خصائص “المصدات الحية” ومدى تأثيرها على الرياح

2004 الإنسياق الرملي

د.جاسم محمد العوضي

مؤسسة الكويت للتقدم العلمي

المصدات الحية خصائص المصدات الحية تأثير المصدات الحية على الرياح الرياح البيئة علوم الأرض والجيولوجيا

تتألف هذه المصدات عادة من أشجار ذات ارتفاعات مختلفة تغرس على شكل صفوف فردية أو ستائر تتكون من عدة صفوف وتحتوى على صنف أو أكثر من الأشجار (شريحة رقم 4.6).

فإذا لم يتجاوز عدد صفوف الأشجار الواحد أو الاثنين تسمى حواجز الحماية بمصدات الرياح، واذا بلغ هذا العدد أكثر من ثلاثة صفوف تسمي الحواجز بالسواتر ولهذه الأخيرة أدوار أخرى علاوه عن تخفيض سرعة الرياح وهيى إنتاج الخشب والعلف والثمار والأزهار وغيرها.

وتستخدم السواتر كعناصر رئيسية للحماية ضد الرياح وتقام حول المزارع على عكس الصمدات التي تقام كعناصر ثانوية للحماية داخل المزارع بقصد الزيادة في الحد من سرعة الرياح والتكثيف من الوقاية.

 

وقد أجمع الباحثون على تسمية المنطقة المعرضة والمواجهة للرياح والبعيدة عن الحماية كمنطقة مفتوحة والمنطقة الخاضعة للمصدات والتي هي تحت الرياح كمنطقة محمية.

وفي دراسة الشرفي (1987) تبين أن عملية كسر حد الرياح بواسطة المصدات تختلف باختلاف عدد صفوف المصد.

 

تأثير المصد الحي الواحد على الرياح

في حالة استخدام صف واحد من الأشجار ووضعه عمودياً على اتجاه الريح نستطيع ان نتبين منطقتين على جانبي المصد وهما:

1- منطقة قبل المصد وعندها تنساب الرياح انسيابا طبيعيا دون اختلال.

2- منطقة بعد المصد وبها الجانب الأخر من الانسياب وهو قد اخترق المصد واختل سريانه بسبب وجود المصد أمامه وينتج عن هذا الاختلال تقلبات ودوامات تغير سرعة الرياح واتجاهها.

 

أما أعلى المصد فهناك منطقة أخرى تنخفض بها سرعة الرياح زيادة الضغط فوق المصد ويشمل انخفاض سرعة الرياح مسافة ما تستعيد بعدها سرعتها تدريجياً حتى تبلغ نفس السرعة المتواجدة في المنطقة المفتوحة

وشكل رقم (4.11) الذي يوضح عملية كسر الرياح بواسطة السور المنفذ يمكن تمثيله أيضا في عملية كسر الرياح بواسطة المصد الواحد.

 

تأثير شبكة من المصدات الحية على الرياح

أما في حالة وجود عدة مصدات منتصبة ضمن شبكة من الحماية لابد من اعتبار مقياسين:

1- المقياس المحلي الذي يتأثر بمصد واحد ويبرز مفعوله بين مصدين متتالين.

2- المقياس الجهدي الذي يضم عددا اكبر من المصدات المتتالية يمتد مفعولها في حلقة يتراوح مداه من 2الى 3 كم.

ويبين الشكل رقم (4.17) ان كل مقياس تجسمه طبقة حدودية مختلفة وداخل كل طبقة حدودية تكون مميزات سريان الرياح فيها مرتبطة بحالة سطح الأرض الذي تحتها.

 

خصائص المصدات الحية

عادة ما تحدث المصدات في المنطقة المحمية تغيرات للسريان الريحي تخضع لمميزات المصد نفسه مثل:

*الأرتفاع:  ان امتداد المنطقة المحمية من الرياح مرتبط ارتباطا تاما بارتفاع المصد، والتي كلما زاد امتدادها زاد معه ارتفاع المصد.

