عندما ضَحَّى السودان بخيرات التعلية ل 510 متر لكَيْلا يغرق موقع النهضة وهل شكوك الدولية حول ال 6000 ميقاوات مبررة؟
الحلقة الثالثة من
القراءة العلمية والتحليلية ل "تقريراللجنة الدولية لسد النهضة"
والحلقة التاسعة من شهادتي للتاريخ : صرح المخض عن الزبد
عند موائد الرحمن الفكرية
حول امكانية توليد 6000 ميقاواطس من سد النهضة وما مدي كفاءة السد في انتاج الكهرباء ؟
• القيود المفروضة علي توليد الطاقة الكهرومائية: ماهي العوامل الأخري غير الموقع التي قد تحِدّ من قدرة سد النهضة في توليد 6000 ميقاواتس؟
• أشرنا فيما سبق الي أن حجم القدرة (Capacity) التي يمكن الحصول عليهما من التوليد الكهرومائي تحدده خمسة عوامل: • الموقع - وقد ناقشنا تأثيره • حجم التصريف المائي ( (Discharge, Q - وقد ناقشنا تأثيره
فرق التوازن المائي (Head, H موضوع التحليل التالي) حيث الغاية المادية الأساسية للسد هنا هي تركيز (Concentrate) فرق التوازن المائي وضبطه خلف السد لغرض توليد الطاقة الكهربائية • تخزين المياه، حيث الغاية المادية الأساسية للخزان هنا هي تعظيم التخزين لضبط (Regulate) فرق التوازن والجريان المائي • وأخيرا ، التنافس علي مخزون المياه
3 . فرق التوازن المائي
حاكمية فرق التوازن المائي ( (Head, H والتصريف المائي (Discharge, Q) علي سقف إنتاج الطاقة:
في الفصل السابع من هذه الدراسة أوضحنا أن عناصر المشروع المائي الأساسية أربعة : السد والخزان ومحطة التوليد وهايدرولوجيا الموقع، وقد أبنا الغايات المستهدفة (المقاصد الأقتصادية والمادية) لكل من "السد" و"الخزان" و"محطة التوليد" ، لكن أرجأنا الحديث عن الغايات المستهدفة من هايدرولوجيا الموقع لصلتها المباشرة بالخمسة عناصر التي أوضحناها عاليه ( الموقع و التصرف المائي وفرق التوازن المائي تخزين المياه والتنافس علي مخزون المياه) كمحدد لحجم القدرة (Capacity) التي يمكن الحصول عليها من التوليد الكهرومائي عند سد النهضة والمفترض أن تبلغ 6000 ميقاواتس !، ولنبدأ بالغايات المستهدفة من هايدرولوجيا الموقع:
هايدرولوجيا الموقع :كيف يتم استغلال امكانات الموقع المائية؟ وبالنسبة لهايدرولوجيا الموقع : فالغاية المبتغاة الأولي هنا هي تعظيم ايراد الحوض المائي (Maximum Basin Yield)، من خلال السعي : • لأستغلال مجمل صافي فرق التوازن المائي (Total Net Head Exploitation) ، والحد من فقدانه )ومن الفقد المائي والحراري) ، رغم أن الاستغلال التام الكامل لفرق التوازن المائي لن يكون ممكنا ليوفر لسد النهضة توليد 6000 ميقاواتس كما يأمل القائمون عليه ، وذلك بسبب الفقد الهيدروليكي (الأحتكاكي) على طول حبس النهر والذي يظهر كخفض في فرق التوازن المائي (أي علو منسوب الماء فوق فتحة التصريف) ، • و الفقد الهيدروليكي Hydraulic Losses:
يرتفع بصورة تناسبية (Proportional ) مع مربع سرعة جريان المياه، ومع طول المجري النهري، وخشونتة (Channel Roughness)
وينخفض مع:
التدفق البطيء ( (Slow Flow، o كبر المقطع العرضي (Cross Section) للمجري، 1. وهذ الفقد ينبغي علي ادارة سد النهضة
(وسدود التوالي الثلاثة الأخري) الحد منه،
ومن أمثلة هذا الفقد الهيدروليكي:
انخفاض فرق التوازن المائي (Head Losses) بسبب السحب للمياه (مثلا للري)، أو ارتفاع منسوب الماء المنصرف بعد التدوير(Tailwater) الخ...
الفقد في التدفق المائي (Flow Losses) بسبب التبخر الخ...
وخسائر التوربينات (Turbine Losses) الراجعة الي العداء (المروحةRunner)أو الي الاحتكاك الخ...
والفقد الكهربائي (الأحتكاكي الحراري) في المولدات و المحولات الخ ...)، رغم أن هذا يمكن التقليل منه من خلال:
التدفق البطيء (اذ أن هذا الفقد يتناسب مع مربع سرعة تدفق المياه ، كما أشرنا عاليه)
تقصير طول قنوات الربط ، اذ أن الفقد يتناسب مع طول تلك القنوات وخشونتها
كبر المقطع العرضي (Cross Section) اذ أن الفقد يتناسب طردا (Inversely Proportional) مع أبعاد المجري ، مثل القطر
تعظيم ايراد الحوض المائي ، يتم أيضا من خلال السعي : • لأستغلال مجمل الأنسياب المائي (Total Flow Exploitation)، رغم أن الاستغلال الكامل للتدفق المائي أيضا لن يكون ممكنا ، ليوفر لسد النهضة توليد 6000 ميقاواتس كما يأمل القائمون عليه ، نظرا للخسائر التي لا مفر منها ، مثل: • المياه التي لا يمكن استغلالها اقتصاديا • المياه المتبقية من أعمال تحويل المجري، والتي لا يمكن استغلالها لأسباب بيئية • الحاجة لأستبقاء "مياه الشطف" لغسيل الخزان من الرواسب الطميية الخ… (for Flushing Sediment Deposits) و الغاية المبتغاة الثانية من هايدرولوجيا الموقع (بجانب تعظيم ايراد الحوض المائي) هي : الحد من فقدان فرق التوازن المائي و الغاية المبتغاة الثالثة من هايدرولوجيا الموقع هي : الحد من الفقد المائي (بالتبخر) والحراري (سنخصص – ان شاء الله - حلقة حصرية لموضوع التبخر من الخزانات عندما نتناول اتفاقية مياه النيل لعام 1959 حيث اثير الموضوع مؤخرا و يبدو أنه غير واضح للكثيرين)
4. تخزين المياه 1. مواصفات خزان النهضة :
تبلغ سعة الخزان (إجمالى حجم التخزين): 74.1 مليارم3 (آنظر الرسم المرفق -- ان تمكن الناشر من رفعه)
ويبلغ منسوب الأمداد الكامل(Full Supply Level): 640 متر فوق مستوى سطح البحر
وتبلغ سعة التخزين الحي( Live Storage) (وهي أقصى سعة يمكن ضبطها ): 59.22 مليارم3
ويبلغ منسوب الحد الأدني للتشغيل (Dead Storage 590 متر فوق مستوى سطح البحر وهو الحد المائي الأدنى المطلق المسموح به لسحب المياه (للري مثلا)
وتبلغ سعة التخزين الميت (Dead Storage وهو الحد الأدنى لمستوى التشغيل): 14.79 مليارم3، أي ما يفوق سعة خزان مروي كلها!( قارن مع: 0.63 مليار م3 كحجم تخزين ميت لخزان الروصيرص و 0.23 مليار م3 لخزان سنار
• وظائف الخزان في الظروف المثلي عندما لا تتصادم الأغراض: الغرض الرئيسي من الخزان هو تغيير نمط (توقيت وكمية)، التصريف المائي عن طريق الحد من تقلبات تصريف المياه في الأحباس السفلي وبالتالي توفير امداد مائي أكثر استقرارا، من خلال : التقاط التصرفات العالية: لمنع الفيضانات لتخزين الجريان السطحي للمياه، الإفراج عن المياه بوتيرة متحكم فيها(Controlled Rate of Flow) وذلك : لإنتاج الطاقة الكهرومائية ولزيادة التدفقات الطبيعية
وتشمل وظائف الخزان وظائف الدفق الهيدرولوجية (Hydrologic Flux) وهي: 1. معادلة إمدادات المياه ، حيث يمثل التخزين الوسيلة الرئيسية لمساواة إمدادات المياه زمنيا ومكانيا :
فكخزان سنوي – مثلا- علي سد النهضة حجز مياه الفيضان في موسم الوفرة المائية واطلاقها أثناء موسم الجفاف
وكخزان ذو "تخزين مستمر" (Over-year Storage): يعني نظريا أن المياه ترحل من سنة لأخري لمؤازة الأيراد العالي والمنخفض (علي عكس الخزانات السنوية (Annual Storage كخزان الروصيرص التي يتم افرغها كل سنة)، • الحماية من الفيضانات في بعض الأحباس
بتخزين فوائض المياه • تحقيق عمق ودفق منتظمين للمياه (Uniform Water Flow & Depth • خفض أو تثبيت نقل الطمي • وتغذية المياه الجوفية و زيادة الدفق القاعدي (الأساسي (Base Flow في مكونات الرسم المائي لتصريف المياه (هيدروغراف النهر)
والتخزين أعلي النهر (Upstream)(كخزانات أثيوبيا والرصيرص بالنسبة لسنار ، ومروي وبالنسبة للسد العالي) كثيرا ما تكون حاسمة لمحطات توليد الكهرباء أسفل النهرلأنها توفر لهم جريان نهري موثوق به(Reliable Stream Flow) اذا توفرت لذلك ظروف تشغيل مواتية سنوردها لاحقا ان شاء الله عند تقيم فوائد ومخاطر سد النهضة المفترضة
• حاكمية (قيد) التخزين علي سقف إنتاج الطاقة
الكهرمائية – بعيدا عن الظروف المثلي: • التخزين في الخزان -- والذي يعز عادة الحصول علي الموقع المناسب له - هو العامل المفتاح أو "الحدي" (Limiting or Controlling Factor) المحدد لتنمية الطاقة الكهرمائية، وهو بهذا يرفع من قيمة الطاقة الكهرمائية إلى حد كبير، لأنه يتيح استخدام الطاقة الكهرمائية عندما تكون في أعلى قيمة لها بالنسبة لشركة الكهرباء ، • ورغم أن السعة الكلية لسد النهضة تبلغ 74 مليارم3 ، الا أن ما يهم هنا هو "التخزين المفيد" Useful Storage خاصة "تخزين الحفظ" (Conservation Storage)، الذي يعول عليه للتوليد الكهرومائي (والذي يعادل "التخزين الحي"ناقص "تخزين الفيضان" وناقص تخزين الحد الأدني للسحب (Minimum Drawdown Pool)، مما جعل نسبة "التخزين المفيد" تتقلص كثيرا في السدود المقامة علي نهر مثل نهر كولمبيا الي 30% من التخزين الحي ، بل والي 25% في السدود المقامة علي منظومة نهر تينيسي الأمريكيين !
وامتلاء السد بالطمي ، يقلص حجم "التخزين المفيد" و"تخزين الحفظ" لأدني من ذلك! • ويقلص أيضا حجم "تخزين الفيضان"، ويقود الي النقص في السيطرة على الفيضانات! • ويزيد حجم الأحمال علي السد بسبب الوزن الثقيل للرواسب الطميية! 1. وسدود التخزين يتم لها عادة توفير مخارج ((Outlet Works ، أي مأخذ سفلي أو"بوابات تحكم" (Sluiceways) تمكن من سحب مياه الخزان (للري مثلا) أو افراغ (طرد) الرواسب الطميية مثلا : مثل هذه البوابات عادة تعمل جنبا الي جنب مع المفيض (Spillway) -- أو في غيابه ( كما في حالة سد جبل أولياء مثلا ) -- للسيطرة على الخزان خلال الفيضانات أو في الظروف العادية ، لكن سد النهضة ليس له الا 2 من "بوابات التحكم"!
