פוטנציאל מי השיטפונות

מתוך אנציקלופדיה, המכון למדעי כדור הארץ, האוניברסיטה העברית

קפיצה אל: ניווט, חיפוש

הניקוז לים התיכון: נחלים רבים מתנקזים מערבה, אל הים התיכון (איור 7.6). הנחלים בעלי שטחי הניקוז הגדולים ביותר (יותר מ-1,000 קמ"ר כל אחד) הם נחל הבשור המנקז את צפון הנגב, נחל לכיש המנקז את הרי יהודה, נחל הירקון המנקז את מרכז השומרון ונחל הקישון המנקז את עמק יזרעאל. מאפייני אגני הניקוז של נחלים נבחרים המתנקזים מערבה מסוכמים בטבלה 7.1. נפח המים הכולל הזורם בנחלים המתנקזים לים התיכון בשנה ממוצעת מסתכם בכ-210 מלמ"ק (השרות ההידרולוגי, 2000). הממוצע אינו מייצג כמובן את שנים הקיצוניות. לדוגמא, בשנת 1991/2 ברוכת הגשמים התנקזו אל הים התיכון כמויות יוצאות דופן של כ-1,260 מלמ"ק. באותה שנה זרמו 86 מלמ"ק בנחל אלכסנדר, 153 מלמ"ק בירקון, ו-224 מלמ"ק בנחל לכיש, דהיינו פי עשרה ויותר מבשנה ממוצעת. בשנים השחונות ביותר התנקזו לים התיכון כ - 20 מלמ"ק בלבד.

כדי להעריך את מידת ההשפעה של המסלע והכיסוי הקרקעי על עצמת הזרימות בערוצים, הושוו נפחי הנגר העילי של שלושה נחלים הזורמים במישור החוף בישראל. ההשוואה נעשתה בין אגני ניקוז המקבלים כמויות גשמים דומות (600-500 מ"מ בשנה), ועל סמך נתוני גשמים וספיקות של עשרים שנה (בן צבי, 1990). הנחלים הם: נחל עדה ברמות מנשה המנקז שטח שעל פניו חשופים סלעי קירטון האטימים לזרימת מים; נחל עקרון בשפלת יהודה המנקז שטח המכוסה בקרקע אטימה למחצה; ונחל אלכסנדר המנקז שטח שנחשפים בו סלעי הגיר והדולומיט החדירים למים. אגני הניקוז התנהגו באופן שונה לחלוטין: בנחל עדה זרמו בממוצע בערוצי הנחלים כ-25% ממי הגשמים, בנחל עקרון זרמו בממוצע כ-10% ממי הגשם ובנחל אלכסנדר זרמו בממוצע פחות מ-1%.


אגן ההיקוות של ים המלח: מערכת הירדן והכינרת היא החלק העשיר ביותר במים באגן ההיקוות הכולל של ים המלח. מערכת זו היא למעשה מערכת הנגר העילי הגדולה ביותר בישראל, ובשנה ממוצעת זורמים בה יותר ממיליארד מ"ק. מערכת הזרימה בירדן העליון ובכינרת נסקרו בפירוט בפרק 3, והקורא מופנה בזאת לעיון שם. אגן ההיקוות הכולל של ים המלח משתרע על שטח רחב בחמש מדינות: ישראל, לבנון, סוריה, ירדן ומצרים (איור 7.7). האקלים משתנה על פני אגן ההיקוות קיצוניות מאזור של שלג נצחי על הר החרמון בצפון ועד האזור היבש והחם של הנגב והערבה בדרום. נוסף על אגן הניקוז של הירדן, המספק כאמור את מרבית המים, כמויות מים גדולות נתרמות מאגן נהר הירמוך, ומים נוספים מתנקזים מאגני נחל יבוק, נחל ארנון ונחל זרד. אגן נחל הערבה הוא בעל שטח ניקוז גדול במיוחד אך תרומת מימיו מועטה ביותר.

מי השיטפונות המתנקזים לכינרת אינם אובדים, אלא מנוצלים הן סביב האגם עצמו והן במרכז הארץ באמצעות המוביל הארצי. לעומת זאת, המים המתנקזים לים המלח, בדומה למים המתנקזים לים התיכון, אובדים ואינם ניתנים לניצול. השיטפונות הזורמים בירמוך ובירדן התחתון, נתפסים ונשאבים באופן חלקי בסוריה, בירדן ובישראל. לדוגמא, בממלכת ירדן נתפסים מי נחל היבוק במאגר המלך טלאל, ובישראל נתפסים מי נחל תרצה במאגר תרצה שבבקעת הירדן. כמו כן נשאבים מעט מים ישירות מנהר הירדן לצורך שימוש מקומי. אולם לאחר סופות גשם חזקות, נפח ניכר ממי הגאויות אובד לים המלח, הן מהכינרת שעשויה לגלוש (איור 7.8) והן מהירמוך, כשאין אפשרות להטות את מימיו לתעלת הע'ור הירדנית או לכינרת.

נפח הזרימה בירמוך משתנה בקיצוניות, בין מלמ"ק ספורים בחודש לבין 310 מלמ"ק בחודש (איור 7.9). כמו כן ספיקת המים בירמוך שונה באופן קיצוני בין שנים ברוכות לשחונות. לעומת זאת, השונות בין שנים ברוכות לשחונות בנהר הירדן קיצונית פחות. מי שיטפונות נוספים מתנקזים אל ים המלח ממערב, ממזרח ומדרום. ממערב זורמים אליו השיטפונות ממדבר יהודה, ממזרח השיטפונות של הרי מואב, ומדרום מתנקזים אליו מי נחל הערבה המגיעים מהנגב ומהרי אדום. נחלי הנגב הגדולים המתנקזים אל הערבה ומשם אל יום המלח הם נחל צין (1,355 קמ"ר), נחל נקרות (979 קמ"ר), נחל פארן (3,678 קמ"ר) ונחל חיון (1,004 קמ"ר).


