سد دهوك

السلامة الإنشائية ومخاطر انهيار السد

من جانب آخر، وأجريت دراسات هندسية لتقييم المخاطر المحتملة في حال حدوث فشل افتراضي للسد، بالاعتماد على نمذجة سيناريو لانهيار جسم السد ومحاكاة انتشار موجة الفيضان الناتجة عنه في المناطق الواقعة أسفل السد. وتهدف هذه الدراسات إلى تحديد المناطق المحتملة للتأثر بالمياه وتقدير خصائص موجة الفيضان ودرجة تعرض المناطق السكنية والمنشآت للخطر.

وفي هذا السياق، تُعد سلامة جسم السد والمنشآت الهيدروليكية المرتبطة به من العناصر الأساسية في إدارة سد دهوك، نظرًا لوقوعه بالقرب من مدينة دهوك وارتباط الخزان بعدد من الاستخدامات المائية والزراعية والترفيهية. وتشمل إدارة السلامة متابعة حالة جسم السد ومنشآت التصريف والمفيض ومستويات المياه داخل الخزان.

إضافةً إلى ذلك، وتكتسب مراقبة مناسيب الخزان ومنشآت المفيض والتصريف أهمية خاصة خلال فترات الأمطار الغزيرة وارتفاع الواردات المائية، إذ تساعد المراقبة المستمرة على اكتشاف التغيرات غير الاعتيادية واتخاذ الإجراءات التشغيلية المناسبة في الوقت الملائم.

إضافةً إلى ذلك، وتتطلب المحافظة على سلامة السد إجراء عمليات فحص وصيانة دورية لجسم السد والمنشآت الملحقة به، إلى جانب تحديث خرائط مخاطر الفيضانات ومراجعة سيناريوهات الطوارئ كلما توفرت بيانات هيدرولوجية أو هندسية جديدة.

إضافةً إلى ذلك، وتشير دراسة تقييم الفشل الافتراضي إلى أن تحليل سيناريوهات انهيار السد لا يعني وقوع انهيار فعلي، وإنما يستعمل بوصفه أداة هندسية لتقييم المخاطر والاستعداد للطوارئ. ويسمح هذا النوع من النمذجة بتحديد مسارات انتشار المياه ومناطق الغمر المحتملة وتوفير معلومات يمكن استخدامها في إعداد خطط الاستجابة والإخلاء.

الخصائص الهندسية

من جهة ثانية، وتشير الدراسات الهندسية إلى أن منسوب قمة السد يبلغ نحو 619.75 مترًا فوق مستوى سطح البحر، بينما يبلغ منسوب المياه الاعتيادي في الخزان نحو 615.75 مترًا. وقد صُمم السد ومنشآته الملحقة لاستيعاب المياه الواردة إلى الخزان وتنظيم تصريفها بما يتناسب مع أغراض الخزن والري وإدارة المياه.

من جهة ثانية، يضم السد مفيضًا من نوع المفيض القمعي أو «فم الجرس» (Morning Glory Spillway)، تبلغ قدرته القصوى على تصريف المياه نحو 81 مترًا مكعبًا في الثانية. كما يتضمن منشأة لسحب مياه الري، ترتبط بنفق مخصص لنقل المياه إلى مشروع ري دهوك.

كذلك، وتبلغ السعة التخزينية الكلية للخزان نحو 52 مليون متر مكعب، منها قرابة 47.51 مليون متر مكعب من الخزن الحي، في حين تقدر السعة الميتة بنحو 4.39 مليون متر مكعب. وتبلغ مساحة حوض التصريف المغذي للخزان نحو 132 كيلومترًا مربعًا وفق بيانات الدراسات الهيدرولوجية للخزان.

من جانب آخر، سد دهوك سد ترابي إملائي مزود بنواة طينية، أُنشئ على مجرى نهر دهوك ضمن وادي دهوك. يبلغ ارتفاع السد نحو 60 مترًا، بينما يبلغ طول قمته نحو 613 مترًا، ويبلغ عرض قمة السد نحو 9 أمتار. وتبلغ سعة الخزان الكلية نحو 52 مليون متر مكعب من المياه.

جودة المياه والحالة البيئية

في هذا الإطار، وأظهرت دراسة سابقة لتقييم الحالة الغذائية للخزان أن تركيز الأكسجين المذاب كان أعلى من 5 ملغم/لتر في مواقع الدراسة، وأن الطلب الحيوي على الأكسجين كان ضمن الحدود المقبولة للاستخدامات المنزلية في فترة الدراسة. كما صنفت مياه الخزان بأنها عسرة، وسجلت تراكيز مرتفعة نسبيًا من الكبريتات.

كذلك، تتأثر جودة مياه خزان سد دهوك بالعوامل الطبيعية والموسمية، إضافة إلى بعض مصادر التأثير البشري في المنطقة المحيطة بالخزان. وقد أظهرت الدراسات أن الخصائص الفيزيائية والكيميائية للمياه تختلف باختلاف الموسم والموقع داخل الخزان، نتيجة تغير درجات الحرارة والهطول والجريان السطحي ومصادر المواد الداخلة إلى المياه.

علاوةً على ذلك، وأجريت دراسة ميدانية حديثة على مياه الخزان خلال عام 2021، شملت ست محطات أخذ عينات خلال تسع زيارات موزعة على الفصول المختلفة، بهدف دراسة التغيرات المكانية والموسمية في الخصائص الفيزيائية والكيميائية وتركيب العوالق النباتية. وأظهرت النتائج وجود اختلافات موسمية ومكانية واضحة في خصائص المياه والمجتمعات النباتية المجهرية.

من جانب آخر، كما سجلت الدراسة اختلافًا في نوعية المياه بين أجزاء الخزان؛ إذ أظهرت المواقع المتأثرة بمياه الصرف المنزلية غير المعالجة ارتفاعًا في بعض المؤشرات المرتبطة بالمواد العضوية والمغذيات، مع ظهور أنواع من العوالق النباتية المرتبطة بالبيئات المتأثرة بالتلوث. وفي المقابل، أظهرت المناطق المتأثرة بالينابيع الكبريتية مجتمعات مختلفة من العوالق النباتية نتيجة الخصائص الجيوكيميائية المحلية.