في قلة عدد "بوابات ال" (Sluiceways في سد النهضة (أو غيابها كما هو الحال في السد العالي) سيكون جل التصريف للسيطرة علي الفيضانات المشبعة بالطمي عبر التوربينات (بجانب المفيض) : لكن مرور الطمي عبر التوربينات (عند توليد الكهرباء) سيستدعي إصلاح مستمر لها و ينجم عنه ابقاء العديد من هذه التوربينات خارج الخدمة طول الوقت، مما يمثل فقدا كبيرا للتوليد الكهربائي و خصما علي هدف توليد 6000 ميقاواتس المنشودة من السد! (أنظر كيف استقرت القدرة المقدرة للتوليد الكهربائي في السد العالي عند 2.1 قيقاواطس، عوضا عن التوليد المتوخي أصلا والبالغ 10 قيقاواطس! ، أي أقل من خمس حجم التوليد الكهربائي الذي كان مرجوا من السد العالي !)
وتبلغ سعة التخزين الميت (Dead Storage وهو الحد الأدنى لمستوى التشغيل) لسد المهضة : 14.79 مليارم3، أي ما يفوق سعة خزان مروي كلها!( قارن مع: 0.63 مليار م3 كحجم تخزين ميت لخزان الروصيرص و 0.23 مليار م3 لخزان سنار و"التخزين الميت" يمثل مياه يتم الاحتفاظ بها دائما كاملة: لتوفير الحد الأدنى لتوليد الطاقة و لتأمين مساحة لتخزين الترسيب (الطمي) ولأي استخدامات أخرى ! ولن يبقي من متوسط ايراد النيل السنوي(البالغ 84 مليار م3) – في ظل امتلاء المجال الميت ب (14.79 مليارم3،)— علي أحسن تقدير – سوي (69.21) مليار م3 ، لتقسم بين دول الحوض الأحدي عشر اذا مضي السودان ومصر ووقعا علي "اطارعنتبي" متخلين عن اتفاقية مياه النيل لعام 1959! وان لم يكن ذلك كافيا لأنقاص الوارد من المياه للسودان ومصر ، فأن أثيوبيا ( حتي لو وافقت علي تخصيص حيز في الخزان لحجز مياه الفيضان، وهو أمر غير مؤكد، كما سنوضح ذلك لاحقا )، فمن المؤكد انها – اضافة - ستحجز مياه اخري فوق منسوب "التخزين الميت" ، تمثل "مستوي الحد المائي الأدنى الحرج للتوليد الكهربائي الأقصى" (Critical Minimum Level for Maximum Electricity Generation(أنظر الرسم المرفق -- أن تمكن الناشر من رفعه)!
وكما أشرنا عاليه أن سد "النهضة "كخزان ذو "تخزين مستمر" (Over-year Storage)، يعني نظريا أن: • المياه تحمل من سنة لأخري لمؤازة الأيراد العالي والمنخفض (علي عكس الخزانات السنوية (Annual Storage كخزان الروصيرص التي يتم افرغها كل سنة)، • هذا يعني أن الخزان قد يكون ممتلئا في غالب الاوقات تحت ظروف تشغيل معينة مما يعطي فرصة أكبر للتبخر وتبديدا لأيراد النيل الأزرق ! 1. والتخزين (كقيد مكاني) و الجريان النهري الموثوق به (كقيد زماني) يشكلان "وقودFuel " الطاقة الكهرومائية، و لما كان الأثنان مقيدان ، فهذا يجعل الطاقة الكهرومائية مصدرا "محدود الوقود" (Fuel-limited)،
وذلك نقيض توليد الطاقة الحرارية: فهي "غير محدودة الوقود" (Fuel Un-Limited) ، فإمدادات الوقود إلى حد كبير تحت سيطرة المشغل الحصيف، وبالتالي، يمكن تركيب قدرات كبيرة حسب احتياجات الطلب علي الطاقة ، وقد أشرنا لهذا ألأمر بصورة أكثر تفصيلا عندما تحدثنا عن "أين يمكن أن تكمن أسباب التدني المحتمل لكفاءة محطتي توليد سد النهضة؟"
التخطيط متعدد الأغراض أوالأستخدامات : (Multi-Purpose Planning, MPP) الطاقة المائية لديها ميزة لا تشاركها فيه أيا من مصادر الطاقة الأخرى: تلك هي خاصية الأستخدامات (الأغراض) المتعددة (Multi-Purpose)، فاستخداماتها تتضمن: §الطاقة الكهرومائية حيث: يحدد متوسط التصرفات وحدها الأدنى ، حجم إنتاج الطاقة ويحدد أقصي تصرف للتيارالمتدفق : التحويلات المائية (Diversions) وسعة المفيض §مكافحة الفيضانات § الري § الملاحة § الصرف § إمدادات المياه المنزلية أو الصناعية § حماية الأسماك والحياة البرية § الأستجمام 1. وهناك اغراء كبيرلأثيوبيا لتحويل مشروع سد النهضة من مشروع أحادي الغرض (كما فتئت تزعم) الي مشروع متعدد الأغراض (Multipurpose Project):
فالمياه تشكل نواة محورية تبني بها وحولها التنمية الاجتماعية والاقتصادية والريفية ، فتعدد الأغراض يسمح بتحقيق منافع أكبر، ويرجع ذلك جزئيا إلى أن هذه الأغراض لديها ميل لتكون مكملة لبعضها البعض في الاستفادة من إمكانات الموارد المائية لدفع جهود التنمية ، رغم تنافسها علي حيز الخزان المحدود!
النطاقات الوظيفية لتخزين الخزان (Reservoir Functional Zones) • اذا عمدت أثيوبيا لجعل خزان سد النهضة متعدد الأغراض، فمن الضروري عليها حل التناقض بين الأغراض المختلفة حول ثلاثة أمور:
الحيز(Space)
الوقت -- كالفصل بين الأغراض زمانيا عند التشغيل أو تشغيل الأغراض معا في نفس الوقت، عن طريق مخارج منفصلة، أو عبر نفس القناة والتصريف المائي وهذا لا يمكن أن يتحقق ، كما أشرنا عاليه ،إلا بالتضحية من قبل باني الخزان ببعض الفوائد (أو "القيم " وفق التعبير العلمي لها (المائية للخزان التي كان ينشدها، وبالتحديد تحقيق أقصي حد للتوليد الكهربائي !
وأما الحيازات في خزان سد النهضة فمن الممكن أن تكون علي النحو التالي (بدءا بأدني الخزان الي أعلاه، أنظر الرسم المرفق -ان تمكن الناشر من رفعه):
حيز التخزين الميت: (Dead Storage) والذي يتم الاحتفاظ به دائما ملأي لتوفير الحد الأدنى لفرق التوازن المائي (Head) المطلوب لتوليد الطاقة وذلك: كحيز لتخزين الترسيب الطميي لأية استخدامات أخرى
حيزالتخزين الحي (Live Storage)، وينقسم الي منطقتين: حيز التحكم في الفيضانات ((Flood Control Storage or Detention والذي يتم الاحتفاظ به فارغا باستثناء وقت التحكم في الفيضانات حيز التخزين المفيد(Useful Storage)، والذي يمكن تقسيمه بدوره الي مجالين: حيز "تخزين الحفظ" ( Conservation Storage)، والذي يقوم بحفظ المياه لأغراض التوليد الكهربائي والري والملاحة ومياه المدن وحيث يتم اطلاق المياه التي تزيد علي المتطلبات الثابته ( Firm Requirements) أو متطلبات الحد الأدنى "الحيز الفاصل"(Buffer Zone) وحيث يتم اطلاق المياه فقط للمتطلبات الثابته أو متطلبات الحد الأدنى • حيز التخزين الأضافي (أو الطاريءSurcharge Storage)وهو تخزين غير متحكم فيه (Uncontrolled) ويكون متاحا فقط في "الفترة الحرجة للفيضان" (Flood Critical Period) (وهي الفترة من وقت الفيضان ملان الي أن يتم تفريغة ثم العوده به ليكون ملان مرة اخري)
• وتتمثل المشكلة في التخطيط متعدد الأغراض أساسا في أمرين: تحديد الأرتفاع الاقتصادي للسد، ثم التقسيم الاقتصادي لحيز الخزان بين الأغراض المختلفة • مفتاح النجاح في التخطيط متعدد الأغراض هو التقسيم الاقتصادي لفضاء الخزان بين الاستخدامات المتنافسة
اذ ان تعدد الأغراض يثير صراعات قد لا يمكن التوفيق بينها (مثل تناقض إنتاج الطاقة مع مكافحة الفيضانات أومع ضبط الرواسب الطميية الخ ، كما سنري بعد قليل )، وبالتالي:
هذا يضع المخطط الأثيوبي أمام معضلة تقديم تنازلات عن هدفه الرئيسي في تحقيق أقصي توليد كهربائي، ان كان له الأيفاء بوعوده لدول الجوار فيما يختص بمكافحة الفيضانات وحجز الرواسب الطميية الخ...، أو حتي لتأمين الري لمشاريعه الزراعية الطموحة (التي فصلناها في الفصل الثامن من هذه الدراسة)، كما سيتضح ذلك لاحقا هنا
• وفي التقسيم الاقتصادي لفضاء الخزان بين الأغراض المختلفة ، تتمثل الخيارات في:
تخصيص مساحة منفصلة لكل غرض، أو
الأستخدام المشترك للمساحة لأكثر من غرض واحد • إما عند تشغيل الخزان ، فيتم الفصل بين الأغراض زمانيا أو تشغيلها معا في نفس الوقت، عن طريق مخارج منفصلة، أو عبر نفس القناة
5 .التنافس علي مخزون المياه
استخدامات المياه المختلفة في كثير من الأحيان هي تكميلية، ولكن ينشأ الصراع على متطلباتها التشغيلية المختلفة وتختلف الأولويات ، مثلا وفق: حقوق المياه والأعتبارات القانونية والسياسية المطالب النسبية من مختلف المستخدمين الظروف الاجتماعية والبيئية
"نظام التسلسل الاجتماعي للأغراض ("Purposes’ “Pecking Order)-- الأغراض الأساسية للخزان في ترتيب تنازلي الأهمية لها: هل يمكن لن تضحي اثيوبيا بمصالحها لمقابلة مطالب السودان ومصر؟
والقيود علي تشغيل الخزان كعوامل تغذي الصراع بين الأغراض المختلفة:
1. هناك عدة عوامل تدفع الأغراض المختلفة في اتجاه التصادم والتناقض، منها:
موسم الاستخدام
الأستخدامات الاستهلاكية للمياه مثل : • متطلبات الري • الحد الأدنى لمنسوب البحيرة، من أجل السماح بالضخ من الخزان للري، ولإمدادات مياه المدن )باستثناء تدفقات العودة للمجاري(Return Flow
ضرورة توفر حد أدنى من تصريف المياه:
لضمان جودة المياه
لأحتياجات الأسماك
الاستخدامات غير الاستهلاكية مثل:
متطلبات التخزين اللازم للتحكم في الفيضانات 1. واعتبارات سعة المجري في الأحباس السفلي
وتوليد الكهرباء — نظريا هو استخدام "غير استهلاكي"(Non-Consumptive )، لكنه عمليا استخدام "تبديدي" (Wasteful)-، كما سنري بعد قليل – والنتيجة واحدة في الحالتين!
