تطبيقات النموذج الرياضي المستخدمة للتنبؤ بالانجراف الرملي في الكويت

2004 الإنسياق الرملي

د.جاسم محمد العوضي

مؤسسة الكويت للتقدم العلمي

الانجراف الرملي الكويت علوم الأرض والجيولوجيا

تم استخدام النموذج الرياضي للتنبؤ بالانجراف الرملي في تقدير كمية الانجراف الرملي المحتمل في الكويت (Al-Awadhi,1992 وAl-Awadhi & Cermak,1995)، وذلك باستخدام متوسط حصيلة 27 سنة من بيانات الرياح السائدة في الكويت جمعت في مطار الكويت الدولي على ارتفاع 10م.

وقد قام الباحث خلف وآخرون في عام 1991 بحساب متوسط قطر حبة الرمل d₅₀ من الرمال الريحية في الكويت، حيث بلغت 0.27 مليمتر، وجرى استخدام هذه القيمة في النموذج كمعطيات بيانية.

ويقول العالم هوريكاوا وآخرون (Horikawa et al.,1983)  بأن معدلات الباحث زنك (Zingg, 1953) الخاصة بحساب قيمة النقطة البؤرية z'₀ و u'_t   تعطى قيمة قريبة وسط جملة بيانات متناثرة، وخلصو إلى أن معادلاته تصلح للاستخدام الهندسي.

 

وهكذا تم استخدام المعادلتين(2.7)و (2.8) في حساب قيمة النقطة البؤرية. واستنادا إلى قيم النقطة البؤرية ومتوسط قطر حبة الرمل وتم حساب سرعة الحدية لحبة الرمل u_*t  باستخدام المعادلة رقم (2.1(.

ومن أجل التنبؤ بمعدل حركة انتقال الرمال في الكويت، تم تطبيق ثلاثة معادلات، وهي معادلات العالم باجنولد (Bagnol,1954) وكاوامورا (Kawamura,1951) ليتو وليتو (Lettau & Lettau,1978)، مع استخدام المعاملات التجريبية 2.17 و 2.82 و 5.5 كل على حدة.

وقد تم حساب معدل حركة انتقال الرمال في الكويت على افتراض أن سطح الأرض مستو أملس لا غطاء نباتي فيه.

 

وجاء هذا الافتراض متوافقاً مع السمة العامة لطبوغرافية وخشونة سطح الأرض في الكويت. ولبيان اختلاف سرعة الرياح بالنسبة للوقت والاتجاه، جرى استخدام النموذج لتقدير معدل حركة الرمال اعتمادا على البيانات المتوفرة خلال كل شهر من السنة.

وعلاوة على ذلك، جرى استخدام البيانات المتوفرة عن سرعة الرياح وتواتر هبوبها في ستة عشر اتجاهاً مختلفاً، وذلك تطبيقا للمعادلة:

حيث يؤخذ المجموع من إجمالي السرعات المختلفة للرياح في اتجاه معين α وT_u’α هو القيمة التقديرية للفترة الزمنية لسرعة هبوب الرياح u  في اتجاه معين _α. أما _α وq_u’ فتحسب بتطبيق إحدى معادلات حساب انتقال الرمال.

 

وقد استخدمت هذه الطريقة ستة عشر مرة في كل جهة من اتجاهات هبوب الرياح. وعليه تم تقدير الانجرافات الرملية المحتملة في كل اتجاه.

وبعد ان تم حساب كافة البيانات الضرورية المخزنة في النموذج، جرى حساب الانحرافات الرملية المحتملة. وتوفر هذه النتائج معلومات حول كمية الرمال المنجرفة من كل اتجاه لمسافة 1 م / شهر في صحراء الكويت.

كما تشير النتائج إلى أن حركة انتقال الرمال كانت غالباً من الجهة الغربية إلى الجهة الشرقية.

 

وان كمية الرمال المتنقلة خلال أشهر الصيف فاقت بكثير كمية الرمال المتنقلة خلال أشهر الشتاء. ووصل صافى وزن أعلى كمية من الرمال المتدفقة إلى 18.620 كيلو غرام/ متر/ شهر وذلك خلال شهر يونيو. 

في حين بلغ وزن أقل كمية من الرمال المتدفقة 592 كيلو غرام / متر/ شهر وذلك خلال شهر ديسمبر (الشكل 2.7).

وحسب نموذج متوسط كمية الرمال المنجرفة في الكويت سنويا حيث بلغ 99.596 كيلو غرام/ متر / سنة. وهذا يدل على أن الكويت تواجه مشاكل كبيرة نتيجة لظاهرة زحف الرمال.

[KSAGRelatedArticles] [ASPDRelatedArticles]