضية
3ـ الرياح
وحدها
عموما يمكن حصر مصدر الطاقة لجميع العوامل المسببة لعملية التعرية
فيما يأتي .:
ب -الجاذبية أألرضية
أ -الشمس
د -الحركات الجيولوجية
ج -دوران أألرض
Slide 63
أنواع الطاقة يوجد نوعين من الطافة
أ ـ الطاقة الكامنة -:
وتكون داخل الجسم المتحرك وتنشأ نتيجة وجود فرق فى االرتفاع بين
نقطة أألصل والنقطة التى يتحرك إليها الجسم .أو هى طاقة ناتجة عن
موقع الجسم بالنسبة لجسم آخر.
ب ـ طاقة الحركة -:
تنتج عن الحركة وتتناسب مع الكتلة المتحركة ومربع السرعة لها أى أن
كتلة متحركة سواء كانت ماء أو هواء أو تربة لها طاقة حركة .
Slide 64
الطاقة المستخدمة فى التعرية
التعرية بالغطاء المائى -:
تنتج عن الطاقة الحركية للماء المتحركة نتيجة ضربات قطرات المطر
والجريان السطحى ,حركة كتلة التربة نتيجة الطاقة الكامنة الناتجة عن
موقع التربة فوق النقطة التى تستطيع السقوط عليها ,او التى يتم
االنزالق إليها .وكال النوعين من الطاقة متعاونان إلحداث التعرية
أألخدودية .
Slide 65
مراحل التعرية المائية
.1
.2
.3
عامل الفصل .Detaching agent
عامل النقل .Transporting Agent
عملية الترسيب .Sedimentation
Slide 66
العوامل المؤثرة على تعرية التربة بواسطة المياه
يلعب الماء أددوراً مختلفة فى حدوث عملية التعرية ويالحظ أن الماء هو
العامل الرئيسى فى عمليتى الفصل والنقل وإلتمام التعرية يجب أن
يكون الماء فى حالة حركة.
الحركة المستمرة للماء فى الطبيعة من الغالف الجوى إلى األرض
والمسطحات المائية وعودتة للغالف الجوى مرة أخرى تسمى بالدورة
المائية.
Slide 67
أطراف الدورة المائية
إذا وجد ماء بكمية كافية في الجو يتكثف لقطرات أو يتجمد في شكل ثلج
أو برد وينزل لألرض ويسمي تساقط Precipitationويتم حجز
جزء من هذا الماء نتيجة الصطدامه بالنبات أو أي عوارض أخري
قبل وصوله لسطح األرض ودخول الماء لداخل األرض يسمي
التسرب ( )Infiltrationوحركته المستمرة داخل إلي أسفل يسمي
بالترشيح ( )Percolationوهذا يتحرك حتى يصل للماء األرضي
(.(Ground water
Slide 68
الدورة المائية
Slide 69
المعادلة المائية Water Equation
في دراسة تعرية التربة وصيانة األراضي بهمنا كمية األمطار والجريان
السطحي لكونهما العاملين األكثر أهمية في المعادلة المائية والفصل
والنقل وهي تعبر عن العالقة بين هاتين الظاهرتين واألطراف
األخرى للدورة المائية لفترة معلومة من الزمن ولكتلة معينة من
التربة.
Slide 70
المعادلة المائية
Water Equation
الماء المكتسب ـ الماء المفقود = الماء المخزون
ماء المطر الثلج البرد الندى -الضباب
ماء الجريان السطحي الترشيح ماء البخر -ماء النتح
الماء الجوفي -المحتوى الرطوبي
Slide 71
مكونـــات المعادلـــــــــة
1ـ ماء مكتسب ويشمل التساقط علي صورة (مطر ـ ثلج ـ برد ـ ضباب)
،والتكثيف علي صورة ندي علي النبات أو التكثيف علي التربة أو
إدمصاص الماء مع سطح غرويات التربة.
2ـ ماء مفقود ويشل ( الجريان السطحي ـ ترشيح تبخير ـ نتح )
3ـ الماء المخزون وهو عبارة عن التغير في محتوي رطوبة التربة
ويكون بحجز الماء أو المخزون السطحي للماء ويالحظ أن التسرب
الي ظهر في تعداد الماء المفقود ألن المعادلة تعود لكتلة معينة من
التربة ويمثل التسرب السبب الرئيسي للتغير في محتوي رطوبة التربة
خالل سقوط األمطار ويمكن كتابة المعادلة بشكل آخر .