والملاحة ، ولكن عندما تقتضي الملاحة توفير حد أدنى من التصريف للحفاظ على الاعماق المطلوبة، تصبح الملاحة استخدام استهلاكي في نقطة التصريف !
ومن العوامل الأخري التي تدفع الأغراض المختلفة في اتجاه التصادم والتناقض، هي:
نقاط التحويل ((Point of Diversion
دورة تدفق التيارالنهري (Stream Flow Cycle) ، مثل فترات ارتفاع وانخفاض التدفقات
حقوق المياه القائمة،وطنيا واقليميا --كتأمين حقوق الأحباس السفلي في المياه الخ
1. التأثيرات ا لبيئة والليمنولوجية لسدود الطاقة ، كسد النهضة ، علي السودان ومصر:
جميع مشاريع المياه واستخداماتها لها انعكاسات بيئية
"من الناحية المثالية ينبغي موضعة أغراض (استخدامات) المياه علي أساس:" كم من الفائدة (Usefulness) سلبت من المياه بغرض ما كالتوليد الكهرومائي "، أي الأخذ في الأعتبار تأثير الاستخدام (الغرض) الأولي ، على الأستخدامات اللاحقة، على سبيل المثال ك : • تحويل التيار المائي في الفترة الحرجة (مثل وقت ذروة الطلب) ، أو • تأخير التدفقات للأحباس السفلي أو • الأضرار بجودة المياه، (مثلا اذا كان استخدام التوليدالكهربائي للمياه في الأحباس العليا يعيد المياه ملوثة للأحباس السفلي (بغاز كبريتيد الهيدروجين Hydrogen Sulfide السام، كما هو الحال في بعض الأحايين)، فان المتشاطئة في الأحباس السفلي عليهم استخدام مياه متدنية الجودة وناقصة الكمية مما يخفض قيمتها للأستخدامات السفلي !
بحيرة سد النهضة ، وخلافا للخزانات الضحلة نسبيا (كخزان سنار وجبل الأولياء) ، يتوقع أن تكون عميقة بما فيه الكفاية ليكون لها دورة سنوية "للتنضيد" (أي تكون الطبقات Stratification)) والخلط (Mixing) بين:
طبقة الأبيلمنيوم الدافئة (Epilimnion أي الطبقة المائية العليا والغنية بالأوكسجين) ،
وطبقة الهايبوليمنيم السفلي (Hypolimnion) ، الباردة وشحيحة الأوكسجين ، ووجود هذا الخلط عنصر أساسي في تقليص انتاجية بحيرة السد(أي تقليص معدل تكون مواد عضوية جديدة)
تفاوت كثافة الأكسجين بين أعماق البحيرة سوف يتبع "التنضيد الحراري" ( Thermal Stratification) ليتم نزع الأوكسجين من جُلّ طبقة الهايبوليمنيم (Hypolimnion) السفلي لتصبح "غير مؤكسجة" —نفس الأمر يمكن أن يحدثه :
دلق مياه الصرف الصحي الصناعي والنفايات السائلة في النهر، بينما
كب المبيدات (Pesticides & Herbicides)في مياه النهر يمثل تسمم بيولوجي (Bio-Toxins)، في حين أن
استخدامات مستجمعات المياه كالزراعة وقطع الغابات والنشاط الحضري الخ) يؤدي الي تغير نمط الجريان السطحي وحمل الطمي والتلوث السام، بينما السحب للمياه (للزراعة مثلا ) يقود الي النقص في—وتغير -- ريجيم الجريان النهري
ونزع الأوكسجين (Deoxygenation) ذو أثر بالغ علي الأحياء المائية ، اعادة التأكسج (Reoxygenation) للمياه المنصرفة من توربينات سد النهضة يصبح أكثر حرجا لقصرالمسافة بين سد النهضة وسد الروصيرص ( 126 كيلومتر)"، وقد لا يكون هناك وقت كاف للمياه فاقدة التأكسج قبل دخولها لخزان الروصيرص لتعيد تأكسجها بشكل طبيعي عبر تعرضها للغلاف الجوي والضوئي ، ولهذا يمكن توقع تأثرالإنتاجية البيولوجية سلبا بسبب سوء نوعية المياه الرافدة "4 الا أن قدوم الفيضان يفكك تدريجيا التنضيد الحراري والأوكسجيني
تصادم الأغراض في قواعد تشغيل سد النهضة ، لو ذهبت اثيوبيا في اتجاه خزان "متعدد الأغراض":
التناقض بين أغراض الخزان المختلفة يتضح جليا من خلال التعرف ادناه علي خواص تلك الأغراض ومتطلباتها التشغيلية ، فمثلا :
خواص التوليد الكهربائي: "الطلب علي الكهرباء يتغير مع الأحمال اليومية والموسمية: فاطلاق (أو تصريف) المياه اليومي لتوليد الطاقة (Daily Power Discharges) يتفاوت بين أحمال الذروة (Peak Loads) والاغوار)"وديان الأحمال" Valleys) 1. لكن هنا الربط الكهربائي البيني (Interconnection) مطلوب لتأمين "تدفق منضبط" (Controlled Flow) يقارب "متوسط التدفق السنوي"، فان تم بصورة مثلي ،(سنشرحها ان شاء الله في حلقة حصرية لاحقا )
فسيلغي الحاجة إلى وجود الخزان مَلآن معظم الوقت لزيادة تدفق تيار خلال انخفاض الجريان السطحي ،
ورغم ان التوليد الكهربائي علي اطلاقه يمثل استخدام غير استهلاكي للمياه (Non- Consumptive Use)، الا أنه ينقص الماء الذاهب للأحباس السفلي -وهي نفس النتيجة التي تنجم عن الري وغيره من الأستخدامات الأستهلاكية كما أشرنا عاليه:
فالتوليد الكهربائي يتطلب حجز المياه تحت منسوب معين للخزان ، وهو الحد التشغيلي الأدني لفرق التوازن المائي (Minimum Permissible Operating Head, HM” (والذي يعادل 65% من صافي فرق التوارن المائي HNet، والذي بدوره يعادل 80% من اجمالي فرق التوازن المائي HGross)، وذلك من أجل إنتاج الضغوط المطلوبة لتشغيل التوربينات، أي ان سد النهضة – اضافة - سيحجز مياه اخري فوق "التخزين الميت" ، تمثل "مستوي الحد المائي الأدنى الحرج للتوليد الكهربائي الأقصى"" (Critical Minimum Level for Maximum Electricity Generation
حجزالمياه لغرض التوليد الكهرومائي يؤدي الي زيادة فواقد التبخر (خصوصا في خزانات التخزين المستمر (Over-year Reservoirs) مثل سد النهضة التي نادرا ما تكون فارغة ، اذا انها ترحل ما في رحلها من الماء من سنة الي اخري لموازنة ايردات النهر العالية والمنخفضة، وبالتالي - في حالة سد النهضة --التسبب في انقاص المياه الذاهبة للسودان ومصربفقد التبخر:انظر كيف تضاعف تقدير متوسط التبخر السنوي في خزان الروصيرص بعد التعلية لعشرة أمتار فقط من (0.38) الي (0.73) مليار م3 ، علما بأن:
مساحة مسطح خزان النهضة (عند منسوب التخزين الكامل (Full Supply Level-FSL) تعادل 1874 كيلومتر2 ، قارن مع: • ومسطح خزان خشم القربة والبالغ 150 ك م 2
ومسطح خزان سنار والبالغ 160 ك م 2 • مسطح خزان مروي والبالغ 476 ك م 2 • ومسطح خزان جبل أولياء والبالغ 600 ك م 2 • ومسطح خزان الروصيرص والبالغ 290 كيلومتر2، • أي أن مسطح خزان سد النهضة يعادل ستة مرات ونصف مسطح خزان الروصيرص وأكبر من مسطح كل خزانات السودان مجتمعة!
وهو أمر له تداعياته الكبري علي حجم التبخر من سد النهضة فالفقد بالتبخر يزداد مع كبر مسطح الخزان ،(قضية التبخر المتوقع من خزان النهضة سنتناولها بتفصيل أكثر لاحقا ان شاء الله ، فهي ولا شك ستكون أكبر مما رفدنا به الأعلام)
وعلما – أيضا - بإن الأبعاد الهندسية لبحيرة السد هي ليست فقط أحد المحددات الرئيسية :
لفاقد المياه بالتبخر ، بل هي أيضا أحد المحددات الرئيسية :
لزيادة فاقد تغذية المياه الجوفية Groundwater Recharge Losses • وللسلوك الهيدروليكي النقلي للرواسب الطميية هذا بجانب أن: التوليد الكهرومائي يحدث تغييرات في نظام التدفق النهري (Flow Regime ) في الأحباس السفلي للنهر: بجعل التدفق غير مستقر إلى حد كبير (Highly Unstable) نظرا لتذبذب احتياجات توليد الطاقة مما قد يتطلب إعادة تغير البنية (أو التركيب) لبعض منشئات الري في الأحباس السفلي كما أن للتوليد الكهرومائي آثار اقصائية بل وحتي إسْتِئْصالية لأستعمالات المياه الأخرى أي أن هناك تناقض تصريفي زماني أقصائي بين الطاقة وأغلب الأغراض الأخري (كالري ومكافحة الفيضات والملاحة الخ)، فمثلا : • التصريفات اليومية لتوليد الطاقة الكهربائية (Power” Discharge) تتفاوت مع أحمال الذروة ووديان الأحمال: بينما • "التصريفات اليومية للري هي تدفق (تصريف مائي) منتظم (Uniform Discharge) 1. كما أن "استخدام الماء لتوليد الكهرباء، قد يكون له تأثير كبير على توقيت التدفقات(Timing of Flows) داخل المنظومة الهيدرولوجية لحوض النيل بمجمله ونعود الأن لمواصلة التعرف علي خواص الأغراض المختلفة ومتطلباتها التشغيلية التي تناقض بعضها البعض، فمثلا :
متطلبات توليد الطاقة الكهربائية: التوليد الكهرومائي يعتمد على: معدلات التدفق التي يمكن تمريرها في المواقع المناسبة أقصي فرق توازن مائي (Head) في جميع الأوقات، ابقاء المياه تحت الحدالتشغيلي الأدني (Minimum Operating Head) لفرق التوازن المائي للحفاظ على الضغط اللازم لتشغيل التوربينات توفرالمياه في الأوقات المواتية لتوليد الطاقة إبقاء الخزان مَلآن معظم الوقت لزيادة تدفق تيار خلال انخفاض الجريان السطحي (وهذا أيضا من متطلبات الري، ومياه المدن والملاحة) – التفريغ السريع للخزان (خفض منسوب المياه ) عند توليد الطاقة السحب الممنهج للمياه لتوصيلها للتوربينات علي النسق التالي: ففي البدء ، تسحب مأخذ المياه (نقطة الأمداد Water Intake or Canal Head Regulator ) المياه من الخزان حيث تقوم الهياكل الرابطة بتوصل مأخذ المياه مع ماسورة تغذية التيربينات (Penstock) التي تقوم بدورها بتوصل الهياكل الرابطة مع التوربينات 1. وأخيرا تقوم هياكل الأسترجاع (Restoration Structures) باعادة المياه الخارجة من التوربينات الي المجري المائي
