הידרופדולוגיה של מישורי הלס מצפון לבאר שבע

פרופסור אהרון יאיר, האוניברסיטה העברית

אהרון יאיר1, נפתלי גולדשלגר2, יוסי שחר1
1. האוניברסיטה העברית
2. התחנה לחקר הסחף


אגן ניקוז מייצג את היחידה הבסיסית למחקר הידרולוגי. בעבר היה מקובל להניח כי קיים קשר הידרולוגי הדוק למדי בין חלקי האגן השונים, במיוחד בעת אירועי גשם חריגים. היום אקסיומה זו נתונה לביקורת נרחבת הבאה לידי ביטוי במונח Connectivity. המונח העברי הינו "קישוריות" , דהיינו מידת הקשר ההידרולוגי בין חלקי האגן השונים. כגון בין המדרון לאפיק ובין אפיקים מסדרים שונים. לקישוריות ההידרולוגית חשיבות רבה בהיבטים רבים: מבחינה הנדסית חישוב נפח סכרים לאגירת מים, קוטר מעבירי מים, תהליכי סחיפה והשקעה, השתנות תכונות הקרקע לאורך מדרונות ובאופן כללי השלכה על המבנה והתפקוד של מערכות אקולוגיות. לאחר סקירה קצרה של היבט הקישוריות ההידרולוגית בדרום הארץ ההרצאה תתמקד בנושא הקישוריות באזורי הלס בצפון בקעת באר שבע. האזור מאופין בתופעות הידרולוגיות חריגות. מחד, שכיחות גבוהה ביותר של אירועי זרימה שטפוניים (4-8 בשנה). אך ספיקות השיא נמוכות מאד אף באירועי גשם קיצוניים. בנוסף נגר שטפוני מתקבל גם בעוצמות גשם נמוכות מאד, מתחת ל 5 ממ/שעה, בעוד החלחול הסופי של קרקעות הלס הינו 10-15 ממ/שעה. השערת המחקר היתה כי למעשה קיים נתק מוחלט בין המדרונות לאפיק. השערה זו מבוססת על מאפייני רשת הניקוז, מאפייני הגשם באזור, מאפייני ההידרוגרפים, נתוני יחסי-גשם נגר מניסויי המטרה והמאפיינים הגרנולומטריים והרכב המקטע החרסיתי באפיק ובמדרון הסמוך. ההסבר המוצע לנתונים ההידרולוגיים החריגים קשור לתופעת הדיספרסיה של החרסיות. דיפרסיה זו מתרחשת בתנאים הבאים:
1. גשמים בעוצמות נמוכות המקילים על ספיחת המים ותפיחה של המקטע החרסיתי.
2. אחוז חרסית בקרקע מעל ל % 40 .
3. אחוז גבוה בקרקע של מינרלי הסמקטיט והאיליט שהם הדיספרסיביים ביותר.
הבדיקות שנערכו לגבי סעיפים 2 ו 3 מצביעים בצורה ברורה כי הסיכוי לקבלת דיספרסיה הרבה יותר גבוה באלוביום מאשר בקרקע המדרונית.
ממצא זה מסביר היטב את השכיחות הגבוהה של הזרימות באפיק. במידה והאלוביום באפיק עבר כבר דיספרסיה באירוע הגשם הראשון בעונה, הסיכוי לקבלת זרימה שטפונית באירועי הגשם הבאים הינו גבוה מאד. הגבלת השטח המניב נגר לאפיק בלבד מסביר את  ספיקות השיא הנמוכות ואת הצורה התלולה של ההידרוגרפים. הנתק ההידרלוגי בין המדרונות לאפיק נתמך ע"י מאפייני תכונות הקרקע לאורך המדרונות. המונח קטנה מציין את השתנות תכונות הקרקע לאורך המדרון. השתנות זו מוסברת ע"י ההנחה כי מורד המדרון מקבל מים וסחף ממעלה המדרון. בדיקות גרנולומטריות וכימיות שנערכו לאורך מדרון שאורכו 400 מטר. אינם מצביעים על כל שינוי לאורך המדרון.
המחקר מפנה את תשומת הלב לתהליך הדיספרסיה כגורם להתפתחות נגר באזורים צחיחים למחצה בהם מינרל הסמקטיט הינו שכיח. תהליך זה גם מסביר התפתחות נגר בעוצמות גשם מאד נמוכות. מבחינה פדולוגית, העדר הבדלים בתכונות הקרקע לאורך המדרון הנבדק  מציב שאלה לגבי התקפות הכללית למונח הנפוץ של קטנה.

 

 

             


תאריך 29/05/2016 12:00
הדפסשלח לחבר
עבור לתוכן העמוד