تأثير المناخ تغيير في التسلل تخطيط الهياكل الأساسية

مقدمة

ويتغير تغير المناخ بصورة أساسية في الدورة الهيدرولوجية، مع ما يترتب على ذلك من عواقب عميقة بالنسبة لديناميات التسلل - وهي العملية التي يدخل بها الماء التربة وينتقل إلى المناطق المتخلفة في إعادة تغذية طبقات المياه الجوفية، ومع ارتفاع درجات الحرارة العالمية، أصبحت أنماط التهطال أكثر انتظاما، وتكثيف الأحداث المناخية الشديدة، فإن معدل وحجم المياه التي تخترق الأرض يتحولان بطرق تحد من تخطيط الهياكل الأساسية التقليدية.

Understanding Infiltration Under a Changing Climate

ويشكل التسلل عنصراً حاسماً في دورة المياه، وهو ينظم تقسيم الأمطار بين المياه السطحية وإعادة تغذية المياه الجوفية، ويعتمد على نوع التربة، ومحتوى الرطوبة من قبل الحيوانات، وتغطية الغطاء النباتي، وشدة هطول الأمطار، ويؤثر تغير المناخ على كل من هذه العوامل بطرق معقدة، مما يؤدي إلى حدوث استجابات غير خطية في معدلات التسلل.

أنماط التأمل المعدلة

ومن بين أكثر الآثار المباشرة لتغير المناخ تعديل خصائص التهطال، حيث أن الهواء الوارمر يرتفع، مما يؤدي إلى انخفاضات أثقل تفصلها تعاويذ أطول جفافاً، ووفقاً لتقرير التقييم السادس للجنة البلدان النامية لمكافحة الجفاف في منطقة المحيط الهادئ، فإن مناطق كثيرة قد شهدت بالفعل زيادات في حالات الاستشهاد القصوى، وعندما تتجاوز كثافة الأمطار شدة الأمطار معدلات تسرب المياه السطحية بدلاً من أن تتدفق في المناطق الحضرية.

الديناميات الدافعة للتربة

كما أن تغيير الأنماط الموسمية يغير رطوبة التربة في أعقابها - رطب التربة قبل حدوث الأمطار - وفي المناطق التي يزداد فيها الجفاف، قد تصبح التربة مركباً أو ممزقاً من حيث الهيدروجين، وتخفض التسلل حتى عندما تصل الأمطار أخيراً، وفي ضوء ذلك، يمكن لفترات طويلة من الرطب أن تشبع التربة، وتخفض معدل التسلل إلى الأحداث اللاحقة([التغيرات في الهياكل الأساسية في الأوكسيدات].

كراسي مجمدة و منشار بيرمفروست

وفي المناطق الباردة، يؤدي تغير المناخ إلى تقليص مدة الغطاء الجليدي والتعجيل بظهور المنشار، وعندما يتدهور التحلل في الأرض، يتغير هيكل الأرض تغيرا جذريا، ويزيد في كثير من الأحيان من التسلل إلى داخله حيث تذوب عدسات الجليد، غير أن ذلك يمكن أن يؤدي أيضا إلى التخريب وعدم الاستقرار في المنحدرات، ويهدد الطرق، وخطوط الأنابيب، ومؤسسات البناء، وفي الوقت نفسه، يؤدي انخفاض أكياس الجليد إلى خفض سرعة الارت المياه الجوفية التي تنمو فيها

الآثار على تخطيط الهياكل الأساسية

وتواجه نظم البنية التحتية - من شبكات مياه العواصف الحضرية إلى قنوات الري الريفية - مصممة لظروف هيدرولوجية محددة، ومع تغير ديناميات التسلل، زيادة الإجهاد الذي تستلزم إعادة تشغيل أو إعادة تصميم باهظة التكلفة.

إدارة المياه العواصف الحضرية

وتواجه المدن في جميع أنحاء العالم فيضانات حضرية أكثر تواتراً وشدة، وتُغنى عن نظم الصرف التقليدية، التي تُستخدم في فترات هطول الأمطار التاريخية، وتُخفض فيها نسبة التسلل بسبب ترابط التربة وتغطية غير مباشرة، وتزيد من حدة حجم المياه المهددة، وتُنفذ العديد من البلديات، ]، تقنيات التخفيف من الأثر المنخفض

إدارة المياه الزراعية

وتتوقف الزراعة على وجود طفرة موثوقة في التربة لإنتاج المحاصيل، وتؤثر التغييرات في التسلل على توافر المياه للمحاصيل وعلى خطر تآكل التربة، وفي المناطق التي يزداد فيها تساقط الأمطار فيها، يمكن أن يؤدي تدفق الأراضي إلى تجريد التربة من التربة، مما يقلل من الإنتاجية الطويلة الأجل، وعلى العكس من ذلك، فإن فترات الجفاف الطويلة تقلل من تواتر أحداث التسلل، مما يرغم المزارعين على الاعتماد بقدر أكبر على الري الذي يفصل في حد ذاته إمدادات المياه الجوفية.

إعادة شحن المياه الجوفية وتوفير المياه

ويعتمد العديد من المجتمعات المحلية على المياه الجوفية للشرب والري، إذ تؤثر التغيرات التي تُحدثها المناخ في التسلل تأثيرا مباشرا على المعدل الذي تُعاد فيه المياه الجوفية، وفي المناطق القاحلة وشبه القاحلة، حيث تكون إعادة التغذية محدودة بالفعل، بل إن الانخفاضات الصغيرة يمكن أن تؤدي إلى انخفاضات مزمنة في طاولات المياه، إلا أن مشاريع إعادة تغذية طبقات المياه الجوفية التي تستوعب مياه الأمطار وتوجهها إلى أحواض التسرب، أصبحت أدوات نجاحا أساسية للحفاظ على الإمدادات المائية.

استراتيجيات التكيف

ويتطلب تكييف الهياكل الأساسية لتحول ديناميات التسلل نهجا متعدد الجوانب يجمع بين الهندسة والإيكولوجيا والحوكمة، ويجري نشر الاستراتيجيات التالية في جميع أنحاء العالم.

البنية التحتية الخضراء والحلول القائمة على الطبيعة

(أ) استخدام الهياكل الأساسية الخضراء لنظم طبيعية لإدارة مياه الأمطار وتعزيز التسلل. ) الرصفات القابلة للتداول ، )