إضافةً إلى ذلك، وتشير نتائج الدراسات الحديثة إلى أهمية استمرار مراقبة جودة مياه خزان سد دهوك، ولا سيما في ظل تأثير التوسع السكاني والتغيرات المناخية ومصادر التلوث المحلية، مع إمكانية استخدام تركيب العوالق النباتية بوصفه مؤشرًا حيويًا يساعد في الكشف المبكر عن التغيرات البيئية في الخزان.

علاوةً على ذلك، ووفق مؤشر جودة مياه الري المستعمل في الدراسة السابقة، صُنفت مياه الخزان بأنها ذات جودة ممتازة لأغراض الري خلال فترة الدراسة، مع اختلاف الحالة الغذائية للخزان بين الفصول؛ إذ صنفت حالته بأنها متوسطة التغذية في الخريف ومرتفعة التغذية في الفصول الأخرى.

في هذا الإطار، وأشارت الدراسة إلى أن هطول الأمطار خلال فصل الربيع يؤدي إلى زيادة انتقال المغذيات إلى الخزان، في حين ترتبط ظروف الصيف بارتفاع درجات الحرارة وظهور طبقية حرارية للمياه، وهي ظروف تساعد على انتشار بعض الأنواع المتحملة للتلوث والإجهاد البيئي.

التغيرات المناخية وتأثيرها في الخزان

إضافةً إلى ذلك، وتشير الدراسات الهيدرولوجية إلى وجود تباين واضح في كميات الجريان السنوي لحوض سد دهوك، وهو ما يعكس حساسية الموارد المائية للتغير في الظروف المطرية. وتؤثر هذه التغيرات في كمية المياه المتاحة للخزن وفي قدرة الخزان على تلبية الاحتياجات المائية خلال فترات انخفاض الواردات.

وفي هذا الصدد، تؤثر العوامل المناخية في الموارد المائية لخزان سد دهوك من خلال تأثيرها في كمية الأمطار والجريان السطحي ودرجات الحرارة ومعدلات التبخر. ويؤدي التباين الكبير في الهطول بين المواسم والسنوات إلى اختلاف كمية المياه الداخلة إلى الخزان، في حين يمكن لارتفاع درجات الحرارة أن يزيد من فقدان المياه بالتبخر من سطح البحيرة.

كذلك، كما يمكن لارتفاع درجات الحرارة وتغير نمط الهطول أن يؤثرا في جودة المياه، إذ ترتبط درجات الحرارة المرتفعة بزيادة معدلات التبخر وتغير الظروف الفيزيائية والكيميائية للمياه، وقد تسهم التغيرات الموسمية في إعادة توزيع المغذيات والعوالق النباتية داخل الخزان.

في هذا الإطار، وتجعل هذه العوامل إدارة الخزان مرتبطة بصورة متزايدة بالمراقبة المستمرة للأمطار والمناسيب والواردات المائية ودرجات الحرارة، إلى جانب استخدام النماذج الهيدرولوجية والاستشعار عن بعد لتقييم التغيرات المحتملة في الموارد المائية ودعم التخطيط طويل الأمد.

مصادر المياه وحوض التصريف

كذلك، وتُعد دراسة خصائص الجريان والرواسب في الأحواض المغذية للخزان من العوامل المهمة في إدارة سد دهوك، لأن تغير كمية المياه الواردة وتراكم الرواسب يؤثران في السعة التخزينية وكفاءة تشغيل الخزان على المدى الطويل.

من جانب آخر، وقُسّم حوض تصريف سد دهوك في الدراسات الهيدرولوجية إلى أربعة أحواض فرعية رئيسية هي دُلي وكرمَافا، وسندور، وباجلور، وبير أومارا. وتختلف خصائص هذه الأحواض من حيث المساحة والانحدار وطبيعة التربة والغطاء الأرضي، وهو ما ينعكس على كمية الجريان السطحي وحجم الرواسب المنقولة إلى الخزان.

إضافةً إلى ذلك، وتسهم طبيعة التضاريس شديدة الانحدار في أجزاء من حوض التصريف في زيادة الجريان السطحي ونقل التربة والرواسب باتجاه الخزان. وقد تراوحت معدلات إنتاج الرواسب المقدرة للأحواض الفرعية بين نحو 50 و1400 طن لكل كيلومتر مربع سنويًا، تبعًا لاختلاف التضاريس ونوع التربة والغطاء الأرضي.

علاوةً على ذلك، وأظهرت نمذجة الجريان المائي للفترة الممتدة بين عامي 1988 و2011 أن حجم الجريان السنوي الوارد إلى حوض سد دهوك تراوح بين نحو 2.3 و34.7 مليون متر مكعب، بينما بلغ متوسط الجريان السنوي نحو 14 مليون متر مكعب. وترتبط هذه التغيرات بصورة أساسية بالتباين في كميات الأمطار وشدتها وخصائص سطح الحوض.

وفي هذا الصدد، يعتمد خزان سد دهوك بصورة رئيسية على الجريان السطحي الناتج عن مياه الأمطار ضمن حوض التصريف، إذ تتجمع المياه القادمة من الأحواض الفرعية المحيطة بالسد وتصب في الخزان. وتؤثر كمية الأمطار وشدتها ومعامل الجريان السطحي في حجم المياه الواردة إلى الخزان من موسم إلى آخر.

الدراسات الهيدرولوجية والجيومورفولوجية

كذلك، وأشارت النمذجة إلى أن الجريان السنوي في حوض الخزان خلال الفترة المدروسة تراوح على وجه التقريب بين 2.3 و34.7 مليون متر مكعب، بمتوسط يقارب 14 مليون متر مكعب سنويًا، مع اختلاف واضح بين السنوات تبعًا للظروف الهيدرولوجية. كما أظهرت النتائج تفاوت إنتاج الرواسب بين الأحواض الفرعية، الأمر الذي يؤثر في كمية المواد المنقولة باتجاه الخزان.

