Blue Water Fluxes and Allocation of Embankment Dams in Wadi Al-Karak Catchment Area Using Hybrid GIS

 

 

 

يعدُّ إنشاء سد في منطقة وادي الكرك من أهم الحلول لضبط الجريان السطحي، والسيطرة عليه في أوقات الفيضان؛ وذلك لتعظيم الاستفادة من حصاد المياه السطحية وتركيز التغذية الجوفية. نجاح ذلك يعتمد في الأساس على تحديد أفضل المواقع لإنشاء سد في المنطقة. تهدف هذه الدراسة الى البرهنة على إمكانيات أنظمة الاستشعار عن بعد ونظم المعلومات الجغرافية في اختيار الموقع الأنسب لبناء سد.

ولتحديد خصائص المنطقة تم استخدام نموذج الارتفاع الرقمي بدقة 30 متراً، واستخدمت الصور الفضائية الملتقطة من القمر الصناعي لاندسات 8  لتحديد أصناف الغطاء الأرضي وتميز التباين فيما بينها.

استخدمت عدة برمجيات مثل: (Envi 4.2 )، و (Pivot table / Microsoft excel )، و (ArcGIS 10.3 ), و (Global mapper 16) لبناء قواعد البيانات المختلفة بالإضافة الى ذلك تم بناء نموذج هيدرولوجي لتحليل بيانات الجريان والفيضان.

العوامل التي أخذها بالحسبان في هذه الرسالة اعتمدت المعايير التالية: ميل الوادي 4%، رتبة المجاري المائية اكبر من 5, ومعامل الجريان المناسب للغطاء الأرضي، مسافة لا تقل عن 2000 متراً عن خطوط الصدع، و 300 متراً عن الطرق، و 1500 متراً عن المناطق المأهولة.

تمَّ تطبيق التحليل المكاني للتعرُّف على أفضل موقع لإنشاء سد على امتداد المنطقة، حددت عددت مواقع وتبيَّن أن أفضل موقع يقع عند مخرج الوادي الرئيس. تم عمل تحليل الحساسية لتقدير كمية المياه الممكن تخزينها خلف السد بافتراض قمم مختلفة للسد.

وباستخدام الجداول المحورية في برمجية إكسيل تم عمل التحليلات الإحصائية المختلفة وذلك للوقوف على ظروف السد واتجاهه العام.

ويتَّضح جلياً في هذه الدراسة، أن أنظمة الاستشعار عن بعد ونظم المعلومات الجغرافية من الأدوات المتفوقة في تحديد المواقع الملائمة لإنشاء سدود في منطقة صدع وادي الاردن والبحر الميت.

 

 

 

 

 

 

Blue Water Fluxes and Allocation of Embankment Dams in Wadi Al-Karak Catchment Area Using Hybrid GIS

 

Water is the essential resource for life for no doubt. However, due to the high probability of climate changes and contemporary consumption trends, the fear that water crises will be ubiquitous over the globe by the middle of this century (Danilenko et al. 2010). Rain water harvesting (RWH) is one of the water management and preservation techniques. Mainly it is used to collect and store rain water to be used for public and agricultural needs. (Rockstrom 2000). Thus, it is considered one of the most convenient methods to overcome the challenges or meet up with the rising waves of inhabitants’ growth and predicted climatic changes. (Bouwer 2002) and (Ngigi 2003).

Statistically Jordan considered as the third poorest country in the world, Jordan has less than 150 m3 per capita/year, whereas the world water poverty line is 1000 m3. In1946, the water accessible in Jordan per capita was 3600 m3. Then there is the ominous prediction that in 2025 it will be 104 m3.

Comparing the average of water consumption in Jordan over the last ten years which was over 850 MCM/yr to an increased level of about 1600 MCM in the year 2010 proves the increased demands. However, there’s been an awareness of the significance of needed well-planned strategic framework to overcome the challenges of a lesser amount of water availability and to pave solid water conservations and proper usages strategies, the Ministry of Water & Irrigation in Jordan works hard for additional water resources for proficient management of water recourses (El-Naser, 1999). However, there is always the other challenge related to the deficiency of consistency and accurate data that jeopardizes such long-term strategic planning exceptionally complicated.

Groundwater, and recycled waste water are other possible water sources in Jordan. There is also utilizing runoff water by using dams, natural or artificial lagoons, and ponds. They are possible means of collecting and utilizing surface runoff water that is around 710 MCM/yr; or else it would be lost.

Thus choosing and sitting the optimum and suitable locations for dams necessitate the integrated work and data of different factors; this can be achieved especially by utilizing Geo­graphic Information Systems (GIS) and Remote Sensing (RS). Both concurrently can incorporate and integrate the various factors that impact the location’s selection. They help in distinguishing certain areas which could be utilized as potential sittings. (Chowdhury et al. 2010; Drobne and Lisec 2009; Huang et)  Also using such technologies time and efforts used to spot the best locations are decreased; thus minimizing ultimately the overall costs in the complicated cartographic information processing leading to a quick administrative decision-making with the dynamic and industrious water resources. Pitifully though, GIS and RS technology, to best of our knowledge, have never been exploited for differentiating the appropriate locations for building of dams in Jordan. Other factors that influence the location choice for   rainwater harvesting structures are topography, soil characteristics and climate. Still, GIS and RS are employed to recognize artifi­cial groundwater storage zones. It should be noted that the majority of the current dams are built in semi-arid climatic areas with strongly seasonally varying rainfall