Slide 72
تعتبر التعرية دالة لعاملين أساسيين
Erosivity
Rainfall
Energy
A=R x
and
Erodibility
Physical characteristics
Management
Land Management
K x LS x
P
Crop Management
x
C
Slide 73
التساقــــــــــط Precipitation
تعني كلمة التساقط :المطر ـ الثلج ـ الضباب ـ البرد.
الضباب يعتبر من التساقط إذا المس سطح األرض أو النبات حيث يحدث
أنه يضاف لرطوبة أو أنه يساق مع الريح أو يتبخر قبل أن يضيف
رطوبته علي األرض .والضباب يشبه المطر إال أن قطيرة الماء صغيرة
جداً وثقلها خفيف ال نستطيع أن تسقط ألسفل وعند وجود نسبة هواء
خفيفة تؤدي لمرور الضباب باألشجار والنباتات األخرى.
Slide 74
خصائص المطر المسبب للتعرية
تؤخذ الصفات التالية في االعتبار عند التحدث عن خصائص المطر
المسبب للتعرية -:
1ـ الشدة ( معدل سقوط المطر في الساعة).
2ـ مدة سقوط المطر.
3ـ الكمية الكلية للمطر.
4ـ حجم وشكل قطرات المطر.
5ـ الطاقة الحركية للمطر.
6ـ التوزيع الموسمي لألمطار.
Slide 75
.1شدة سقوط المطر
يعبر عن شدة سقوط المطر بكمية المطر الساقط بالملليمتر /الساعة أو
لكل دقيقة .وتقسم األمطار تبعا ً لذلك إلي :
1ـ أمطار خفيفة أقل من 6.25ملليمتر /ساعة.
2ـ أمطار متوسطة من 6.25ـ 12.7ملليمتر /ساعة.
3ـ أمطار ثقيلة من 12.7ـ 50.8ملليمتر /ساعة 4.ـ أمطار غزيرة أكبر
من 50.8ملليمتر /ساعة.
Slide 76
شدة سقوط المطر
Slide 77
.2مــــدة السقــــــــــوط
تختلف مدة السقوط اختالفا ً كبيراً وتحسب مدة السقوط منذ بدأ نزول
المطر حتي فترة خالية من األمطار تستغرق ساعة واحدة.
Slide 78
.3الكمية الكلية للمطر
ويالحظ أنه إذا كانت كمية األمطار في لحظة معينة أقل من 0.25
ملليمتر/الساعة سواقط كلية تعتبر هذه الفترة خالية من األمطار
وتنسب كمية المطر الساقطة علي منطقة بالمليمتر إما لمرة واحدة
تسمي (رخة واحدة) أو إلي فترة زمنية معينة يوم أو شهر أو موسم .
كمية سقوط المطر علي مساحة معينة هي حجم الماء الساقط
بالملليمترات.
Slide 79
.4حجم قطرات المطر
يختلف من أحجام صغيرة جداً كما في الضباب ويصل لحد أقصي مقدار
حوالي 7ملليمتر.
كلما زاد معدل سقوط المطر زاد متوسط قطرة القطرة بالملليمتر،
وسرعة السقوط تتحدد بالجاذبية األرضية ومقاومة الهواء والرياح.
Slide 80
.5الطاقة الحركية للمطر
هذه الطاقة هي السبب الرئيسي لتحطيم وتفكيك الطبقة السطحية ومن
الممكن االفتراض أن الطاقة الحركية للمطر يمكن حسابها من المعادلة
اآلتية:
Ek = ½ M V2
حيث Mكتلة الجسم المتحرك (جم) & Vسرعته سم/ث وبما أن
قطرات المطر تسقط بأحجام متباينة في كل مرة لذا فإنها تسقط
بسرعات مختلفة وتختلف معها الطاقة الحركية للمطر .لذا حساب هذه
الطاقة عملية صعبة جداً في المطر الساقط طبيعيا ً.
Slide 81
.6أهمية التوزيع الموسمي للمطر
يحدد التوزيع الموسمي للمطر بشكل كبير إذا كانت الكمية الموسمية من
المطر سوف تسبب خطر كبير علي التعرية أم ال .وهذا يعتمد علي
كمية الغطاء األرضي الموجود في فترة سقوط المطر .ويالحظ أن
حرث األرض والعز يق خالل فترة المطر وكون التربة مفككة وغير
محمية بمخلفات المحاصيل يسبب أضرار كبيرة.