ومن ناحية أخرى، استعملت الدراسات العلمية الخاصة بحوض سد دهوك نماذج هيدرولوجية وتقنيات قياس ميدانية لتحليل الجريان السطحي ونقل الرواسب نحو الخزان. وقد أظهرت نمذجة الحوض باستخدام نموذجي SWAT وWEPP وجود تباين كبير في معدلات الجريان وحمل الرواسب بين أجزاء الحوض، نتيجة اختلاف التضاريس والانحدارات وخصائص الأحواض الفرعية.

كذلك، وتساعد هذه الدراسات في فهم العلاقة بين الأمطار والجريان السطحي ونقل الرواسب، كما توفر بيانات يمكن الاستفادة منها عند تقييم التغيرات طويلة الأمد في سعة الخزان وتحديد المناطق الأكثر مساهمة في وصول الرواسب إلى البحيرة.

الخزان والسعة التخزينية

من جهة ثانية، ويبلغ منسوب المياه الاعتيادي في الخزان نحو 615.75 مترًا فوق مستوى سطح البحر، في حين يبلغ منسوب المياه الأقصى نحو 618.8 مترًا، أما منسوب الخزن الميت فيبلغ نحو 584 مترًا. وتستعمل هذه المناسيب في إدارة الخزان وتنظيم المياه المخزنة وتصريفها وفق الظروف الهيدرولوجية واحتياجات الاستخدام.

علاوةً على ذلك، تتكون خلف سد دهوك بحيرة اصطناعية تُعرف ببحيرة سد دهوك، وتمتد على طول يقارب 4 كيلومترات، بينما يبلغ أقصى عرض لها نحو 1.7 كيلومتر عند مستويات الخزن الاعتيادية. وتبلغ مساحة سطح الخزان عند منسوب المياه الاعتيادي نحو 2.56 كيلومتر مربع، مع اختلاف مساحة المسطح المائي تبعًا لمستوى المياه في الخزان.

إضافةً إلى ذلك، وتتغذى بحيرة السد بصورة أساسية من مياه الأمطار والجريان السطحي في حوض التصريف، إضافة إلى ذوبان الثلوج وبعض الينابيع والمجاري المائية التي تصب في الخزان. وتؤدي التغيرات الموسمية في كمية الأمطار والجريان السطحي إلى تغيرات واضحة في مستوى المياه وحجم الخزن خلال السنة.

كذلك، تبلغ السعة التخزينية الإجمالية للخزان نحو 52 مليون متر مكعب عند منسوب الخزن الاعتيادي. وتشمل هذه السعة نحو 47.51 مليون متر مكعب من الخزن الحي القابل للاستفادة منه، ونحو 4.39 مليون متر مكعب من الخزن الميت الواقع أسفل منسوب التشغيل.

في هذا الإطار، وقد أظهرت الدراسات الهيدرولوجية أن الخزان يتعرض لتراكم الرواسب القادمة من حوض التصريف، الأمر الذي يؤدي مع مرور الزمن إلى تقليل جزء من السعة التخزينية المتاحة. ولهذا تُعد مراقبة الرواسب وقياس التغيرات في قاع الخزان من العناصر المهمة في تقييم كفاءة الخزان واستدامته.

المنشآت المرتبطة بالسد

وفي السياق ذاته، لا يقتصر مشروع سد دهوك على جسم السد والخزان، بل يضم مجموعة من المنشآت الهيدروليكية المرتبطة بإدارة المياه وتصريفها. ويشمل ذلك مفيضًا من نوع المفيض الجرسي، إضافة إلى منشأة سحب مرتبطة بمنظومة الري، بما يسمح بتنظيم المياه ونقل جزء منها إلى الأراضي الزراعية الواقعة ضمن مشروع ري دهوك.

إضافةً إلى ذلك، ويرتبط مأخذ الري بنفق يبلغ طوله نحو 2,035 مترًا وقطره نحو مترين، وينقل المياه من منطقة السد باتجاه منظومة الري، قبل انتقالها إلى القنوات المخصصة لتوزيع المياه على المناطق الزراعية. ويشكل هذا النظام حلقة وصل مباشرة بين الخزان والمنشآت الزراعية التابعة للمشروع.

التنوع الحيوي والعوالق النباتية

علاوةً على ذلك، وتبين أن بعض أنواع العوالق النباتية يمكن أن تستعمل مؤشرات حيوية على التغير في جودة المياه، إذ استجابت المجتمعات النباتية المجهرية للاختلافات في المغذيات والمواد العضوية والظروف الجيوكيميائية داخل الخزان. كما سجلت الدراسة اختلافًا في المجتمعات الموجودة قرب الينابيع الكبريتية عن تلك الموجودة في المناطق الأخرى من الخزان.

من جهة ثانية، وأظهرت دراسة ميدانية شملت ست محطات في الخزان خلال عام 2021 وجود اختلافات واضحة في تركيب العوالق النباتية بين المواقع والفصول. فقد ارتبطت ظروف الربيع بزيادة المغذيات الناتجة عن الهطول، بينما ارتبطت ظروف الصيف بارتفاع درجات الحرارة وظهور أنواع متحملة للظروف الدافئة والملوثات.

وعلى صعيد آخر، تضم مياه خزان سد دهوك مجتمعات من العوالق النباتية التي تتأثر بالتغيرات الموسمية والخصائص الفيزيائية والكيميائية للمياه. وتختلف تركيب هذه المجتمعات بين أجزاء الخزان تبعًا لمصادر المياه والمواد المغذية والظروف البيئية المحلية.

الموقع والجغرافيا

من جانب آخر، ويُعد موقع السد قريبًا من مدينة دهوك، الأمر الذي أكسب الخزان أهمية تتجاوز وظيفته المائية والزراعية، إذ أصبح موقعًا يرتبط بالأنشطة الترفيهية والاستجمام إلى جانب دوره في توفير المياه والري.

في هذا الإطار، وتتميز المنطقة المحيطة بالخزان بتنوع في التكوينات الجيولوجية، إذ تتكون أجزاء من حوض التصريف من صخور الدولوميت والحجر الجيري والحجر الغريني والمارل الطيني والجبس، وهي تكوينات تؤثر في خصائص الجريان السطحي وحركة المياه والرواسب باتجاه الخزان.