השיטפונות בנגב: חשיבות רבה נודעת לזרימות השיטפוניות בנגב ובערבה בשל תרומתן למילוי האקוות. במהלך הזרימה בערוצי הנחלים, מחלחלת כמות מים גדולה אל תת-הקרקע ומעשירה את המאגרים התת-קרקעיים הרדודים (Meirovich et al., 1998). כדי להעריך את יחסי הגומלין בין מי הגאויות לבין מי התהום, נאספים נתונים שוטפים אודות השיטפונות בנגב ואודות מפלסי מי התהום המקומיים. הפרטים על העשרת האקוות בנגב ובערבה מובאים בפרקים 6.6 - 6.7. את הזרימה בוודיות הנגב מודד באופן שגרתי השרות ההידרולוגי, המפעיל רשת תחנות הידרומטריות המודדות את גובה המים בעת הזרימה (איור 7.10). בכל תחנה מתורגם גובה המים בעת השיטפון לערך ספיקת המים באפיק. סיכום של נתונים נבחרים על ספיקות השיא ונפח הגאויות מאז החלו המדידות בנגב מובאים בטבלה 7.2. נפח המים הכולל של הגאות מחושב כאמור לפי התפלגות הספיקות במשך הגאות.

נחלי הנגב יבשים כל השנה, חוץ מקטעים קצרים במורד המעיינות. זרימת המים בנחלים מתרחשת רק בזמן הגאויות, המופיעות פעמים בודדות בשנה ונמשכות שעות אחדות עד יממות אחדות. התצפיות מלמדות כי נגר מתחיל לזרום באגני ניקוז קטנים (עד עשרות קמ"ר) החל מעובי גשם של 5 מ"מ, ובאגנים גדולים יותר הנגר מתחיל החל מעובי גשם של 10 מ"מ (Ben-zvi et al., 1998). בנחלי הנגב הצפוניים, שבהם כמות הגשם השנתית הממוצעת היא כ-250 מ"מ, מתרחשות בממוצע כחמש גאויות בשנה, ובנחלים הדרומיים, שבהם כמות הגשם השנתית היא כ-50 מ"מ, מתרחשת גאות אחת בשנה (איור 7.11). הנתונים מלמדים עוד שככל ששטח אגן ההיקוות גדול יותר, כך גדלה עצמת הספיקה וכך גדל נפח הגאות (איור 7.12). בהשוואה לצפון הארץ ובמרכזה, הנגר העילי מתחיל בנגב לאחר כמויות גשמים מועטות בלבד. הסיבה העיקרית היא שאדמת הלס המכסה שטחים נרחבים בנגב, ובמיוחד בחלקו הצפון מערבי, נוטה להיאטם מיד לאחר טיפות הגשם הראשונות. המנגנון הגורם לאיטום קרקעות הלס הוא הדיספרסיה של החרסיות בהשפעת מי הגשם (מסגרת 4.ה).

מבחינה מעשית, כשיש צורך בבניית גשר מעל אפיק גדול בנגב, יש לתכנן אותו באופן שלא יינזק מספיקת השיא הצפויה באותו המקום. אולם ייתכן שבעתיד יתרחש שיטפון בספיקה עצומה, מסופה המתרחשת פעם באלף שנה, ולכן יש לשקול אם כדאי להשקיע הון רב בניית הגשר. לפיכך ההידרולוגים מחשבים את עצמת השיטפון הצפויה בתדירויות שונות. החישובים מבוססים על המדידות שנעשו בעבר באגן ההיקוות והם מדווחים על זמן החזרה הממוצע לספיקת שיא בעצמה מסוימת. כך ניתן להסיק שבגשר צאלים שעל נחל הבשור לדוגמה צפויה ספיקת שיא של 400 מ"ק בשנייה - אחת ל-10 שנים בממוצע, ספיקה של 650 מ"ק בשנייה - אחת ל - 25 שנה, ספיקה של 950 מ"ק בשנייה - אחת ל-50 שנה, וספיקה של 1,300 מ"ק בשנייה - אחת ל-100 שנה.


סופות גשם קיצוניות: כשבוחנים את כל אירועי הגאות בנגב מתברר שרוב הגאויות מתרחשות בשלושה חודשי החורף העיקריים, היינו דצמבר, ינואר ופברואר, ואילו הגאויות המתרחשות בסתיו ובאביב פחותות בעצמתן ובתדירות הופעתן. אולם כשבודקים את הגאויות בעלות הספיקות הגבוהות בנגב, מתברר שרובן מתרחשות דווקא בעונות המעבר, היינו בסתיו ובאביב. הסיבה היא שסופות הגשמים בעלות עצמה גבוהה בצפון הארץ ובמרכזה מתרחשות בגלל שקעים ברומטריים המגיעים ממערב האופיינים לאמצע החורף, ואילו בדרום הארץ מתרחשות הגאויות בדרך כלל בגלל אפיקי ים סוף הבאים מדרום, האופייניים לעונות המעבר דווקא. בבדיקה מפורטת של השיטפונות שהתרחשו בנגב מאז שהחלו שם המדידות מתברר שאגני צפון הנגב (בשור ובקע), דומים בהתנהגותם לאגני צפון הארץ, ואילו אגני מרכז ודרום הנגב (צין, נקרות ופארן) מושפעים יותר מאפיקי ים סוף ועל כן השיטפונות הגדולים שבהם מוקדמים יותר

נושא זה נחקר במכון למדעי כדור הארץ באוניברסיטה העברית בירושלים http://earth.huji.ac.il

כלים אישיים