القناة (الجغرافية)
في الجغرافيا الطبيعية وعلم المياه ، القناة هي شكل أرضي يقع عليه مسطح مائي ضيق نسبيًا ، مثل النهر أو دلتا النهر أو المضيق . في حين تشير القناة عادةً إلى تكوين طبيعي، يشير المصطلح المماثل لها قناة إلى بنية اصطناعية مماثلة.
تعتبر القنوات مهمة لوظائف الموانئ وغيرها من المسطحات المائية المستخدمة في الملاحة البحرية . وبطبيعة الحال ، تتغير عمق القنوات وسعتها بسبب عمليات التآكل والترسيب . ويحافظ البشر على القنوات الصالحة للملاحة من خلال التجريف وغير ذلك من العمليات الهندسية.
وبالتوسع، ينطبق المصطلح أيضًا على السوائل الأخرى غير الماء، مثل قنوات الحمم البركانية . ويُستخدم المصطلح أيضًا تقليديًا لوصف السمات السطحية الخالية من الماء على كوكب الزهرة .
تشكيل
يشير مصطلح بداية القناة إلى الموقع على منحدر جبلي حيث يبدأ الماء في التدفق بين ضفاف يمكن تحديدها. [1] يُشار إلى هذا الموقع باسم رأس القناة ويمثل حدودًا مهمة بين عمليات المنحدرات والعمليات النهرية. [1] رأس القناة هو الجزء الأكثر انحدارًا من شبكة القناة ويتم تحديده من خلال تدفق المياه بين ضفاف يمكن تحديدها. [1] يتشكل رأس القناة عندما تتراكم التدفقات السطحية و / أو التدفقات تحت السطحية إلى نقطة يمكن فيها للإجهاد القصي التغلب على مقاومة تآكل سطح الأرض. [ 1] غالبًا ما ترتبط رؤوس القنوات بالرواسب والوديان والانهيارات الأرضية . [1]
التدفق السطحي هو عامل أساسي في بدء القناة حيث يتعمق التدفق السطحي المشبع لزيادة إجهاد القص وبدء شق القناة. [1] تتقارب التدفقات السطحية في المنخفضات الطبوغرافية حيث تبدأ القناة. تحدد تركيبة التربة والنباتات وهطول الأمطار والتضاريس كمية ومعدل التدفق السطحي. يحدد تكوين التربة مدى سرعة حدوث التشبع وتؤخر قوة التماسك انجراف المواد من التدفقات السطحية. [1] تبطئ النباتات معدلات التسلل أثناء أحداث هطول الأمطار وتثبت جذور النباتات التربة على منحدرات التلال. [1]
يؤدي التدفق تحت السطح إلى زعزعة استقرار التربة وإعادة ظهورها على سفوح التلال حيث تتشكل رؤوس القنوات غالبًا. غالبًا ما يؤدي هذا إلى رؤوس قنوات مفاجئة وانهيارات أرضية. تتشكل الجوفاء بسبب التدفقات الجوفية المركزة حيث تكون تركيزات الرواسب في تدفق ثابت. [1] غالبًا ما تهاجر رؤوس القنوات المرتبطة بالجوفاء في التضاريس شديدة الانحدار لأعلى ولأسفل منحدرات التلال اعتمادًا على إمدادات الرواسب وهطول الأمطار.
القنوات الطبيعية
 | لا يستشهد هذا القسم بأي مصادر . ( فبراير 2019 ) |
تتشكل القنوات الطبيعية من خلال عملية نهرية وتوجد في جميع أنحاء الأرض . وتتشكل هذه القنوات في الغالب من خلال تدفق المياه من الدورة الهيدرولوجية ، على الرغم من أنه يمكن أن تتشكل أيضًا من خلال سوائل أخرى مثل تدفق الحمم البركانية التي يمكن أن تشكل قنوات الحمم البركانية . تصف القنوات أيضًا المسار الأعمق عبر الشعاب المرجانية أو الشريط الرملي أو الخليج أو أي مسطح مائي ضحل. ومن الأمثلة على النهر الذي يمر عبر شريط رملي شريط كولومبيا - مصب نهر كولومبيا .