من جهة ثانية، يشكل السد حاجزًا ترابيًا على مجرى نهر دهوك، ويؤدي إلى تكوين خزان مائي يمتد لنحو 4 كيلومترات، ويبلغ عرضه الأقصى قرابة 1.7 كيلومتر. وتبلغ مساحة حوض التصريف المغذي للخزان نحو 135 كيلومترًا مربعًا، وهو ما يجعل كمية المياه الواردة إلى الخزان مرتبطة بدرجة كبيرة بالتساقط المطري والجريان السطحي في المنطقة المحيطة.

وفي هذا السياق، يقع سد دهوك في شمال العراق ضمن محافظة دهوك، على نهر دهوك، وعلى مسافة تقارب كيلومترين شمال مدينة دهوك. يقع السد ضمن منطقة جبلية تتأثر بخصائص المناخ المتوسطي الجاف، إذ تتركز الأمطار بصورة رئيسية خلال فصل الشتاء، في حين ترتفع درجات الحرارة ومعدلات التبخر خلال فصل الصيف.

المراقبة الإنشائية والتشوهات

وفي هذا السياق، أظهرت نتائج القياسات أن أكبر هبوط رأسي مسجل بلغ نحو 20.4 سم خلال الفترة الممتدة بين عامي 1988 و2019 عند نقطة المراقبة BM24، في حين بلغ أكبر تغير رأسي مسجل بين عامي 1990 و2019 نحو 1.5 سم عند النقطة BM27. كما سجلت النقطة BM24 متوسط حركة مطلقة بلغ نحو 6.0 ملم سنويًا خلال فترة الرصد البالغة 31 عامًا.

وفي هذا السياق، خضع سد دهوك لدراسات لمتابعة سلوكه الإنشائي على المدى الطويل، ولا سيما حركة جسم السد والهبوط الرأسي. وأجريت خمس حملات للميزانية الدقيقة خلال الفترة 1988–2019، شملت أعوام 1988 و1990 و1999 و2017 و2019، بهدف رصد التغيرات الرأسية في نقاط المراقبة المثبتة على السد.

إضافةً إلى ذلك، وشملت الدراسات الهندسية للسد كذلك تحليل حركة المياه المتسربة داخل جسم السد وتوزيع ضغوط المسام وثبات المنحدرات باستخدام نماذج عددية للعناصر المحددة. وأظهرت نتائج إحدى الدراسات أن السد كان، وفق مستويات التشغيل التي جرى تحليلها، آمنًا من مخاطر الانجراف الداخلي وانزلاق المنحدرات، مع الإشارة إلى وجود مشكلات في دقة بعض قراءات أجهزة قياس الضغط المسامي الميدانية، مما يؤكد أهمية استمرار أعمال الرصد والصيانة.

مفيض السد ومنشآت تصريف المياه

في هذا الإطار، وتتكامل منشآت المفيض والمخارج السفلية مع منشأة سحب مياه الري التي تنقل المياه من الخزان إلى مشروع ري دهوك، وبذلك تشكل منظومة التصريف والتحكم جزءًا أساسيًا من تشغيل السد وإدارة موارده المائية.

علاوةً على ذلك، وإلى جانب المفيض، يحتوي السد على منشآت سفلية لتصريف المياه والتحكم في إطلاقها من الخزان. وتتيح هذه المنشآت إدارة المياه المخزنة وفق متطلبات التشغيل والري، كما تؤدي دورًا في خفض مناسيب الخزان عند الحاجة إلى تصريف كميات محددة من المياه.

علاوةً على ذلك، وتشير البيانات الهندسية الحديثة إلى أن فتحة المفيض يبلغ قطرها الخارجي نحو 24 مترًا، بينما يبلغ ارتفاع منشأة المفيض نحو 55.47 مترًا. وقد صُممت هذه المنشآت ضمن منظومة السد بهدف ضمان تصريف المياه بصورة منظمة وتقليل المخاطر المرتبطة بارتفاع مناسيب الخزان.

من جانب آخر، تبلغ القدرة القصوى لمفيض سد دهوك نحو 81 مترًا مكعبًا في الثانية، ويعتمد تصميمه على استقبال المياه من الخزان وتمريرها عبر منشآت التصريف باتجاه مجرى النهر أسفل السد. ويسهم هذا النظام في الحد من ارتفاع منسوب المياه داخل الخزان عند حدوث واردات مائية كبيرة.

ومن جهة أخرى، يضم سد دهوك منشآت هيدروليكية مخصصة لتصريف المياه الزائدة وتنظيم مناسيب الخزان، ويأتي في مقدمتها مفيض من نوع مفيض فم الجرس (Morning Glory Spillway)، وهو من المنشآت المصممة لتصريف المياه عندما يرتفع منسوب الخزان إلى مستويات تستدعي تمرير المياه الزائدة بعيدًا عن جسم السد.

تاريخ الإنشاء

إضافةً إلى ذلك، ومنذ بدء تشغيله، ارتبط السد بإدارة الموارد المائية في المنطقة، ولا سيما توفير المياه اللازمة للأنشطة الزراعية والاستفادة من الخزان في تنظيم الجريان المائي خلال المواسم المختلفة. كما أسهم قرب الخزان من مدينة دهوك في تعزيز أهميته بوصفه معلمًا مائيًا وترفيهيًا في المحافظة.

وفي السياق ذاته، أُنشئ سد دهوك خلال عقد الثمانينيات من القرن العشرين بهدف الاستفادة من مياه نهر دهوك وتنظيمها لأغراض خزن المياه والري. واكتمل إنشاء السد عام 1988، وأصبح الخزان الناتج عنه أحد المصادر المائية المهمة في المنطقة المحيطة بمدينة دهوك.

التقييم الهندسي طويل الأمد

من جهة ثانية، وتكتسب المراقبة طويلة الأمد أهمية خاصة بسبب استمرار تشغيل السد لعقود، إذ تتيح المقارنات الزمنية بين القياسات الميدانية والمسوح الهيدرولوجية والباثيمترية رصد التغيرات التدريجية التي قد لا تظهر من خلال القياسات المنفردة. ولذلك أصبحت أعمال القياس والمسح والتحليل العددي من الأدوات المستعملة في تقييم أداء سد دهوك وإدارة خزان المياه المرتبط به.