وبالنسبة لخواص الري، الغرض المنافس المحتمل علي مياه الخزان :
فان الري يمثل استخدام استهلاكي للمياه Consumptive Use
فمتطلبات الري تتفاوت موسميا - وأحد أهداف السد هي زيادة تدفقات النهر الطبيعية خلال الموسم المنخفض من خلال احتجاز المياه خلال فترة الفيضان 1. وتتطلب إبقاء الخزان ملان معظم الوقت لزيادة تدفق التيار خلال انخفاض الجريان السطحي (وهذا أيضا من متطلبات التوليد الكهربائي ومياه المدن والملاحة)
وتتطلب توفر المياه في الأوقات المواتية (المفضلة) ، التي تتناقض مع الأغراض الأخري ، كما في الحالة التالية:
التنافس التصريفي و الزماني بين الطاقة والري: • هناك دائما تنافس تصريفي (Discharge) و زماني (Time) بين الطاقة (التوليد الكهربائي) والري:
فالتصريف المائي اليومي لأغراض الطاقة الكهربائية (Power” Discharge) يتفاوت مع أحمال الذروة ووديان الأحمال، بينما : 1. "التصريف اليومي لأغراض الري هو تدفق منتظم (Uniform Discharge) ، لكن هناك تفاوت موسمي للطلب علي مياه الري
ومن جانب أخر ،فان انتاج الكهرباء سيعاق إذا تم حجز مياه للري في الخزان خلال فترة خمول الزراعة -- مما قد لا ترضي به اثيوبيا : 1. ففي خزان جبل الأولياء، مثلا، يتم الحفاظ على منسوب المياه ثابتا علي كامل مستوى الأمداد (FSL) في الفترة من أكتوبر إلى مارس لفائدة مشاريع الري بالطلمبات مما يعوق إنتاج الطاقة
الأفراغ السريع لمياه توليد الطاقة يتعارض مع السحب المتدرج لمياه الري (كما هو ضار بالأسماك الصغيرة)
الزيادات في طلب الذروة على الكهرباء تمثل تعارض دائم مع متطلبات الري
تناقضات التوليد الكهربائي مع احتياجات الري يمكن التقليل منها – وليس حل التناقض بمجمله – من خلال ثلاث طرق:
توفير خزان تحت محطة توليد الكهرباء لتخزين بعض مياه تصريف المحطة لفترات قصيرة لتلبية الجدول الزمني للري والأغراض الأخرى
اضافة توليد "تخزين مضخي"( Pumped Storage Generation) ، لضخ المياه من خزان سد النهضة إلى خزان ركامى "خرساني الوجه" (Concrete-faced Rockfill) علوي ، يشاد في الأراضي العالية المجاورة: 1. رغم أن "التخزين الضخي" يتطلب توفير 4 كيلو واط ساعة من مدخلات الطاقة، لأنتاج 3 كيلو واط ساعة من الطاقة المستخدمة!، الا أن هناك ميزتان كبيرتان وهما : • أن المدخلات هي طاقة منخفضة التكلفة (Low Cost Energy) • بينما تمثل المخرجات قدرات ذات قيمة
عالية (High Value Capacity) لأحمال الذروة
• استخدام الماء المنصرف من محطة توليد الكهرباء (Power Station بعد التدويرTailwater) لأغراض الري، أي ترك المياه تمر أولا من خلال التوربينات، ثم تنتقل للري • السؤال هنا: هل ستتكبد أثيوبيا كل هذا الجهد والأستثمارات من أجل حل جزئي لتناقض التوليد الكهربائي مع الري ، رغم خططها الزراعية الطموحة التي ناقشناها بتوسع في الفصل الثامن من هذه الدراسة ؟
التناقض بين توليد الكهرباء و الملاحة:
هناك تناقضات عديدة وتصادم بين تحقيق هدف سد النهضة المفترض أساسا في توليد أكبر قدر من الكهرباء— اذا تجاهلنا مؤقتا هدف التحكم في مياه النيل الأزرق— وبين الأغراض التي يؤمل السودان في أن يحققها له السد (مثل السيطرة على الفيضانات فى الأحباس السفلي والحد من مشاكل الطمي والرواسب والتدفق المائي الثابت على مدار السنة )،ولأهمية تلك الفوائد المفترضة ، سنفرد لها حلقات حصرية من هذه الدراسة ، وسنركز هنا فقط علي تصادم التوليد الكهربائي مع الأغراض الأقل شأنا:
فمن الفوائد لدول الأحباس السفلي (وفق الحملات الترويجية للمشروع التي تستهدف السودان ومصر) التي نسبت لسد النهضة - وفق الرواية الأثيوبية: الملاحة: "وتحسين فرص النقل النهري" دعنا نري مدي صدقية هذه المزاعم:
خواص الملاحة: الملاحة تعتمد جزئيا علي : تصريف النهر (River Flow) منسوب المياه في الخزان لكن قوة الذبذبة (Power Surges) والنبضات (Pulsations) الكهربائية قد تعيق الملاحة
متطلبات الملاحة: أغراض الملاحة تتطلب: فضائيا : سدودا منخفضة (مما يتعارض مع أهداف الري و الحماية من الفيضانات وتعيق التخزين للاستخدامات الأخرى) ،لا سدا ارتفاعه 145 مترا كسد النهضة و تتطلب هويس ملاحي ، مع أعماق مياه كافية وتتطلب زمانيا: سعات تدفق ليست بالكبيرة جدا توفرالمياه في الأوقات المواتية
أما ان اختار سد النهضة "التخزين المشترك" للمساحة لأكثر من غرض واحد ، • فسيكون ذلك ضارا بالملاحة:
لأنه يجب أن يتم تفريغ منطقة الاستخدام المشترك سنويا، • وضارا بالتوليد الكهرومائي أيضا:
اذ أن كل "منطقة التخزين للحفظ" قد لا تسهم في انتاج "القدرة الثابتة" (Firm Power )
• ماذا بوسع أثيوبيا أن تفعل لحل التناقض بين الملاحة و توليد الكهرباء والحماية من الفيضانات والري الخ...؟ • ليس بالكثير ! • والحل الأمثل هو استخدام سدود أصغر ، مثلا بالعودة الي مقترحات مكتب استصلاح الأراضي الامريكي بتتالي "سد الحدود" (Border Dam) لكن بسعة (11.1) مليار م3 مع سد كارادوبي بسعة (32.5) مليار م3 وسد موبيل بسعة (13.6) مليار م3 وسد مندايا بسعة (15.9) مليار م3 ، وهو حل ليس من المرجح ان تلجأ اليه أثيوبيا!
التناقض بين انتاج الكهرباء و اطلاق المياه للأحباس السفلي (السودان) أو توفير إمدادات المياه المنزلية:
متطلبات انتاج الكهرباء تتغير وتتبدل وفق أحمال الذروة ،كما أشرنا عاليه ، بينما: اطلاق المياه للأحباس السفلي (السودان، أو متطلبات إمدادات المياه المنزلية لأثيوبيا) تتطلب تدفق ثابت ومستقر (Uniform) ، ولأهمة هذه النقطة ، سنعود لها بتفصيل أكبر في حلقة حصرية لأحقا ان شاء الله ، بفحص علمي لما يروج له بأن السد سيأمن تدفق مائي ثابت للسودان على مدار السنة!
التناقض بين انتاج الكهرباء وحصاد الثروة السمكية: وفقا لبيان وزير الموارد المائية الأثيوبي قبل افتتاح مشروع سد النهضة فان "هناك "فرصا واسعة لمصايد الأسماك" غير أن انتاج الثروة السمكية يتطلب اطلاق منخفض للمياه (Minimum Releases) ، بينما توليد الكهرباء يتطلب التفريغ السريع للخزان (خفض منسوب المياه ) كما أن توليد الكهرباء يقود الي خفض أو انقطاع الأنتاجية السمكية بسبب التغيرات في تدفق التيار التي يحدثها ، اضافة الي أن: السد يشكل حاجزا يمنع هجرة الأسماك الي خلف أو أمام السد كما أن مد وجذر التيار في الأحباس السفلي أو تذبذب منسوب المياه أمام السد Tailwater-Level Fluctuations يمكن ان يقتل الكائنات المائية
• ماذا بوسع أثيوبيا أن تأتي من تدابير لتخفيف حدة التناقضات بين أغراض خزان النهضة المختلفة؟
في مرحلة التخطيط: اختيار: • الموقع الأمثل – وهو ما لم تفعله وفق افادات ثلاثة من أبرز الخبراء ، كما رأينا: • سعة الخزان المثلي- لكن هذا لم يتم أيضا كما أوضحنا عاليه وفق افادات نفس اؤلئك الخبراء ،
في مرحلة التشغيل: ادارة الخزان وفق فقه الأسبقيات(Priorities) والتي يحكمها: الموقع حقوق المياه الأقليمية المطالب النسبية لمختلف المستخدمين المحليين الأعتبارات السياسية والقانونيىة الأعتبارات الاجتماعية والثقافية والظروف البيئية
لكن، قد تأتي الأسبقيات بالنسبة لأثيوبيا علي النهج التالي:
الأولوية القصوي للتشغيل الأمن للسد التوليد الكهربائي يحظي بالأولوية التالية الري ومياه المدن الأثيوبية ينالان الأولوية الثالثة أدارة الرواسب الطميية وفق مصالح أثيوبيا الوطنية تنال الأسبقية الرابعة الملاحة وإدارة نوعية (جودة) المياه في كثير من الأحيان تلقي أولوية منخفضة السيطرة على الفيضانات — في ذيل الأوليات!
التناقض بين توليد الكهرباء و الحماية من الفيضانات : هل يستطيع سد النهضة للطاقة (Power Dam ) توفير الحماية للسودان من الفيضانات ؟
سنفرد حلقة كاملة لاحقا لهذه القضية ان شاء الله
تجارب الدول الأخري -- "اقْصُصِ الْقَصَصَ لَعَلَّهُمْ يَتَفَكَّرُونَ" (الأعراف176 ): "ان العصا قرعت لذي الحلم"، "والسعيد من وعظ بغيره والشقي من وعظ بنفسه"!