Slide 82
قيـــــــاس التساقـــــــــــط
بصفة عامة يقاس صفتان أساسيتان للتساقط هما:
2ـ الكثافة (شدة سقوط المطر).
1ـ الكمية الكلية
ويلزم لقياس الكمية الكلية وعاء مجهز بفتحة أفقية ذات مساحة معينة.
ويمكن كذلك استخدام مقياس المطر المسجلة في إيجاد شدة سقوط
المطر باإلضافة للكمية (أنظر العملي).
Slide 83
دخول الماء للتربة والترشيح & Infiltration
Percolation
التسرب Infiltration:
هو عبارة عن دخول ماء المطر إلي داخل التربة.
الترشيح العميق Percolation:
هو حركة الماء السائل ئغلي أسفل ويكون تحت منطقة الجذور الطبيعية
للنبات.
Infiltration Capacity
سعة التسرب :
وسعة التسرب هي أقصي سرعة يستطيع عندها الماء الدخول للتربة في
لحظة معلومة.
التسرب الجانبي Lateral Seepage :
والتسرب الجانبي هو حركة الماء في االتجاه األفقي وينتج عن النفاذية
غير المتجانسة لطبقات التربة المختلفة فيبدأ الماء في التحرك
للجوانب.
Slide 84
العوامل المؤثرة علي عملية التسرب والترشيح
تحدد معدالت التسرب باآلتي-:
1ـ معدالت قابلية التربة لتسرب الماء.
2ـ قدرة التربة علي االحتفاظ به.
3ـ خصائص التربة التي تحدد قابلية التسرب من خاللها وهي البناء وهو
نتيجة القوام والمحتوي الرطوبي والمسامية.
Slide 85
ويهمنا خالل عملية التسرب والترشيح اآلتي
1ـ المسامية .
2ـ أثر المحتوي الرطوبي.
3ـ قطاع التربة.
Slide 86
جريان الماء Run off
أشكاله -:
1ـ الجريان السطحى .
2ـ الجريان الصفاتحى .
3ـ الجريان تحت السطحى .
4ـ جريان الماء األرضى .
5ـ انسياب المجرى .
Slide 87
خواص الجريان السطحى
.1
.2
.3
.4
معدالت الجريان .
سرعة الجريان .
اضطراب المجرى .
الطاقة الجارفة .
Slide 88
تركيب ماء الجريان السطحى
ماء الجريان يحمل معه دائما ً مادة عالقة (حبيبات دقيقة) ومادة ذائبة
(أمالح ذائبة) باإلضافة لحمولة القاع .Bod Load
عند حساب كمية التربة المفقودة من حقل معين = تركيز التربة فى
الماء × كمية الماء الجارية.
Slide 89
الظواهر المسئولة عن التركيزات المختلفة للمواد
الكيماوية فى ماء السيح
ـ إذا سقطت األمطار الشديدة على حقل غير محمى فمن الضرورى أن
يحتوى ماء السيح معلق للتربة فى الماء ،بمأن ماء المطر يحتوى على
تركيزات منخفضة من مواد كيماوية فإن سيحا كهذا سوف يختلف
قليالً عن معلق التربة فى ماء مقطر.
ـ المياه المحمولة فى الجريان السطحى تحتوى فى األغلب على جسيمات
التربة األنعم ذات القيمة الكبيرة للتربة.
ـ هذه الحبيبات تحمل معها األحياء الدقيقة للتربة واأليونات الموجبة
القابلة للتبادل كذلك الفوسفور المدمص ،وإذا حدث الجريان بسرعة
بعد ابتداء المطر فإن األمالح الذائبة خاصة المتجمعة على السطح
خالل الفترة الجافة قد تغسل قبل أن تتحرك داخل سطح التربة
Slide 90
ـ بصفة عامة القول أن ماء الجريان السطحى النموذجى يحتوى على
جسيمات التربة األصلية خاصة الطين والمادة العضوية ويحتوى على
تركيزات عالية من النيتروجين الكلى والفسفور المدمص ولكن
أحتواءه على األمالح الذائبة يكون منخفضا ً.
ـ أما ماء الترشيح يحتوى على تركيزات عالية نسبيا ً من األمالح وال
يحتوى على المادة العضوية والفوسفور والغرويات أو يحتوى عليها
بكميات قليلة ألن للفوسفور غير متحرك.