• انظر كذلك
• سد الموصل
• سد دوكان
• سد دربندخان
• سد حمرين
• سد العظيم
• دهوك
• نهر دهوك

وعلى صعيد آخر، تظهر الدراسات المتراكمة على سد دهوك أن تقييم أدائه لا يعتمد على مؤشر واحد، وإنما يشمل مجموعة من الجوانب الهندسية والهيدرولوجية، من بينها حركة جسم السد، والتسرب، واستقرار المنحدرات، وتغيرات قاع الخزان، وحركة الرواسب. ويسمح الجمع بين هذه البيانات بتكوين صورة أكثر شمولًا عن أداء المنشأة منذ بدء تشغيلها.

الأهمية الاقتصادية والزراعية

علاوةً على ذلك، كما أظهرت الدراسات المتعلقة بجودة مياه الخزان أن المياه كانت ذات جودة مناسبة للري وفق مؤشر جودة مياه الري المستعمل في إحدى الدراسات، مع اختلاف بعض الخصائص الكيميائية والمغذية بحسب الموسم ومواقع أخذ العينات.

كذلك، وتسهم منظومة السد والري في تنظيم الاستفادة من المياه خلال المواسم المختلفة، إلا أن كفاءة الاستفادة الزراعية تبقى مرتبطة بكمية المياه المخزنة والواردة إلى الخزان وبمستوى الرواسب وجودة المياه والظروف المناخية.

ومن جهة أخرى، يمثل خزان سد دهوك موردًا مائيًا مهمًا للمنطقة، إذ ارتبط إنشاؤه أساسًا بتوفير المياه للري والاستخدامات المحلية. وتتيح منشآت السد والخزان نقل المياه إلى مشروع الري والاستفادة منها في دعم الأراضي الزراعية الواقعة ضمن نطاق المشروع.

إدارة الخزان واستدامته

من جهة ثانية، وتوفر تقنيات الاستشعار عن بعد ونظم المعلومات الجغرافية أدوات إضافية لمتابعة التغيرات في مساحة المسطح المائي ومستوى الخزان، ويمكن دمجها مع القياسات الحقلية والبيانات الهيدرولوجية لتطوير نظام أكثر كفاءة لمراقبة الموارد المائية وإدارة الخزان على المدى الطويل.

وفي السياق ذاته، تتطلب إدارة خزان سد دهوك الموازنة بين احتياجات المياه للري والاستخدامات المحلية والمحافظة على المستوى المناسب من الخزن. وتشمل الإدارة الفعالة متابعة الواردات المائية والمناسيب وجودة المياه وحركة الرواسب، إلى جانب تشغيل منشآت التصريف والمفيض وفق الظروف الهيدرولوجية.

من جهة ثانية، وتعد مراقبة الرواسب من الجوانب الأساسية لاستدامة الخزان، إذ يمكن للمسوحات الباثومترية المتكررة تحديد التغيرات في قاع الخزان وتقدير حجم الرواسب المتراكمة ومناطق التعرية. ويساعد ذلك في تقييم السعة التخزينية المتبقية ووضع خطط مناسبة لإدارة الرواسب عند الحاجة.

كذلك، كما تمثل مراقبة جودة المياه عنصرًا أساسيًا في إدارة الخزان، خصوصًا مع تسجيل تأثيرات مكانية وموسمية مرتبطة بمياه الصرف والمصادر الطبيعية للمغذيات والينابيع الكبريتية. ويمكن استخدام المؤشرات الفيزيائية والكيميائية والعوالق النباتية معًا للكشف عن التغيرات البيئية وتحديد مصادر الضغط على النظام المائي.

المراقبة الإنشائية والتشوهات

علاوةً على ذلك، أجريت دراسات طويلة الأمد لمراقبة سلوك جسم سد دهوك بعد تشغيله، ولا سيما التغيرات الرأسية والهبوط التدريجي. واعتمدت إحدى الدراسات على الميزانية الدقيقة لرصد التشوهات، ونفذت خمس حملات مسح خلال الأعوام 1988 و1990 و1999 و2017 و2019، مما أتاح مقارنة الحركة الرأسية لجسم السد على مدى أكثر من ثلاثة عقود.

كذلك، أظهرت نتائج القياسات أن أكبر هبوط رأسي خلال الفترة 1988–2019 بلغ نحو 20.4 سم عند نقطة المراقبة BM24 الواقعة في الجزء الأوسط من جسم السد، بينما بلغ أكبر تغير رأسي بين عامي 1990 و2019 نحو 1.5 سم عند النقطة BM27 في الجانب الغربي. وسجلت النقطة BM24 متوسط حركة مطلقة بلغ نحو 6.0 ملم سنويًا خلال فترة الرصد البالغة 31 عامًا.

كذلك، وتوفر هذه القياسات أساسًا لمتابعة السلوك طويل الأمد للسد، إذ تساعد المقارنة بين القياسات المتعاقبة في تحديد اتجاهات الحركة الرأسية والكشف عن التغيرات التي قد تستوجب مزيدًا من الفحص الهندسي. وتعد المراقبة الدورية لجسم السد ومنشآته جزءًا أساسيًا من إدارة السدود الترابية التي تعمل لفترات زمنية طويلة.

التصميم والتنفيذ

علاوةً على ذلك، بدأت الدراسات والتصاميم الخاصة بالموقع في أواخر سبعينيات القرن العشرين، ونُفذت أعمال إنشاء السد خلال عقد الثمانينيات، واكتمل المشروع عام 1988. وبلغ ارتفاع السد نحو 60 مترًا، فيما بلغ طول قمته نحو 613 مترًا، وارتبط المشروع بمنشآت لتصريف المياه ومأخذ خاص بمنظومة الري.

إضافةً إلى ذلك، جاء إنشاء سد دهوك ضمن مشاريع تنمية الموارد المائية في شمال العراق، واستند اختيار موقعه إلى طبيعة وادي دهوك وخصائص حوض التصريف وإمكانات الاستفادة من المياه المخزنة. وقد صُمم السد ليؤدي دورًا في خزن المياه وتنظيمها، مع ربطه بمنظومة ري تستفيد من المياه الخارجة من الخزان.