1. معظم السدود المائية التي بنيت لتوليد الكهرباء لم تصل الي تحقيق أهدافها الأصلية لحجم التوليد الكهربائي " أو مقابلة متطلبات الري، التي نشدها بناة تلك السدود ، على سبيل المثال: • في سد أسوان العالي: • كانت القدرة المقدرة (Rated Power) للتوليد الكهربائي (الميقاواتس) هي 2.1 قيقاواطس، لكن السعة المقدرة لمحطة التوليد بقيت عند(1.8) قيقاواطس ، وذلك عوضا عن التوليد المتوخي أصلا والبالغ (10 قيقاواطس) ، أي أقل من خمس حجم التوليد الكهربائي الذي كان مرجوا من السد العالي ! • وفي سد أوين Owen Dam : 1. 50٪ من مشاريع السد لم تستطع مقابلة متطلبات الري المستهدفة • وفي حوض نهر الفولغا: • كانت تأثيرات توليد الطاقة الكهرومائية بالغة: فقد أدي تطوير حوض نهر الفولغا ( Volga River Basin) ، من خلال مجموعة من الخزانات بلغ اجمالي سعتها 83 مليار م3 (أي ما يقارب سعة سد النهضة ) الي انخفاض ملحوظ في الجريان السطحي (Runoff)،وذلك بسبب: • زيادة فاقد التبخر • فاقد المياه نتيجة لتغذية المياه الجوفية، في السنوات الأولى للتخزين، ونتج عن ذلك: 1. انخفض مستوى سطح بحر قزوين نصف متر بحلول عام 1973
تجارب السدود الأثيوبية والمشاكل المحتملة الأخري التي سيواجهها سد النهضة الإثيوبي في سعيه لتوليد 6000 ميقاواتس من الكهرباء:
• التأخير والتحديات التقنية : مشاريع الطاقة المائية الكبيرة عرضة للتأخير: فالجيولوجيا المعقدة قد تؤدي إلى انزلاقات (انهيارات) أرضية أوالي انهيار الأنفاق كما حدث لسد قيب الثاني( Gibe II ) الأثيوبي حيث انهار أحد الأنفاق ووضع المحطة الكهرمائية خارج الخدمة لعدة أشهر • الأطماء Aggradations ، أي تراكم الطمي في الخزان. • الجدب (التدفق النهري المنخفضLow Flows)، فمثلا:
حالة سد تكيزي(Tekezie) :
وهو أول سد كبير بنته أثيوبيا كسد خرساني قوسي شيد عام 2009علي نهر تكيزي بارتفاع 188 متر (مما يجعله أعلي سد في أفريقيا) وبسعة 4 مليار م3 وفي واحد من أعمق الأخاديد في العالم.وذلك لتوليد 300 ميقاوات من الطاقة الكهرومائية ، لكنه وقع في مصيدة الجدب (أوالتدفقات المنخفضةLow Flows). حيث بقت محطة الطاقة الكهرومائية خارج الخدمة لمعظم عامها الأول بسبب الجدب الذي أبقي منسوب الخزان أقل من أن يسمح بتدوير التوربينات ، وفق افادة ملس زيناوي( وقد أخطأت الكثير من التقارير العالمية بارجاع السبب الي الجفاف Drought — سنوضح الفرق بينهما بعد قليل) • وكان نفس السد قد تعرض عام 2008 لأنزلاق أرضي عظيم ، مما استدعي إضافة جدران استنادية للحفاظ على المنحدرات من التآكل • ولعمق الوادي الذي يضم سد تكيزي (أكثر من 2000 متر) يتوقع أن يسهم ذلك في ترسيب طمي عظيم في خزان السد
1. الفرق بين الجدب (Low Flows) و الجفاف (أوالقحط Drought):
1. أشرنا عاليه الي أن الكثير من التقارير العالمية أخطأت في ارجاع اخفاق سد تكيزي الي "الجفاف" (Drought) ،بينما السبب هو الجدب (أي التدفق النهري المنخفضLow Flows):
• "فالجدب" ليس الجفاف (أي القحط" Drought) ! — كالذي ضرب الساحل الأفريقي بما في ذلك اجزاء كبيرة من السودان في سبعينات القرن الماضي • أما الجفاف فهو احتباس أو انْقِطَاعُ الْمَطَرِ وَيُبْسُ الْأَرْضِ وهو حدث طبيعي ناتج عن هطول أمطار أقل من العادي لفترة طويلة من الوقت والجفاف المطلق يعرف بمرور 15 يوما على الأقل من دون قياس هطول للأمطار ،و ينبغي تعريفه علي أساس "عدم كفاية كمية الرطوبة في التربة (Soil Moisture)على مدى فترة من الوقت" (كما في مؤشر " بالمر لتحديد شدة الجفاف" PDSI)) ، ويشمل الجفاف ايضا الغطاء النباتي (Plant Cover) ونوع التربة والأحتياجات المناخية للمياه وإزالة المياه عن طريق التبخر و"التعرق النباتي" (Evapotranspiration) –بالأختصار" الدورة الهيدرولوجية" (Hydrologic Cycle) ، اذا فالجفاف (Drought)هنا يعرف بأثره (Effect) ، كعدم كفاية كمية الرطوبة في التربة على مدى فترة من الزمن ، لا بسببه الجذري (Root Cause مثلا نقص المطر( أو اسبابه الثانوية )كانخفاض دفق التيار النهري ، وطبيعة الغطاء النباتي، ونوع التربة أوالتلوث الغربي للبيئة) • وهذا التعريف العلمي يتفق تماما مع جاء ذكره في القران الكريم من دقة في تعريف الجفاف بأثره (Effect):
وَإِنَّا لَجَاعِلُونَ مَا عَلَيْهَا صَعِيدًا جُرُزًا " (الكهف 8)، والصَّعِيد هي الْأَرْض الَّتِي لَيْسَ فِيهَا شَجَر وَلَا نَبَات • علما بأن القران الكريم كان هو اول من عرَّف هذه الدورة و أول من لفت النظر الي " النظام الربطي" بين المياه فوق الأرض وتحتها وفي الفضاء (أو ما يعرف بال Soil-Water Regime - أنظر دراسة هذا الكاتب عن " جدلية الهوية النيلية للسودان")، وقد جاء في القران الكريم: § " أَوَلَمْ يَرَوْا أَنَّا نَسُوق الْمَاء إِلَى الْأَرْض الْجُرُز فَنُخْرِج بِهِ زَرْعًا تَأْكُل مِنْهُ أَنْعَامهمْ وَأَنْفُسهمْ" (السجدة27) • وكان علماء من كندا واستراليا قد أرجعوا أسباب الجفاف الذي ضرب الساحل الأفريقي الي التلوث من الدول الصناعية وذلك لأن انبعاثات الكبريت (Sulphur Emissions)من محطات الطاقة والمصانع منعت تشكيل السحب وأدي ذلك الي التبريد النسبي لنصف الكرة الشمالي بالمقارنة بنصفها الجنوبي مما دفع "حزام المطر" (Rain Belt) للتحرك جنوبا بعيدا من منطقة الساحل
• وأما الجدب (أو قلة الأيراد) ، فهوأحد الأسباب الأساسية التي يتوقع أن تقف حائلا بين سد النهضة وتحقيق أهدافه في انتاج 6000 ميقاواتس من التوليد الكهربائي ، و الجدب ظاهرة موسمية وجزءا لا يتجزأ من نظام تدفق النهر ، اذا أن الدفق الطبيعي للنهر يتراوح بين نقيضين هما: • الفيضانات (Floods)، الذي قد تتوالي سنينها فنطلق عليها "السنين المخاصيب" • والجدب Low Flows) )، والذي قد تتوالي سنينه أيضا فنطلق عليها "السنين المجدبة" والمؤشر (Index) العلمي الأكثر استخداما للتحقق من الجدب هو 7Day, 10-year low flow أي التصريف النهري الذي يتكرر كل 10 سنين لأدني متوسط للتدفق لمدة 7 أيام متتالية في السنة
• الأهمية الهيدرولوجية للجدب: الأهمية الهيدرولوجية للتدفق النهري المنخفض بالنسبة لسد النهضة لا تقف فقط عند خفض التوليد الكهربائي، (كما في حالة سد تكيزي) ، فمعرفة خصائص هذا التدفق المنخفض ضرورية: • لتحديد قدرة النهر على توفير متطلبات الري والملاحة ولتخطيط وتصميم إمدادات المياه، وحدود السحب المسموح به، • ولضبط وتنظيم التدفق المائي(River Regulation)، أوالتحكم في مياهه • ولتوزيع الأنصبة المائية بين العديد من المطالب الوطنية والأقليمية (السودان ومصر) • ولتحليل الآثار البيئية والاقتصادية لنقص الأيراد • ولوضع نماذج لنوعية المياه ( (Modeling Water Quality) ، فعندما يتم خفض انسياب المياه في حبس ما، قد يؤدي ذلك إلى تدهور نوعية المياه
• عناصر عدم اليقين والمخاطر التصميمية التي قد تعيق سد النهضة من توليد ، ليس فقط ال6000 قيقاوات المفترضة ، بل وحتي ال1639 ، سقف التوليد الحقيقي من ذلك السد:
عدم اليقين " مارأيت يقينا لا شك فيه ، أشبه بشك لا يقين فيه مثل الموت" (الحسن البصري)
“عدم اليقين" (Uncertainty) يصف ظواهر غير قابلة للقياس وغير متكررة ، أي عمليات عشوائية وغير ثابتة (Stationary Stochastic Process) ، وقد تكون: هيدرولوجية، كتدفق المجاري المائية، و هطول الأمطار والمعلمات (Parameters) المرتبطة بتقدير الفيضان التصميمي (Design Flood) الخ أو هيدروليكية، كالتفاوت في المواد أو أخطاء النمذجة، على سبيل المثال استخدام معادلة مانينغ (Manning Equation) لوصف جريان مائي غير مضطرد وغير ثابت (Unsteady & Non-uniform Flow)، وقد تكون: هيكلية كالتعرية أو التشبع بالمياه وفقدان استقرار التربة الخ
وهنالك عناصر عدم اليقين المتعلقة بالتصاميم الهيدرولوجية؟(Hydrologic Uncertainties) كالألتباسات الهيدرولوجية بشأن عمليات تدفق المجاري المائية(Stream Flow ) ، • وعدم التيقن المرتبط بالظواهر الطبيعية • وعدم اليقين المرتبط بالنموذج الرياضي المستخدم في التحليل وبمعلماته (Model Parameters) الخ...
1. وهنالك عناصر عدم اليقين (أو الأخفاق) الهيدروليكي (Hydraulic Uncertainties) علي سبيل المثال عدم التيقن فيما يختص بالتصريف المائي التصميمي (Design Discharges) المستخدم في بناء السد أو بنجاعة النموذج التحليلي المستخدم ، فعلي سبيل المثال فان جريان المياه عبر المنشئات الهيدروليكية كالسد(كما في حالة التدفقات الخارجة من بوابات السد أو موجات الفيضان او الفيضان الناجم عن انهيار السد) هو انسياب (أوتدفق) متقلب وغير ثابت وغير منتظم (أي خصائص التدفق تتغير مع الوقت (Unsteady Non-Uniform Flow) )أي أن متوسط سرعة المياه تتفاوت في قطاعات المجري العرضية المتعاقبة ) ولا يمكن توصيف جريان المياه هذا الا من خلال معادلات سنت فنانت(St. Venant Equations) للمياه الضحلة بينما معادلات مانق وشذي (Manning- Chezy) لا تمثل بصورة صادقة الدفق المائي المتقلب وغير المنتظم (Unsteady Non-Uniform Flow) عبر السد أو عدم اليقين المرتبط بمواد البناء أو بظروف تشغيل الخزان
عناصر عدم اليقين (أو الأخفاق ) الهيكلي (Structural Uncertainties) على سبيل المثال الناجم عن تشبع التربة بالمياه وفقدانها لأستقرارها(Loss of Soil Stability)، أو فشلها الهيدروليكي
عدم اليقين حول مبيعات الكهرباء: كفاءة تصدير الكهرباء هي في نسبة الكهرباء المباعة الي الكهرباء المولدة القدرة على تصدير الكهرباء إلى الدول المجاورة تعتمد على: توافر خطوط نقل بقدرة كافية استعداد تلك الدول لشراء الكهرباء بالسعر المعروض
المخاطر: "المخاطر"(Risk) تصف ظواهرمتكررة وقابلة للقياس الكمي كالهطول السنوي للأمطاروهي عملية عشوائية لكن ثابتة (Stationary Stochastic Process) العلاقة بين المخاطر (Risk )و"وثوقية" السد (Dam Reliability ) مثلا يعبر عنها كالأتي: Reliability (R)=1-Risk . (i.e. If Risk Is .001, R=.990)
و"المخاطر" قد تشمل: المخاطر الطبيعية (كالفيضانات والزلازل وانهيار السد) الأحمال غير المتوقعة أخطاء التحليل الرياضي والأخطاء الحسابية التفاوات (الاختلافات) في خصائص المواد الانحرافات عن الخطة والناجمة عن ظروف البناء 1. الأخطاء البشرية في التصميم والتشغيل والصيانة
وهناك مخاطر التشييد، والتي قد تتمثل في : عدم كفاية تحقيقات الموقع (Site Investigations) عدم كفاية التصميم ظروف العمل المادية الفشل الأدائي للمقاول تجاوز التكاليف (على سبيل المثال نظرا لمعدل التضخم خلال فترة البناء) التأخير في أعمال البناء الطقس
وهناك مخاطر التشغيل والصيانة ) (O & M Risk ، والتي قد تتمثل في: اطالة فترة التركيب والتجميع (Build-up Period ، من انهاء التشييد الي الوصول الي مرحلة تحقيق الاستخدام الكامل للنتشأة، بما في ذلك ربط كهربة السد بالشبكة الأثيوبية وحل مشاكل "التسنين"( “Teething” Problems) والتفاعل بين البشر والمكونات التكنولوجية للنظام العيوب الكامنة في البناء
وهناك مخاطر مرحلة التقويم والرصد (Monitoring & Evaluation) ، علي سبيل المثال: تدهور المواد الترسيبات الطميية
اخر الكلام : درجنا في هذه الفصول من الدراسة المتعمقة ، مراعاة لما فيها من المشقة علي القاريء الكريم في متابعة الحقائق العلمية التي نوردها، أن نبتدر الحلقة بأيات القران الكريم " إِنَّ فِي ذَلِكَ لَعِبْرَةً لِأُولِي الْأَبْصَار" (ال عمران 13) ،وبالأحاديث الشريفة وبالحكم الباقية ، ثم نَزْجَى شيء من قطائف الشعر كمقبلات قبل الولوج الي متن البحث، لنأخذ القاريء في ختامها ليجد الراحة في أيات القران الكريم ، وفي بستان الشعر والأدب االعربي ، ولما كان "كل امرئٍ جارٍ على ما تعوّدا " كما قال حاتم الطائي، فليكن تدبرنا اليوم في العلم ونقيضه:
"فبأضدادها تعرف الأشياء" ، "والضد يظهر حسنه الضد"! "هَلْ يَسْتَوِي الَّذِينَ يَعْلَمُونَ وَالَّذِينَ لا يَعْلَمُونَ" (الزمر39) و لذا يقول ابن المقفع : "اذا أكرمك الناس لمال أو سلطان فلا يعجبك ذلك، فان الكرامة تزول بزوالهما ، ولكن ليعجبك اذا أكرموك لدين أو أدب"!
