سريان المياه السطحية (السيول)

المياه السطحية أهم جزء في الدورة الهيدرولوجية وهي المياه الجارية فوق سطح التربة والتي عادة ما تعرف بالسيول . ويبدأ السريان السطحي عاد...

المياه السطحية أهم جزء في الدورة الهيدرولوجية وهي المياه الجارية فوق سطح التربة والتي عادة ما تعرف بالسيول . ويبدأ السريان السطحي عادة في الطبيعة في القنوات والمجاري الصغيرة في المناطق المرتفعة ثم تتجمع لتشكل قنوات اكبر وتنتهي في الأودية التي تحمل المياه لتصب في البحار أو لتختفي في باطن الأرض.

مصادر المياه السطحية:

•الأمطار وتشكل المصدر الرئيس للمياه العذبة.
•المياه الأرضية في الطبقة غير المشبعة (subsurface flow)
•مياه الطبقة المشبعة في باطن الأرض (groundwater flow)

أنواع سريان المياه السطحية

1- سريان فوق سطحي (overland flow)
•عبارة عن سريان المياه في المناطق الجبلية التي عادة ما تكون ذات ميل كبير نسبياً.
•يتميز بأنه سريان ذو طبقة رقيقة لا تتعدى سنتيمترات قليلة
•سرعة هذا السريان عالية نسبياً.
•ليس له حدود واضحة يمكن قياسها بسهولة.

2- السريان في القنوات المفتوحة (open channel flow)
•السريان يحدث نتيجة لتجمع المياه فوق السطحية في الأودية.
•يكون هذا السريان على أسطح ملساء ذات ميل صغير.
• سرعة هذا السريان بطيئة مما يؤدي إلى إعطاء فرصة اكبر لتجمع المياه.
•عمق هذا السريان كبير.
•يسهل تحديد أبعاده.

المقارنة بين النوعين 

العوامل التي تؤثر في سريان المياه السطحية:

•ميل قاع الوادي
•كمية الماء الساقط من الأمطار
• فقدان الماء عن طريق الترشيح أو التبخر ونسبة تشبع التربة
•خشونة قاع الوادي

نظريات أنواع السريان المختلفة:

•نظرية السريان فوق السطحي الهرتوني (Hortonian Overland Flow)

وصف هورتون السريان فوق السطحي " بأنه إذا أهملنا كمية الماء المأخوذ بواسطة النبات من المطر فإن السريان السطحي هو ذلك الجزء من المطر الذي لم يمتص بواسطة التربة عن طريق الترشيح، وتكون كمية السريان السطحي عبارة عن الفرق بين معدل المطر ومعدل رشح التربة". 

هذا النوع من السريان أكثر شيوعا في المناطق الجافة وشبه الجافة 

ومن هذا الوصف يمكن كتابة معادلة هورتون كالتالي: 

R = i – f
حيث R = الماء فوق سطحي
i = معدل المطر
f = معدل الرشح في التربة

•السريان فوق السطحي الناتج من تشبع التربة: 

يحدث نتيجة تشبع بعض أجزاء التربة من حول الوادي، وذلك اما نتيجة لارتفاع مستوى المياه الجوفية أو لزيادة المياه المخزنة في الطبقة الغير مشبعة، هذا النوع من السريان أكثر شيوعا في المناطق الرطبة وليس لها تطبيقات في المناطق الجافة

•خصائص السيول وطرق قياسها:
أهم خصائص السيول:
•حجم السيل الكلي (runoff volume)
•معدل تدفق السيل (runoff rate)
•قيمة ذروة السيل (peak flow)
•وقت الوصول لذروة السيل (time to peak)
•سرعة السيل (runoff velocity)

طرق قياس السيول :

•القياس الغير مستمر لارتفاع السيل:

ويتم بطريقة تثبيت مسطرة طويلة في قاع الوادي وتكون مقسمة إلى سنتيمترات وأمتار واضحة للقارئ من مسافة بعيدة عند حدوث السيول

•القياس المستمر لارتفاع السيل: 

يستخدم جهاز وهو عبارة عن بكرة مرتبطة بسلك مثبت أسفله بعوامة ترتفع عند مرور السيل وارتفاع الماء، وتكون هذه البكرة موصلة بقلم يرسم على ورقة مثبته على قرص دائري يدور تبعاً لساعة مركبة في تروس هذا القرص المعدني، وبذلك يتم قياس السيل بشكل مستمر حتى يتسنى للمستخدم معرفة تدرج ارتفاع وانخفاض السيل في الفترة الزمنية المطلوبة.

قياس سرعة السيل:

يستخدم لقياس سرعة السيل جهاز يسمى الكرنت ميتر (current meter) وهو جهاز مكون من كؤوس نصف كروية مثبتة على عجلة تدور بادخالها في الماء نتيجة لمرور التيار المائي وفي الجهاز شاشة توضح سرعة الكؤوس بـ م/ ثانية.

•قياس التصرف المائي (discharge)

يعرف التصرف المائي (Q) هو حجم التدفق للماء المار في مقطع عرضي مساحته A في مدة زمنية معلومة.

Q = A V
Q = W H V
حيث Q= التصرف المائي م3/ ثانية
W= عرض المقطع (م)
H= ارتفاع الماء

العلاقة بين ارتفاع الماء والتصرف المائي:

المنحنى المعياري (rating curve) 

عبارة عن العلاقة بين ارتفاع الماء في مقطع معين في الوادي ومعدل تصريف السيل في ذلك المقطع.

المنحنى المائي أو الهيدروجراف (hydrograph)

 عبارة عن العلاقة بين كمية تصرف السيل والزمن.

بالتوفيق للجميع