في هذا الإطار، السد من النوع الترابي ذي النواة الطينية، وتدعمه طبقات من مواد الترشيح والأغلفة الرملية والحصوية، وهو تصميم يهدف إلى تقليل نفاذ المياه عبر جسم السد والمحافظة على استقراره. وتشير الدراسات الهندسية إلى أن جسم السد يتكون من نواة طينية مركزية تحيط بها طبقات انتقالية ومرشحات وأغلفة داعمة، مع حماية للمنحدر المواجه للخزان بواسطة طبقات من الأحجار المختارة.

المشكلات والتحديات البيئية

علاوةً على ذلك، وتشكل التغيرات المناخية وتذبذب الأمطار وارتفاع درجات الحرارة عاملًا إضافيًا في إدارة الخزان، لأنها تؤثر في كمية المياه الداخلة إليه ومعدلات فقدان المياه بالتبخر، وهو ما يجعل المراقبة المستمرة للمناسيب والخزن ضرورية لإدارة المورد المائي بكفاءة.

علاوةً على ذلك، ومن أبرز مصادر الضغط البيئي تصريف بعض مياه الصرف المنزلية غير المعالجة إلى أجزاء من الخزان، حيث سجلت الدراسات ارتفاعًا في بعض مؤشرات المواد العضوية والمغذيات في المواقع المتأثرة بهذه التصريفات، إلى جانب تغير تركيب العوالق النباتية وظهور أنواع أكثر تحملًا للتلوث.

علاوةً على ذلك، كما تؤدي عمليات تعرية التربة في حوض التصريف إلى نقل الرواسب باتجاه الخزان، الأمر الذي يسبب تراكمها في قاعه وفقدان جزء من السعة التخزينية بمرور الوقت. وقد أظهرت المسوحات الباثومترية الحديثة اختلاف سمك الرواسب داخل الخزان وازديادها باتجاه جسم السد.

وفي هذا الصدد، يواجه خزان سد دهوك عددًا من التحديات البيئية المرتبطة بتغير نوعية المياه وتراكم الرواسب والتغيرات المناخية والنشاط البشري في حوض التصريف. وتزداد أهمية هذه التحديات مع تعدد استخدامات الخزان واعتماده في توفير المياه والري والأنشطة الترفيهية.

الدراسات والنمذجة الهيدرولوجية

وعلى صعيد آخر، خضع حوض سد دهوك لعدد من الدراسات الهيدرولوجية التي هدفت إلى تقدير الجريان السطحي وكميات الرواسب الداخلة إلى الخزان، وتقييم تأثير خصائص حوض التصريف في الموارد المائية المتاحة. واعتمدت بعض هذه الدراسات على نماذج هيدرولوجية لمحاكاة الجريان والرواسب بالاستناد إلى بيانات الأمطار وخصائص التربة والتضاريس واستخدامات الأراضي.

كذلك، واستعملت إحدى الدراسات نموذجي SWAT وWEPP لمحاكاة الجريان والرواسب في حوض الخزان، بهدف مقارنة نتائج النمذجة وتحديد خصائص إنتاج المياه والرواسب في الأحواض الفرعية المغذية للسد.

في هذا الإطار، كما توفر النمذجة الهيدرولوجية وسيلة لتقييم السيناريوهات المستقبلية المتعلقة بتغير المناخ واستخدامات الأراضي، ويمكن الاستفادة منها في تقدير التغيرات المحتملة في الواردات المائية ومعدلات الترسيب ودعم القرارات المتعلقة بإدارة الخزان وتشغيله.

علاوةً على ذلك، وأظهرت نتائج النمذجة وجود تباين مكاني في معدلات الجريان وإنتاج الرواسب داخل حوض التصريف، ويرتبط ذلك باختلاف الانحدار ونوع التربة والغطاء الأرضي وشدة الهطول. وتساعد هذه النتائج في تحديد المناطق الأكثر مساهمة في الجريان ونقل الرواسب باتجاه الخزان.

كذلك، وتتكامل نتائج النماذج الهيدرولوجية مع المسوحات الباثومترية وبيانات الاستشعار عن بعد وقياسات جودة المياه، مما يوفر قاعدة علمية أوسع لمتابعة حالة خزان سد دهوك وتقييم كفاءته المائية والبيئية على المدى الطويل.

الترسبات في الخزان

علاوةً على ذلك، ويؤثر تراكم الرواسب في كفاءة الخزان على المدى الطويل، إذ يؤدي فقدان جزء من الحجم المتاح للخزن إلى تقليل كمية المياه التي يمكن الاحتفاظ بها مقارنة بالسعة التصميمية الأصلية. ولذلك تمثل عمليات المسح الباثومتري الدورية ومراقبة تغيرات قاع الخزان أدوات مهمة لتحديد معدلات الترسيب وتقييم تأثيرها في العمر التشغيلي للسد.

من جهة ثانية، وتشير دراسات حديثة في إدارة الرواسب إلى أهمية الجمع بين المسوحات الحقلية والبيانات الهيدرولوجية والصور الفضائية في متابعة حركة الرواسب وتقييم الخيارات المناسبة لإدارتها في خزان سد دهوك، ولا سيما مع استمرار تغير الظروف المناخية واستخدامات الأراضي في حوض التصريف.

في هذا الإطار، وقدرت الدراسة حجم الرواسب المتراكمة في المقاطع التي شملها المسح، عند المناسيب 599.76 و600.46 مترًا، بنحو 3,117,032 مترًا مكعبًا. كما قدرت حجم التعرية من ضفاف الخزان عند المناسيب نفسها بنحو 2,488,153 مترًا مكعبًا، مما يعكس استمرار التفاعل بين عمليات التعرية والترسيب داخل حوض الخزان.