يقول ابن كثيرفي شرح الأية عاليه: " أخد كل واحد بحسبه، وهي اشارة الي القلوب وتفاوتها فمنها ما يسع علما كثيرا ، ومنها ما لا يتسع لكثير من العلوم ، بل يضيق عنها"
وفي هذا الصدد يقول الشيح أبي طالب المكي: جاءت الأثار عن نبينا (ص) وعن عيسي (عليه السلام): "لا تضيعوا الحكمة عند غير أهلها فتظلموها ، ولا تمنعوها أهلها فتظلموهم"
ونختم بطرفة ، بين أب وابنه:
وهل ذاك الا أبو عبد الرحمن ، الخليل بن أحمد الفراهيدي ، سيد أهل الأدب قاطبة في علمه وزهده ومنشئ علم العروض ميزان الشعر و موسيقاه ، وأول من ضبط اللغة : اذ يحكي أنه قال : إن لم تكن هذه الطائفة ( يعني العلماء) أولياء الله تعالي ، فليس لله ولي !
وكان على معرفة بالموسيقى حتى كان يقضي الساعات في حجرته يوقع بأصابعه ويحركها تناغما مع ميزان الشعر و موسيقاه، فاتفق أن رآه ابنه على تلك الحال فظن به مساً ، فخرج إلى الناس وقال:أبي قد جن !، أبي قد جن! فدخل الناس عليه فرأوه يقطع العروض ... فأخبروه بما قال ابنه ، وكان يمكن لهذا الشيخ الورع أن يركن الي الأية الكريمة : وَعِبَادُ الرَّحْمَنِ الَّذِينَ يَمْشُونَ عَلَى الْأَرْضِ هَوْنًا وَإِذَا خَاطَبَهُمُ الْجَاهِلُونَ قَالُوا سَلَامًا” (الفرقان63)
أو يكتفي بالعزاء الذي يمكن أن يجده في مقالة ابن دريد الأزدي:
1. Montanari,F & J. Fink, “State Role in Water Resource Policy”, in Cohen, P. et al.Proc. Of the 4th American Water Resources, 1968). 2. Water Info Centre .1973. Water Policies for the Future) 3. World Commissions On Dams: 2000 Report 4. http://www.gerd.gov.et/web/guest/aboutabay?p_p_id=56_INSTANCE_Ydc4&p_p_lifecycle 5. “Smaktin, V. Low Flow Hydrology : A Review”J. of Hydology240(200) ,147-186 6. (Thomas, R.”Planning Procedures for Multipurpose Water Resources Development”, Int’l Commission on Irrigation & Drainage Annual Bulletin, 1962) 7. Water Info Centre, Inc. 1973. Water Policies for the Future) 8. http://www.fao.org/docrep/005/ac675e/AC675E07.htm Dam design and operation to optimize fish production in ... www.fao.org 7. SOME EFFECTS OF MULTIPLE IMPOUNDING WITHIN A RIVER BASIN. The construction of two or more large dams within a river basin has marked effects on the aquatic ... 9. Source :Goodland, R. Distinguishing Better Dams from Worse, International water power & dam construction, 1996, vol. 48, no9, pp. 34-36 10. Petts, G.& C. Bradley,”Hydrological & Ecological Interactions within River Corridors”, in Wilby, R. 1997. Contemporary Hydrology” 11. ”H. Hurst & R. Black.1955. Report on a Hydrological Investigations on How the Max Volume of the Nile Water May be Made Available For Development in Egypt & the Sudan) 12. MOI Memo Dated 9/21/1957 13. ICID .1961. Int’l Problems Relating to the Economic Use of River Waters, & http://en.wikipedia.org/wiki/Columbia_River_Treaty) 14. Masahiro Murakami .1995. “Managing Water for Peace in the Middle East: Alternative Strategies”, http://unu.edu/unupress/unupbooks/80858e/80858E00.htm#Contents 15. http://www.gerd.gov.et/web/guest/aboutabay?p_p_id=56_INSTANCE_Ydc4&p_p_lifecycle 16. Abate 1991; UNDP 1993 17. : http://www.gerd.gov.et/web/guest/nile-basin-studies?p_p_id=56_INSTANCE_o5GQ&p_p_lifecycle=0&p_p_state=normal&p_p_mode=view&p_p_col_id=column-1&p_p_col_count=1&page=4 18. : http://www.gerd.gov.et/web/guest/nile-basin-studies?p_p_id=56_INSTANCE_o5GQ&p_p_lifecycle=0&p_p_state=normal&p_p_mode=view&p_p_col_id=column-1&p_p_col_count=1&page=4 19. Schumn, S. “River Metamorphosis”, J.of Hydraulic Division, Pro. Of ASCE, June 1969 20. Guariso, G & D. Whittington, Implications of Ethiopian Water Development for Egypt & Sudan, Water Resources Development, Volume 3 #2 21. Masahiro Murakami .1995. “Managing Water for Peace in the Middle East: Alternative Strategies”, http://unu.edu/unupress/unupbooks/80858e/80858E00.htm#Contents 22. Snyder, F., A.Blensdale and T. Thompson. 1961.The International Panel on Flood Discharges “Studies of the Probable Maximum Flood for Roseires Dam Project” 23. Dubler, J. and Grigg, N. 1996. ”Dam Safety Policy for Spillway Design Floods.” J. Prof. Issues Eng. Educ. Pract., 122(4), 163–169. TECHNICAL PAPERS 24. Guariso, G & D. Whittington, Implications of Ethiopian Water Development for Egypt & Sudan, Water Resources Development, Volume 3 #2 25. http://www.gerd.gov.et/web/guest/nile-basin-studies?p_p_id=56_INSTANCE_o5GQ&p_p_lifecycle=0&p_p_state=normal&p_p_mode=view&p_p_col_id=column-1&p_p_col_count=1&page=4 26. http://www.gerd.gov.et/web/guest/abbay-basin-study?p_p_id=56_INSTANCE_Ydc4&p_p_lifecycle=0&p_p_state=normal&p_p_mode=view&p_p_col_id=column-1&p_p_col_count=1&page=10 27. http://www.fao.org/docrep/005/ac675e/AC675E07.htm 28. Jansen, P. et al (ed.). 1971. Principles of River Engineering 29. Water Info Centre.1973. Water Policies for the Future 30. http://rsta.royalsocietypublishing.org/content/360/1796/1527.full.pdf 31. I International Commission on Large Dams (ICOLD): Bulletin 59 —Dam Safety Guidelines & ICOLD) : Bulletin 99 —Dam Failures Statistical Analysis) 32. ASCE. 1996.Introduction to River Hydraulics 33. Ahmed, Abdel Aziz. 1960. An Analysis of the Study of the Storage Losses in the Nile Basin. Paper #6102, Proc. Instn. Civ. Engrs., Vol.17. 34. Allan, W. 1954. Descriptive Note on Nile Waters 35. Botkin, D. & E. Keller.1987. Environmental Studies 36. Bureau of Reclamation, 1964 37. Chaudhry, M. 1993.Open Channel Flow 38. Chow, Ven., D. Maidment & L. Mays. 1988. Applied Hydrology 39. Class Notes on Water Resources Policies –University of Minnesota, 2000 40. Cunha, L. 1977. Management & Law for Water Resources 41. Dickinson, H. & K. Wedgwood. The Nile Waters: Sudan’s Critical Resource. Water Power & Dam Construction, Jan. 1982 42. Eagleson, P.S. (1994) The evolution of modern hydrology (from watershed to continent in 30 years). Advances in Water Resources 17, 3–18. 43. El Rashid Sid Ahmed .1959. Paper on Layout of Canals & Drains 44. Emil Ludwig.1936. The Nile 45. Encyclopedia of Public Int’l Law,1995, Vol. II 46. Fetter, C. Applied Hydrogeology 47. Gehm, H. et. al.1976. Handbook of Water Resources & Pollution Control 48. Guillaud, C. “Coping with Uncertainty in the Design of Hydraulic Structures: Climate Change is But One More Uncertain Parameter “, EIC Climate Change Technology, 2006 IEEE Volume 98, Issue No.5 49. Hewlett,J. 1982.Principles of Forest Hydrology 50. Houk, I. 1951.Irrigation Engineering, Vol. 1. 51. Howell, P. & M.Lock, “The Control of Swamps of the Southern Sudan” in Howell, P. & J.Allan (eds.).1994. The Nile: Sharing a Scarce Resource 52. Hunter, J.K. , “Consultant, Sir Alexander Gibb & Partners:”in Ahmed,A.”Recent Development in the Nile Control”, Proc. Of Instn. Civ.Eng., Paper 6102 (1960 53. http://www.mcc.gov/pages/docs/doc/compact-development-guidance-chapter-17 54. http://www.utdallas.edu/geosciences/remsens/Nile/bluewhitenilegif.html 55. http://en.wikipedia.org/wiki/Causes_of_landslides 56. http://www.google.com/imgres?q=what+is+a+saddle+dam&hl=en&safe=off&sa=X&sout=0&tbm=isch&prmd=imvns&tbnid=2Yp2JblizG_boM:&imgrefurl=http://www.gerd.gov.et/&docid=qEuz58Lb6wQzcM&imgurl=http://www.gerd.gov.et/all_vi_au/10136/Image/Abay%252520Dam30.png&w=500&h=350&ei=mcsfUMTNO5H74QTbyoGYDQ&zoom=1&iact=hc&vpx=267&vpy=217&dur=6821&hovh=188&hovw=268&tx=104&ty=182&sig=103037395116927377609&page=7&tbnh=151&tbnw=191&start=68&ndsp=12&ved=1t:429,r:9,s:68,i:332&biw=960&bih=516 57. http://www.google.com/imgres?q=grand+renaissance+dam+ethiopia&hl=en&safe=off&sa=X&biw=932&bih=511&gbv=2&sout=0&tbm=isch&tbnid=1OCt1FPlh_-sLM:&imgrefurl=http://seeker401.wordpress.com/2011/10/01/the-grand-ethiopian-renaissance-dam/&docid=eVGk4Os3dYlCDM&imgurl=http://seeker401.files.wordpress.com/2011/09/millenniumdam.jpg&w=1365&h=951&ei=cPrQT5yUJdSA8gOLmfjxDA&zoom=1&iact=hc&vpx=104&vpy=94&dur=599&hovh=187&hovw=269&tx=103&ty=76&sig=104813297719928048727&page=1&tbnh=150&tbnw=200&start=0&ndsp=8&ved=1t:429,r:4,s:0,i:82 58. http://digitaljournal.com/image/116297 59. http://www.internationalrivers.org/files/attached-files/ethiopiadamefficiency.pdf 60. http://en.wikipedia.org/wiki/Grand_Ethiopian_Renaissance_Dam 61. http://en.wikipedia.org/wiki/Dam 62. http://www.fao.org/docrep/005/ac675e/ac675e04.htm 63. Hurst, H. 1944.A Short Account of the Nile Basin 64. Hurst, H. 1957. The Nile 65. H. Hurst, H. & R. Black.1955. Report on a Hydrological Investigations on How the Max Volume of the Nile Water May be Made Available For Development in Egypt & the Sudan 66. ICID. 1961.International Problems Relating to the Economic Use o River Waters 67. ICID.1961. Int’l Problems Relating to Economic Use of Rivers 68. Jansen, P. et. al.