ـ التسرب تحت السطحى Sub-surface seepageقد يكون تركيزة
عالى فى األمالح الذائبة وبعض الغرويات العضوية ويختلف تركيب
ماء الجريان محتواه عالى جداً من التربة المفصولة وبزيادة جريان
الماء المتدفق يزيد تركيز التربة حتى قبل الوصول للذروة أو بعدئذ
يتناقص تدريجيا ً حتى الصفر.
Slide 91
العوامل المؤثرة على خصائص السيح
سبق أن ذكرنا أن معدل وكمية السبح يعتمدان على مكونات عديدة أخرى
للدورة المائية وبعض هذه المكونات يعتمد على عوامل بيئية أخرى
أهمها (سقوط المطر ـ الكمية ـ المعدل ـ التوزيع بالنسبة للمكان
والزمان ودرجة الحرارة) ،كذلك التربة ونوعها وطبقاتها ـ التضاريس
ـ حجم المنطقة والغطاء النباتى المكون وهل هو طبيعى أم مزروع
وإدارة األرض ـ أعمال الحرث والعزيق ..........الخ وتأثير هذه
العوامل مؤقت وأن كانت جميعها معلومة إذ ال يمكن حساب الجريان
الناتج إال بصورة تقريبية جداً.
Slide 92
التنبؤ بمعدالت الجريان
التنبؤ الدقيق بمعدالت وكميات الجريان غير ممكن عمليا ً بسبب العوامل
الكثيرة التى تؤثر على هذه المعدالت والكميات ولكن من الضرورى
تقدير أقصى معدل للجريان يمكن توقعة بالمرور من نقطة معلومة
يسمى )"(Water Shedلها مدخل ومخرج".
ـ بدون هذه المعلومات سوف يكون من غير الممكن إيجاد الحجوم الكافية
لمجارى المياه المعشبة والمصاطب وقنوات التحويل والهدارات
والجسور وغيرها بحيث أن أى جريان يحدث فى المستقبل البد أن
يكون أقل من أقصى معدل محسوب .وغالبا ً طريقتان لهذا الغرض-:
.Rational Method
أ ـ الطريقة المنطقية
ب ـ طريقة كوك .
Slide 93
الحجز "والخزن الصحى"
هو إعاقة نزول المطر أو الثلج إلى أسفل بواسطة النباتات أو أى غطاء
آخر للتربة (فى حالة غطاء نباتى كثيف جداً) نجد أن كل ماء المطر
يتم حجزه قبل أن يتمكن من الوصول لألرض .بهذا تنخفض الطاقة
التى يسقط بها أنخفاضا ً كبيراً ،وتختلف النسبة المئوية للحجز بإختالف
كثافة ونوع وحجم النباتات.
ـ الخزن السطحى للماء يحدث فى المنخفضات حيث يمثل ماء المطر
المتبقى فى المنخفضات على سطح األرض ،وهذا الماء ال يمكن
الجريان لذا فهو أما أن يغوص أو يتبخر.
Slide 94
تأثير العوامل المناخية العامة على التعرية بالماء
هناك عدة عوامل مناخية باإلضافة للتساقط لها تأثير واضح على تعرية
التربة بالماء هذه العوامل هى -:
1ـ درجة الحرارة.
2ـ الرياح.
3ـ الرطوبة.
4ـ التغيرات الموسمية واليومية.
5ـ استعمال األرض المناسب للمناخ.
Slide 95
ويمكن تقسيم المناطق المناخية بالنسبة للرطوبة
لألقسام اآلتية
1ـ فوق الرطب
2ـ الرطب
3ـ تحت الرطب
4ـ شبه جاف
5ـ الجاف
.Super Humid
.Humid
.Sub Humid
.Semi Arid
.Arid
Slide 96
ويمكن تقسيم المناخ "المناطق المناخية" تبعا
لدرجة الحرارة إلى
أ ـ اإلستوائية.
ب ـ المعتدلة.
ج ـ القطبية.
باإلضافة للمراحل المتوسطة وهى -:
ـ تحت اإلستوائية.
ـ المعتدلة الباردة.
ـ تحت القطبية.
Slide 97
أثر التضاريس على عملية التعرية المائية
يشكل اإلنحدار عامل مهم فى تحديد كميات ومعدالت الجريان والتعرية
ويمكن تميز 6خواص لإلنحدار فى هذا المجال-:
1ـ شدة اإلنحدار .