في هذا الإطار، وأظهرت دراسة منشورة عام 2025، اعتمدت على مقارنة المسح الجيومتري لقاع الخزان قبل التخزين مع نتائج المسح الباثومتري الحديث باستخدام جهاز قياس سرعة التيار الصوتي دوبلر (ADCP)، أن سمك الرواسب يزداد تدريجيًا من الجزء العلوي للخزان باتجاه جسم السد. وبلغ سمك الرواسب في بعض المقاطع نحو 3 أمتار في الأجزاء العليا، بينما وصل إلى نحو 19 مترًا بالقرب من جسم السد.

كذلك، يتعرض خزان سد دهوك لعملية تراكم مستمرة للرواسب المنقولة من حوض التصريف، نتيجة الجريان السطحي وتعرية التربة والصخور في المناطق المرتفعة المحيطة بالخزان. ويؤدي تراكم هذه الرواسب إلى تغير شكل قاع الخزان وتقليل جزء من حجمه التخزيني بمرور الزمن، مما يجعل رصدها من العناصر المهمة في تقييم كفاءة السد واستدامته.

منظومة الري واستخدامات المياه

ومن ناحية أخرى، أُنشئ مشروع ري دهوك بالتزامن مع إنشاء السد للاستفادة من المياه المخزنة في الخزان في ري الأراضي الزراعية الواقعة في سهل دهوك ومناطق من قضاء سميل. وتعتمد المنظومة على نفق ري يسحب المياه من خزان السد، يبلغ طوله نحو 2035 مترًا وقطره نحو مترين، ثم تنتقل المياه إلى قناة رئيسية مفتوحة لتوزيعها على الأراضي الزراعية.

وعلى صعيد آخر، يبلغ طول القناة الرئيسية في مشروع الري نحو 14.65 كيلومتر، وتبلغ طاقتها التصريفية نحو 8.2 متر مكعب في الثانية، وتتفرع منها 27 مأخذًا لري الأراضي الزراعية ضمن منطقة المشروع. وتتيح هذه المنظومة نقل المياه من الخزان إلى الأراضي الواقعة خارج نطاق البحيرة والاستفادة منها في الزراعة.

في هذا الإطار، وتستعمل مياه المشروع في الري بعدة طرائق، من بينها الري الانسيابي والري بالرش، بما يتناسب مع طبيعة الأراضي الزراعية والمنظومة المائية المتاحة. وقد ساعد إنشاء مشروع الري المرتبط بالسد على توسيع نطاق الاستفادة الزراعية من المياه المخزنة وتقليل الاعتماد على مصادر المياه المحلية الأخرى.

في هذا الإطار، وإلى جانب الاستخدام الزراعي، ارتبط خزان سد دهوك بتوفير المياه لمدينة دهوك، وأصبح خلال السنوات اللاحقة خزانًا متعدد الاستخدامات يشمل إمدادات المياه والري والأنشطة الترفيهية. وتشير الدراسات الحديثة إلى أن الوظيفة الأصلية للسد كانت توفير المياه للري والاستخدامات المحلية، بينما ازدادت أهمية الخزان بوصفه موردًا مائيًا وترفيهيًا في المنطقة.

التسرب وثبات المنحدرات

ومن ناحية أخرى، دُرست حركة المياه المتسربة داخل جسم سد دهوك باستخدام نماذج عددية تعتمد طريقة العناصر المحددة، بهدف تحديد خط سطح التسرب وكميات المياه المتسربة وتوزيع ضغط المسام والرؤوس الهيدروليكية داخل جسم السد. كما تناولت الدراسة تأثير اختلاف نفاذية مواد النواة الطينية في الاتجاهين الأفقي والرأسي في سلوك التسرب.

علاوةً على ذلك، واستعملت الدراسة برنامج SEEP2D لتحليل التسرب، وبرنامج STABIL2.3 لتحليل استقرار المنحدرات، مع تطبيق طرق مختلفة لتحليل الاتزان. وأظهرت النتائج أن زيادة نسبة النفاذية الأفقية إلى الرأسية في مواد النواة تؤدي إلى زيادة كمية التسرب، في حين ينخفض عامل أمان استقرار المنحدرات مع ارتفاع هذه النسبة.

في هذا الإطار، وخلص التحليل الهندسي إلى أن السد كان، وفق مستويات التشغيل التي جرى تحليلها، آمنًا من خطر الانجراف الداخلي وانزلاق المنحدرات. وفي الوقت نفسه أشارت الدراسة إلى وجود تفاوت في دقة بعض قراءات أجهزة قياس ضغط المسام الميدانية، وهو ما يبرز أهمية استمرار أعمال القياس والتحقق من أداء أجهزة المراقبة.

أثر السد في المنطقة المحيطة

من جهة ثانية، وساعد توفر المياه المخزنة على دعم النشاط الزراعي في الأراضي الواقعة ضمن نطاق مشروع الري المرتبط بالسد، إذ أتاحت شبكة القنوات والمنشآت المائية نقل المياه من الخزان إلى مناطق الاستصلاح والزراعة. ويعتمد مستوى الاستفادة الزراعية على كمية المياه المتاحة في الخزان وعلى الظروف الهيدرولوجية والمناخية خلال الموسم.

وفي السياق ذاته، كما أصبح الخزان عنصرًا بارزًا في المشهد الطبيعي المحيط بمدينة دهوك، وأسهم قربه من المناطق الحضرية في زيادة استخدام المنطقة المحيطة به لأغراض الاستجمام والأنشطة الترفيهية. وقد أدى تعدد استخدامات الخزان إلى ارتباط السد بالأنشطة الاقتصادية والاجتماعية المحلية إلى جانب وظيفته الأساسية في إدارة المياه.

علاوةً على ذلك، ويمثل سد دهوك بذلك أحد العناصر المؤثرة في البيئة المحلية، إذ يجمع بين وظائف خزن المياه وتنظيمها ودعم الزراعة وتوفير مورد مائي للمنطقة، إلى جانب دوره المتزايد في الأنشطة الترفيهية، مع استمرار الحاجة إلى الموازنة بين هذه الاستخدامات والمحافظة على الموارد الطبيعية.

ومن جهة أخرى، أدى إنشاء سد دهوك إلى تغيرات في استخدامات الأراضي والموارد المائية في المنطقة المحيطة بمدينة دهوك، إذ أسهم الخزان في توفير مورد مائي منظم يمكن الاستفادة منه في الري والاستخدامات المحلية، وأصبح جزءًا من منظومة الموارد المائية التي تعتمد عليها المنطقة.