(ed.).1971.Principles of River Engineering 69. John, P. et al Water Balance of the Blue Nile River Basin in Ethiopia 70. Koloski, J. , S. Schwarz & D. Tubbs “Geotechnical Properties of Geologic Materials, Engineering Geology in Washington, Volume 1--Washington Division of Geology and Earth Resources Bulletin 78, 1989 71. Maidment, D. 1992. Handbook of Hydrology 72. Mamak,W. 1964.River Regulation 73. Masahiro Murakami .1995. “Managing Water for Peace in the Middle East: Alternative Strategies”, http://unu.edu/unupress/unupbooks/80858e/80858E00.htm#Contents 74. Mays, L. 1996. Water Resources Handbook 75. MOI.1955. The Nile Waters Question 76. Monenco, 1993. Stage II Feasibility Study, Main Report, Vol. 1 77. Montanari, F & J. Fink, “State Role in Water Resource Policy”, in Cohen, P. et al.Proc. Of the 4th American Water Resources, 1968). 78. Morrice, H. & W. Allan. 1959. Planning for the Ultimate Hydraulic Development of the Nile Valley. Proc. Instn. Civ. Engrs., Paper #6372 79. Morrice, H.”The Water of the Nile & the Future of Sudan”, Unpublished Paper, 1955 80. Nath, B.1996. General Report. Symposium on Economic & Optimum Use of Irrigation System. Pub. No.71 81. Office of Technology Assessment.1984. Wetland: Their Use & Regulation 82. Outers, P.1997.Int’l aw 83. Phillips, O.1967. Leading Cases in Constitutional & Administrative Law 84. Sebenius, J. 1984. Negotiating the Law of the Sea 85. Smith, R. “The Problem of Water Rights”,J. of Irrigation& Drainage. Proc. Of ASCE, December 1959 86. U.N. 1958. Integrated River Basin Development 87. Various MOI pamphlets, notes & publications 88. Waterbury, J.1979.Hydopolitics of the Nile 89. Waterbury, W. 1987.”Legal & Institutional Arrangements for Managing Water Resources in the Nile Basin”, Water Resources Development, Vol. 3 No. 2 90. Whittington, D. & K. Haynes “Nile Water for Whom? Emerging Conflicts in Water Allocation for Agricultural Expansion in Egypt & Sudan, in Beaumont, P. & K. McLachlan (eds.). 1985. Agricultural Development in the Middle East 91. Whittington, D.,J. Waterbury & E. McClelland, Towards A New Nile Waters Agreement, in A. Dinar et al. 1995. Water Quantity/Quality Management & Conflict Resolution) 92. World Commissions On Dams: 2000 Report 93. Mays, L.1996. Water resources Handbook 94. Water Info Centre, Inc. 1973. Water Policies for the Future 95. http://encyclopedia2.thefreedictionary.com/Hydroelectric+Power+Plan 96. Cheng Xuemin “Hydropower in China”, Proc. Instn. Civ.Engng. 102, No. 1,22-33) 97. Zelermyer, W.1964.Introduction to Business Law: A Conceptual Approach 98. الرشيد سيد أحمد 1959 مشكلة مياه النيل 99. الرشيد سيد أحمد 1960 ايراد نهر النيل من مصادره المختلفة 100.الرشيد سيد أحمد 1962 وصف لحوض النيل
فهرس مبدئي للحلقات القادمة:
الفصل الثاني - سد النهضة :
سد النهضة - قراءة فنية: أهداف وأغراض سد النهضة حاكمية هيدرولوجيا موقع السد علي سقف إنتاج الطاقة وعلي سعة المفيض ما هي امكانية تحقيق التوليدالكهربائي بالحجم المعلن وما مدي كفاءة سد النهضة في انتاج الكهرباء ؟ كم تبلغ كفاءة محطة التوليد(Power Plant Efficiency,”) لسد النهضة والتي تتراوح عادة 33-95٪ في وقت عامل حمولة المحطة (Load Factor) –وفق حسابنا - لا تتجاوز (28.5) ٪ فقط (مقارنة ب 45-60٪ في غيرها من محطات التوليد الأخري الأصغر في إثيوبيا):
ماذا يعني اعتماد أثيوبيا علي التوليد الكهرومائي المطلق (100%) من ناحية: • تصادم أغراض الخزانات • و حجم انتاج الطاقة عبر مواسم السنة • وطول خطوط نقل الطاقة • وتبديد الطاقة من قبل نظم النقل؟
سد النهضة واخوته الثلاثة (Karadobi, Mabil (Mendaia,: التنمية التعاقبية للطاقةCascaded Power Development): واستغلال النهر من خلال تتالي السدود (الموصولة هيدروليكيا بعضها ببعض) بهدف تحقيق أفضل استفادة ممكنة من النهر كله (أو حبسا كاملا منهReach) ، وليس من أحد السدود الفردية—ما انعكاس ذلك علي دول الجوار؟
في أية مرحلة نحن الأن من مشروع سد النهضة ، وهل تم استيفاء المتطلبات الفنية للمشروع؟ أساطير وحقائق: هل فوائد ومخاطر السد حقيقية ؟و كيف تؤثر المنشات الهندسية في الأحباس العليا علي المتشاطئة في الأحباس السفلي؟ سد الروصيرص في ظل سد النهضة : خفض درجة الروصيرص الوظيفية الي "قنطرة"(Barrage) ! ماذا يعني ذلك فنيا؟
تقيم علمي للفوائد المفترضة للسد واشراطها وشروطها—(بئس مطية الرجل "زعموا"): حديث شريف السد وضبط مياه النيل الأزرق السيطرة على الفيضانات فى الأحباس السفلي تدفق مائي ثابت على مدار السنة الحد من مشاكل الطمي والرواسب الملاحة: "تحسين فرص النقل النهري" أهداف السد(Dam Objectives) في مقابل تصادم أغراض الخزان (Reservoir Purposes) وتناقضها: هل يجعل هذا كل الفوائد مشروطة (Trade-off)؟ وهل يستطيع برنامج تشغيل الخزان حل كل هذه التناقضات؟ كيف يختلف سد توليد الكهرباء (Power Dam)عن سد التخزين (Storage Dam) للحماية من الفيضانات؟ (توجد صور)
فقه المآلات: تقيم علمي للمخاطروالسلبيات المفترضة للسد واشراطها وشروطها: التأثيرات الجيومورفولوجية (Geomorphologic Impacts) التاثيرات علي النظم الهيدرولوجية و الهيدروليكية ، وتحديدا علي : o التاثيرات كمية المياه ، بما في ذلك: o السيطرة على تدفق المجاري المائية :(Stream Flow) المناسيب(Levels)، والتصريف (Discharges)، والسرعة(Velocity) o التغييرات في المياه الجوفية (مثلا من خلال التسربSeepage) o التاثيرات جودة المياه : o الرواسب (Sediment) والمغذيات(Nutrients) والتعكر(Turbidity)، والملوحة (Salinity) والقلويةAlkalinity))
o التأثيرات علي نظام الغلاف الجوي (Atmospheric System كما في حالة زيادة التبخر o التأثيرات علي نظام القشرة الأرضية (Crustal System)، كما في حالة : التدهور في اسفل النهر: • التآكل نتيجة نقاء المياه (Clear-Water Erosion) • الحت و التآكل الضفي (Shoreline Abrasion/Erosion) o قدح زناد الزلازل(Earthquake Triggering)
احتمالات الفشل الهيكلي ومحفزاته الأثار البيئية التبخر المشاكل الأخري التي ستواجهها السدود الأثيوبية (تذبذب ايراد النيل الأزرق ، الطمي، اعاقة الطمي لعمل التربينات وبالتالي خفض التوليد، وفنيا هناك علي الأقل 4 أسباب سوف تحِد من استغلال كل جريان المياه ( (Total Flowومن استغلال كل فرق التوازن المائي(Total Head) عند الموقع اجراءت تشغيل الخزان(Reservoir Operating Rules) مبدأ عدم الضرار Sic utere tuo ut alienum non laedes” مخاطر تأخر الوصول الي اتفاق حول السد: الحقوق المكتسبة بتغاضي المتضرر عن المقاضاة هل تقلص الخلاف الي السعة التخزيية واجراءت تشغيل الخزان وحدهما؟ الأخطار المسبق" أوثق سهم في كنانة القانون الدولي للمياه—ماهي اليته الكاملة؟ مستويات التعاون الثلاثي في تشغيل السد: منسقية وطنية مستقلة العمل منسقية وطنية لكل مع تنسيق كامل التكامل والتحكم واالتشغيل المشترك الربط الشبكي الكهربائي- ما هي شروط نجاح مثل هذا الربط وهل من محاذير؟ وقفة تأمل Caveat Emptor—or Let the Purchaser beware)!)! 5 طرق لزيادة الطاقة الكهرومائية مع خيار الخزان الأصغر المقترح كبديل ، وأدواتها هي: التقاط الأراقة الاستخدام الفعال للتخزين فرق التوازن المائي كفاءة التوليد فقد الطاقة في ممر المياه (سنشرح كل منه لاحقا ان شاء الله)