2ـ طول اإلنحدار .
3ـ شكل اإلنحدار .
4ـ اإلختالف فى شدة اإلنحدار .
5ـ التضاريس الدقيقة .
Slide 98
خصائص التربة التى تؤثر على التعرية المائية
The erodibility of soil
األرض ذات القابلية العالية على التفكك والنقل هى األراضى ذات القابلية
العالية للتعرية وممكن بالتالى دراسة العوامل المؤثرة على كل من
قابلية التفكك وقابلية النقل .
Slide 99
أ ـ العوامل المؤثرة على قابلية التفكك
•
•
•
•
لكى تكون جسيمات التربة ذات قدرة على مقومة التفكك يجب أن
تكون مثبتة بعضها مع بعض بحيث أن طاقة العامل المفكك ال تستطيع
إزالة الحبيبات من بعضها .
يعتبر الطين هو المادة الالصقة الرئيسية لتجمعات التربة .
ثبات التجمعات بالتربة يتوقف على طبيعة الطين ونسبة األيونات
الموجبة القابلة للتبادل ووجود المركبات العضوية وعلى سرعة
اإلبتالل ومحتوى الرطوبة.
الطين المشبع بالكالسيوم والمغنسيوم يسبب تجمعات ثابتة عكس الطين
المشبع بالصوديوم.
Slide 100
•
•
•
•
معادن الطين المنتفخة (القابلة للتمدد عند اإلبتالل) لها ميل لتحطيم
تجمعات التربة ودخول هذه المركبات مع المادة العضوية يؤدى لثبات
تجمعات التربة.
بتالل البطيء يؤدى إلى خروج الهواء من التربة خالل التشققات
الطبيعية بالتالى تبقى التجمعات محافظة على طبيعتها بصورة أفضل
مما لو دخل الماء من جميع اإلتجاهات (اإلبتالل السريع) الذى يبقى
على هواء التربة.
تساعد المادة العضوية للمحافظة على تجمعات التربة بطرق مختلفة .
حالة العناصر الغذائية لها دور غير مباشر فى عملية التفكك.
Slide 101
ب ـ العوامل المؤثرة على قابلية النقل
1ـ حجم حبيبات التربة المفصولة .
2ـ تأثير كثافة الحبيبات .
Slide 102
خصائص التربة التى تقلل قابليتها للتفكك
.1
.2
.3
.4
.5
.6
.7
.8
محتوى عالى من المادة العضوية.
محتوى عالى من الطين.
سيادة األيونات ثنائية التكافؤ.
وجود محتوى عالى من التجمعات الثابتة مائيا ً.
نشاط عالى من األحياء الدقيقة.
خصوبة جيدة تشجع نمو المحاصيل واألحياء الدقيقة.
محتوى رطوبى متوسط عند بداية سقوط المطر.
سطح متماسك.
Slide 103
خصائص التربة التى تقلل قابليتها للنقل
1ـ نسبة عالية من الحبيبات األولية الكبيرة وحبيبات ثانوية كبيرة
(التجمعات الثابتة).
2ـ وجود نسبة عالية من المادة العضوية لتثبيت التجمعات ،ولكن تقلل
من متوسط الكثافة فتكون أكثر أستعداداً للنقل.
Slide 104
خصائص التربة التى تقلل خطر الجريان السطحى
وهى عبارة عن مجموعة من الخصائص التى تعمل على إيجاد سعة
تسرب عالية للماء منها -:
.1نسبة عالية من الحبيبات األولية والثانوية الكبيرة (ينتج عنها مسام
واسعة).
.2نسبة عالية من الفراغات المستمرة الكبيرة (مسام الهواء).
.3محتوى رطوبى متوسط عند بداية المطر.
.4سعة ترشيح عالية وعدم طبقات صماء.
Slide 105
إدارة األرض وعالقته بمقاومة التربة للتعرية المائية
يجب إجراء تحليل كامل لتأثير إدارة األرض حيث أن هذه العوامل تؤثر
على كل من غطاء السطح وظروف التربة.
.1غطاء السطح -:
تؤثر النباتات التى تغطى سطح التربة على ظروف الجريان والتعرية
بطرق مختلفة ،حيث تمثل النباتات وبقايا على سطح األرض وقاية
ضد ضربات المطر.