من جهة ثانية، وفي المقابل، أدى ازدياد النشاط البشري حول الخزان إلى ظهور تحديات تتعلق بالمحافظة على نوعية المياه والبيئة المحيطة، ولا سيما في المناطق التي تتأثر بمياه الصرف أو الأنشطة البشرية. ولذلك أصبحت حماية الخزان وإدارة استخدامات الأراضي المحيطة به جزءًا مهمًا من المحافظة على استدامة موارده المائية.

المسح الباثومتري ومتابعة قاع الخزان

وعلى صعيد آخر، استُخدمت تقنيات المسح الباثومتري لدراسة التغيرات التي طرأت على قاع خزان سد دهوك منذ بدء تشغيله. واعتمدت الدراسات الحديثة على جهاز قياس الأعماق بواسطة الموجات الصوتية مع نظام تحديد المواقع، ومقارنة نتائج المسح الحديث بالبيانات الهندسية التي سبقت تخزين المياه، بهدف تحديد مناطق تراكم الرواسب ومناطق تعرية الضفاف.

إضافةً إلى ذلك، وتوفر الخرائط الباثيمترية الناتجة عن هذه المسوحات وسيلة لمقارنة شكل قاع الخزان في فترات زمنية مختلفة، وتساعد في تقدير مقدار التغير في الحيز التخزيني وتحديد المواقع التي تتطلب اهتمامًا أكبر في برامج إدارة الرواسب.

إضافةً إلى ذلك، وأظهرت نتائج المسح أن سماكة الرواسب تزداد بصورة عامة من الأجزاء العليا للخزان باتجاه جسم السد، إذ كانت السماكات أقل في المناطق العليا ثم ازدادت تدريجيًا باتجاه منطقة السد. كما بينت الدراسة وجود تباين مكاني في تعرية ضفاف الخزان، بحيث تختلف شدة التعرية باختلاف موقعها وطبيعة حركة المياه.

الأهمية السياحية والترفيهية

من جانب آخر، ويمثل الاستخدام السياحي والترفيهي موردًا اقتصاديًا محليًا محتملًا، إلا أن زيادة الأنشطة البشرية حول الخزان تستلزم مراعاة حماية نوعية المياه والحد من مصادر التلوث والمحافظة على البيئة المحيطة.

في هذا الإطار، ويرتبط الاستخدام الترفيهي للخزان بوظيفته المائية الأصلية، إذ تشير الدراسات الحديثة إلى أن السد الذي أنشئ أساسًا لأغراض الري وتوفير المياه أصبح ذا استخدامات متعددة تشمل الترفيه إلى جانب وظيفته المائية.

وفي هذا السياق، أصبح خزان سد دهوك مع مرور الوقت أحد المواقع الطبيعية والترفيهية المعروفة في محيط مدينة دهوك، مستفيدًا من قربه من المدينة وطبيعة المنطقة الجبلية المحيطة به. وقد أدى وجود المسطح المائي والمناظر الطبيعية المحيطة إلى توسع استخدام المنطقة لأغراض الاستجمام والأنشطة الترفيهية.

التصميم والتنفيذ

من جانب آخر، واكتمل إنشاء السد عام 1988، ودخل فيما بعد ضمن منظومة إدارة الموارد المائية في المنطقة. وأصبح المشروع منذ تشغيله أحد المنشآت المائية الرئيسية في محافظة دهوك، مع استمرار الحاجة إلى أعمال المراقبة والصيانة والتقييم الهندسي لضمان كفاءة منشآته مع مرور الزمن.

من جانب آخر، اعتمد المشروع على إنشاء سد ترابي ذي نواة طينية، وهو تصميم يسمح باستخدام المواد المحلية المتوفرة في المنطقة ضمن أعمال الردم والإنشاء، مع توفير منشآت هيدروليكية للتحكم بالمياه وتصريفها. وشملت منظومة المشروع السد والخزان ومنشآت المفيض والتصريف ومنشأة سحب مياه الري المرتبطة بمشروع ري دهوك.

في هذا الإطار، جاء إنشاء سد دهوك ضمن مشاريع تنمية الموارد المائية في شمال العراق خلال النصف الثاني من القرن العشرين، واستند تصميمه إلى طبيعة وادي دهوك وخصائص حوض التصريف ومعدلات الجريان المتوقعة. واختير موقع السد عند الجزء الضيق من الوادي بما يسمح بإنشاء حاجز مائي قادر على حجز المياه الواردة من الحوض والاستفادة من طبيعة التضاريس المحيطة.

التغيرات في مساحة الخزان ومستوى المياه

من جهة ثانية، وتوفر تقنيات الاستشعار عن بعد وسيلة لمتابعة التغيرات في مساحة المسطح المائي بصورة دورية، ولا سيما خلال الفترات التي يصعب فيها إجراء القياسات الحقلية بصورة مستمرة. ويمكن الاستفادة من هذه البيانات في تقييم حالة الخزان ودعم عمليات إدارة الموارد المائية.

في هذا الإطار، تتغير مساحة المسطح المائي لخزان سد دهوك تبعًا لمستوى المياه والظروف الهيدرولوجية والمناخية، ولا سيما كميات الأمطار ودرجات الحرارة ومعدلات التبخر. وقد استعملت دراسات الاستشعار عن بعد ونظم المعلومات الجغرافية صور الأقمار الصناعية لمتابعة التغيرات في مساحة سطح الخزان خلال فترات زمنية مختلفة.

إضافةً إلى ذلك، وأظهرت نتائج تحليل صور الأقمار الصناعية باستخدام مؤشر فرق المياه الطبيعي (NDWI) أن مساحة سطح المياه في الخزان شهدت انخفاضًا تجاوز 23% خلال فترة الدراسة الممتدة لنحو أحد عشر عامًا. وربطت الدراسة هذا التغير بالتبدلات في الظروف المناخية، بما في ذلك الأمطار ودرجات الحرارة والتبخر، إلى جانب التأثيرات البشرية المحيطة بالخزان.