وقد أثبتت التجارب ان تأثير المصدات على سريان الريح يصل لمسافة أفقية تقدر من 6 -3 أضعاف ارتفاعها في المنطقة قبل المصد ومن 50 -15 ضعف ارتفاعها في المنطقة بعد المصد وذلك حسب الطبيعة الحيومورفولوجية  للسطح الأفقي.

إلا أن الاستقرار العمودي للحراة الجوية يمثل عاملاً بالغ الأهمية في التأثير على طول المسافة المحمية فإذا كان هذا الاستقرار منعدماً أي إذا كان سطح الأرض أشد حرارة من الجو الملاصق له فإن ذلك يضعف جانب السريان الذي يخترق المصد وتحدث تقلبات جديدة في المسافات القريبة فينتج عن ذلك تقلص في المسافات المحمية.

 

*الطول: غالباً ما يكون لطول المصد تأثيراً على فعاليته وقد تبين ان الطول الأدنى للمصد يبلغ 11.5 مرة قدر ارتفاعه بحماية ناجحة ضد الرياح.

 

*السماكة والتوزيع: أثبتت التجارب أن زيادة سماكة المقطع العرضي للمصد بغرض التخفيض من نفاذية المصد، مثل استخدام المقطع الثلاثي الشكل. 

لا يؤثر على نجاح عملية الحماية لمنطقة ما بعد المصد بل قد يكون له تأثير سلبي لأنه يسهل انزلاق الريح فوق المصد فيكون وراء المصد منطقة ضغط ضعيف وأعلاه منطقة ضغط قوى تنتج عنهما تقلبات ودوامات هوائية تحد من طول المسافة المحمية.

 

وتعتبر المقاطع المربعة والمستطيلة أفضل المقاطع التي تمكن من الحصول على اكبر نسبة للوقاية من أضرار الرياح.

ولا تبلغ المسافة المحمية أقصى طولها الا عندما تكون زاوية مسقط الرياح على المصد عمودية وعندما تنخفض قيمة هذه الزاوية نيقص طول المسافة المحمية.

 

*المسامية: ان خاصية المسامية هي التي تمكن السريان الريحي من اختراق المصد، ولها مفعول مباشر على جدوى الحماية.

والمصدات المصمتة تتكون وراءها منطقة تقلبات تعود بأضرار حتمية على الزراعات المحمية أما المصدات المنفذة فإنها تسمح بمرور جانب من السريان عبره فلا تحدث ظاهرة التقلب وراءه ولا تنحصر المنطقة المحمية على نفس الطول كما هو الحال بالنسبة للمصد المصمت.

وفي هذا السياق أثبتت التجارب في تونس ان سواتر مركبه من أصناف البوكلبتس العالية (E) والقصيرة (e) محتوية على 7 صنوف مرتبة كالآتي (eeEEEEe) قد تفاعلت كأنها مصدات منفذه وذلك بسبب نفاذية الأصناف القصيرة (e).

 

وانه إذا ما عوض الصفان الخارجيان المعرضان للرياح (ee) بصفين من الاكاسيا الكثيفة (aa) لغلق الفراغ السفلي أصبح المصد مصمت. وإذا ما عوض صف واحد منهما بصف من ألا كاسيا الكثيفة (ae) يصبح المصد شبه منفذ (شكل رقم 4.18).

وفي حالة استخدام مصدات حية مسامية فان تغير النفاذية يؤثر تأثيرا كبيرا على ارتباط السرعة بعد المصد بالسرعة السائدة في المنطقة المفتوحة.

وفي هذا المجال فإن استخدام الشجيرات من أنواع المخروطيات تتصدى للرياح كالجدار فتسلك مسلك المصد المصمت في حين أن استخدام الشجيرات من صنف الورقيات تترك المجال لمرور الرياح، فتسلك مسكل المصد المسامي.

[KSAGRelatedArticles] [ASPDRelatedArticles]