الفصل الثالث - اتفاق عنتبي الأطاري: "وَلَا تَكُونُوا كَالَّتِي نَقَضَتْ غَزْلَهَا مِن بَعْدِ قُوَّةٍ أَنكَاثًا" (النحل 92) و"ان المعافي غير مخدوع"(أي اذا دفع المرء الي عمل بالمكر و الخديعة، ثم عوفي من ذلك العمل ، لم يضره ماخودع به، وكأنه لم يخدع) فقه الموازنات: السودان بين رحي اتفاقية 59 واطارية عنتبي، "كالمستجير من الرمضاء بالنار"، والقواعد الشرعية تقرر "اذا اجتمع ضران ، ارتكب أخفهما" أي تحمل الضرر الأخف لدفع الضرر الأشد، "وان ترد الماء بماء أكيس" "هل ثمة قانون دولي" ؟ لماذا السؤال مطروح رغم وجود القانون الدولي العام، القانون الخاص بالحقوق ما بين الأمم ، قانون الأمم (jus gentium ) المعاهدات، "القانون الدولي العرفي ومعايير السلوك المقبولة عالميا (القواعد القطعية “الآمرة” (المعروفة باسم Jus cogens or "compelling law") القانون الدولي الخاص "بالتنازع حول القوانين"، القانون فوق (متخطي) القوانين الوطنية (Supranational law) ، القرارات القضائية (Judicial Decisions) الصادرة من من الدول ، و آراء العلماء (Scholarly Opinions) القانون الدولي" : كيف يخرج الي الوجود ("يولد") من خلال المفاوضات والمعاهدات ، مما يجعل خرقهما خرقا للقانون الدولي هل ثمة قانون دولي للمياه؟ لماذا السؤال مطروح ، رغم وجود القواعد (أو المبادئ) المستخلصة من العقود الدولية ، والعلوم وبعض الولايات القضائية شبه الدولية (Jurisdictions) والتوصيات التي تبنتها رابطة القانون الدولي((Int’l Law Association؟ و لماذا لم يقم قانون دولي واضح للمياه؟ "القانون الدولي للمياه" ونسبه في "قوانين حقوق المياه " الأمريكية : "عقيدة المشاطئة"(Riparian Doctrine) ذو الجذور في "القانون العام" ، والمتبناه من قبل دول الأحباس العليا ومذهب "الاستحوازات السابقة"(Prior appropriation) ذو الجذور في القانون التشريعي والمتبني من قبل دول الأحباس السفلي الفرق بين الأتفاقيات الثنائية (كأتفاقية عام 1959) والأتفاقيات متعددة الأطراف(كأطار عنتبي) عناصر القوة في الصراع المائي وفي منتدي عنتبي يوغنده وحرمان المتخاصم من التقاضي (او التأكيد علي نقطة قانونية) “ (The Doctrine of Estoppel القران الكريم كان أول من اوضح (في سور الأعراف والقمر والشعراء) أن توزيع الأنصبة (علي أساس المحاصصة) يكفل أفضل الطرق للأستقرار السياسي والأجتماعي من أجل التنمية والبناء،وليس ترك الأمرعلي الشيوع، وهو ما أثبته"هاردن" في "مأسأة الشيوع" The Tragedy of the Commons
الفصل الرابع : اتفاقية مياه النيل لعام 1959: هَلْ ثُوِّبَ السودانيون ما كانوا يأملون؟
كيف تؤثر المنشات الهندسية في الأحباس السفلي علي المتشاطئة في الأحباس العليا؟ التبخر عند السد العالي الراجع للتخزين المستمر(Over-year-Storage) والراجع للتخزين السنوي (Annual Storage) كما في التبخر من سدود السودان الأربعة المطالب المائية للسودان ومصر ودول حوض النيل وقت الأتفاقية كيف حسب السودان احتياجاته المائية عام 1959؟ وما هو نصيب السودان من مياه النيل الذي هدف الي تحقيقه المفاوضون السودانيون؟-- مع صور المستشارين الذين رافقوا الوفد الوزاري المفاوض (ما بال أقوام يخلطون بين الوفد المفاوض ومستشاريهم!) المطالب المائية التاريخية لدول شرق أفريقيا في الستينيات الطرق المختلفة لتوزيع الأنصبة من المياه الدولية وما التي استخدمت في اتفاقية 1959 العروض التي تقدمت بها مصر للسودان في مقابل شهادة المحكم الأمريكي كوري الحقوق الطبيعية في مقابل الحقوق المخولة والمكتسبة والمحجوزة والمرتبطة والأستخدام المخول والفائدة المخولة التدافع لأكتساب الحقوق المخولة (Vested Rights) ارهاصات عشية بدء مفاوضات 1959-- الظرف السوداني الذي سبق التفاوض: كيف حصرت اتفاقية 1929 استغلال السودان لمياه النيل كميا (في 4 مليارم3) وزمنيا (حيث لا تسمح الأتفاقية للسودان باستخدام مياه النيل بين شهري ينايرو يوليو من كل عام)؟ السودان ومصر "يستبقان الخيرات ": اتفاقية مياه النيل لعام 1959 والتدافع نحو الحقوق المكتسبة (Scramble for Vested Rights): لماذا كان تحديد حصة السودان من خلال الأتفاق قرارا استراتيجيا؟ هل كان بوسع السودان المضي قدما في الستينات بتشيد الروصيرص متجاهلا “مبدأالموافقة" (The Consent Principle) وإعلان مونتيفيديو لعام 1933 وقرار بوينس آيرس لعام 1957؟ رغم اعلانه "انه لم يعترف يوما باتفاقية 1929"، وهو لعشرات السنين ملتزم بها عمليا !، هل كان بوسع السودان أن يتبرأ عمليا من الأتفاقية متجاهلا"اتفاقية فيينا لعام 1978 بشأن "خلافة الدول" (State Succession) واتفاق الدول الأفريقية اللأحق –والمختمر وقتها في اذهان القادة الأفارقة-- بموجب نظام "الأرث الأستعماري" “Uti Possidetis باعتماد والحفاظ على المعاهدات الدولية الموقعة من قبل القوى الاستعمارية السابقة؟ تقسيم صافي الفوائد(Net Benefit) بين مصر والسودان وتفاصيل التعويضات لماذا أخذ المفاوضون السودانيون والمصريون برقم ال84 مليار(كمتوسط لأيراد النيل السنوي عند اسوان) رغم انه ليس الرقم الوحيد الذي كان من الممكن أن يختاروه ، وتركوا رقم ال 93 مليار الذي اثبتت الأيام أنه هو الأكثر واقعية؟ هل الأمر متصل بمعالجة مطالب الدول المتشاطئة الأخري؟ "مأساة المشاعات” (أو الشيوعThe Tragedy of the Commons Anti-، وفق البند السابع من قواعد هلسنكي كما فصلته رابطة القانون الدولي"): هل وقع السودان في شراكها؟ اتفاقية مياه النيل لعام 1959 ما لها وماعليها: سبعا من المعايير الفنية التي يمكن بها الحكم علي جودة ونجاعة (أو نتائج ) الأتفاقيات الدولية كم خسرالسودان من الطاقة الكهرومائية بقيام السد العالي ؟ هل استفاد السودان من قيام السد العالي؟ تقيم فني وموضوعي كيف عالجت الأتفاقية تذبذب ايراد النيل؟ كيف ظلت اتفاقية 1959 قائمة لنصف قرن؟ كيف حصنت الأتفاقية نفسها بأستيفاء أربع عشرة عنصرا من متطلبات الأستدامة ؟ دعاوي التخلي عن اتفاقية 1959 ، ما بين مبدأ الوفاء بالعهد وقدسية الأتفاقيات ، في مقابل التحلل من التزامات الأتفاقية علي اساس تغير الظروف –هل يكون السودان أخرق من أم ريطة القرشية ناقضة غزلها ليضحي "قابضا علي الماء"!وأحمق من أبي غيشان الذي كانت له سدانة الكعبة فخدعه عن مفاتيحها قصي بن كلاب! “Clausula rebus sic stantibus)) "ان ترد الماء بماء أكيس"– تقيم موضوعي
الفصل الخامس— التعاون الأقليمي التنمية المتكاملة لأحواض الأنهار التطوير المشترك للمنشئات المائية مشروع ضبط النيل كوحدة هيدرولوجية – برنامج دعا اليه السودان من قبل! ماهي ابحاث المياه التي يمكن التعاون فيها معيقات التعاون بين دول الحوض- "مأزق السجين"( The Prisoner’s Dilemma) شروط التنمية المائية المتكاملة لحوض النيل
بروفسير قريش مهندس مستشار و خبير اقتصادي دولي في مجالات المياه والنقل والطاقة والتصنيع، بجانب خبرته في مفاوضات نقل التكنولوجيا وتوطينها و في مفاوضات نزاعات المياه الدولية واقتسامها وقوانين المياه الدولية بروفسير قريش حائزعلي الدكتوراه الأولي له (Summa Cum Laude) من جامعة كولمبيا الأمريكية في هندسة النظم الصناعية والنقل والتي أتم أبحاثها في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا M.I.T.)) حيث عمل زميلا في "مركز الدراسات الهندسية المتقدمة" بالمعهد، وحيث قام بوضع مواصفات تصميمية أولية لطائرتين تفيان بمتطلبات الدول النامية مع الأختبار الناجح للطائرين علي شبكات طيران الدول النامية من خلال أساليب المحاكاة الحاسوبية الرياضية وتفوقهما علي الطائرات المعروضة في الأسواق ، وهو أيضا حائز علي ماجستير الفلسفة (M.Phil.) بتخصص في التخطيط الاقتصادي والاقتصاد الصناعي من نفس الجامعة و حيث انتخب عضوا في" الجمعية الشرفية للمهندسين الأمريكيين" (Tau Beta Pi ) ورشح في نفس السنة للقائمة العالمية للمهندسين الأشهر (Who's Who) بروفسير قريش حائز أيضا علي دكتوراة ثانية من جامعة مينيسوتا الأمريكية في موارد المياة بتخصص في الهيدرولوجيا وعلم السوائل المتحركة (الهيدروليكا)، وعلي ماجستير إدارة الأعمال من جامعة يوتاه الأمريكية بتخصص اقتصاد وبحوث العمليات، بجانب حصوله علي شهادة في النقل الجوي من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (M.I.T.)و علي شهادة في "العلوم والتكنولوجيا والتنمية" من جامعة كورنيل الأمريكية وفي جانب السيرة العلمية العملية، فقد عمل بروفسير قريش كمساعد باحث بجامعة ولاية يوتاه الأمريكية ، ثم باحث أول بالمجلس القومي للبحوث ومحاضر غير متفرغ بجامعة الخرطوم وعمل بعدها كبروفيسور مشارك في جامعتي ولاية مينيسوتا الأمريكية وجامعة الملك عبد العزيزبجدة ، ومستشارا لليونسكو بباريس و مستشارا للأمم المتحدة (الأسكوا) ، وخبيرا بمنظمة الخليج للأستشارات الصناعية في الجانب المهني، بروفسير قريش هو مهندس بدرجة مستشار" في" المجلس الهندسي السوداني" وزميل في "الجمعية الهندسية السودانية" وعضو مجاز في" أكاديمية نيويورك للعلوم" ومجاز "كعضو بارز في جمعية هندسة التصنيع الأمريكية كما هو مجاز "كعضو بارز" أيضا من قبل "معهد المهندسين الصناعيين" الأمريكي وعضو مجاز من قبل "معهد الطيران والملاحة الفضائية" الأمريكي وعضو مجاز من قبل "الجمعية الأمريكية للمهندسين المدنيين" والمعهد الأمريكي للعلوم الإدارية و الجمعية الأمريكية لضبط الجودة والمعهد البريطاني للنقل