قناة المجرى هي الحدود المادية لمجرى ( نهر ) تتكون من قاع وضفاف مجرى مائي . توجد قنوات المجرى في مجموعة متنوعة من الأشكال الهندسية. يتم التحكم في تطوير قناة المجرى بواسطة حركة الماء والرواسب . هناك فرق بين الجداول ذات الانحدار المنخفض (أقل من بضعة في المائة في الانحدار أو منحدر قليلاً) والجداول ذات الانحدار العالي (منحدر شديد الانحدار). يمكن تمييز مجموعة واسعة من أنواع قنوات المجرى (على سبيل المثال الأنهار المضفرة والأنهار المتجولة والأنهار المتعرجة ذات الخيط الواحد وما إلى ذلك). أثناء الفيضانات ، قد يتجاوز تدفق المياه سعة القناة وستتسرب مياه الفيضانات من القناة وعبر قاع الوادي أو السهول الفيضية أو منطقة الصرف .
أمثلة على الأنهار المحاصرة في قنواتها: جراند كانيون و بلاك كانيون في نهر جونيسون .
في سياق بحري أكبر، كاسم مكان جغرافي، فإن مصطلح القناة هو كلمة أخرى للمضيق ، والذي يُعرَّف بأنه مساحة مائية ضيقة نسبيًا تربط بين مسطحين مائيين أكبر. في هذا السياق البحري ، تكون مصطلحات المضيق والقناة والصوت والممر مترادفة وعادةً ما تكون قابلة للتبادل. على سبيل المثال، في الأرخبيل ، يُطلق على المياه بين الجزر عادةً اسم قناة أو ممر . القناة الإنجليزية هي المضيق الواقع بين إنجلترا وفرنسا.
قنوات تدفق المياه
يوصف شكل القناة من حيث الهندسة (المخطط، المقاطع العرضية، المقطع الجانبي) المحاطة بمواد قاعها وضفافها. هذا الشكل تحت تأثير قوتين رئيسيتين: تصريف المياه وإمدادات الرواسب. بالنسبة للقنوات القابلة للتآكل، يمكن وصف الاعتماد المتبادل لمعلماتها نوعيًا من خلال مبدأ لين (المعروف أيضًا باسم علاقة لين ): [2] حاصل ضرب حمل الرواسب وحجم قاع بخارى يتناسب مع حاصل التفريغ وميل القناة. [3]
القنوات البحرية
يُستخدم مصطلح " القناة الملاحية " كمصطلح بحري للإشارة إلى مسار لسفر السفن، والذي يتم وضع علامات عليه بشكل متكرر (راجع العوامة ) وأحيانًا يتم تجريفه . يميز ثوريسن بين فئات قليلة من القنوات، من A (مناسبة للملاحة ليلًا ونهارًا مع عمق ممر مضمون ) وصولاً إلى D بدون مساعدات ملاحية ويتم توفير أعماق تقديرية فقط لقائد السفينة . [4] فيما يتعلق بالتجريف ، يمكن أن تكون القنوات غير مقيدة (واسعة بما يكفي لاستيعاب 10-15 عرضًا لأكبر سفينة مستخدمة في هذه القناة، ومقيدة جزئيًا مع تجريف محدود في المياه الضحلة، ومقيدة بالكامل ، حيث يتم تجريف القناة بالكامل. [4] غالبًا ما تسمى القناة الأخيرة، التي من صنع الإنسان بالكامل، قناة ، [ 5] مع قناة بنما التي تقدم مثالاً. [6]
لا يشمل المصطلح فقط الأجزاء التي تم تجريفها عميقًا والتي يمكن للسفن الملاحية بها من مصب النهر أو النهر المؤدية إلى مرافق الموانئ ، بل يشمل أيضًا القنوات الأصغر التي تؤدي إلى مرافق الموانئ للقوارب مثل المراسي . عندما تعبر القنوات التي تم تجريفها طين الخليج أو القيعان الرملية، غالبًا ما يكون التجريف المتكرر ضروريًا بسبب الحركة غير المستقرة اللاحقة للتربة القاعية. [7]
تختلف مسؤولية مراقبة ظروف الملاحة في قنوات الملاحة إلى مرافق الموانئ المختلفة، وغالبًا ما يتم تنفيذ أعمال الصيانة الفعلية بواسطة طرف ثالث. تؤثر العواصف وحالات البحر والفيضانات والترسيب الموسمي سلبًا على الملاحة . في الولايات المتحدة، تتم مراقبة قنوات الملاحة وصيانتها من قبل فيلق مهندسي جيش الولايات المتحدة (USACE)، على الرغم من أن عمليات التجريف غالبًا ما يتم تنفيذها من قبل مقاولين من القطاع الخاص (تحت إشراف فيلق مهندسي جيش الولايات المتحدة). يراقب فيلق مهندسي جيش الولايات المتحدة أيضًا جودة المياه وبعض الإصلاحات. تم تأسيس هذا لأول مرة بموجب قانون الأنهار والموانئ لعام 1899 وتم تعديله بموجب قوانين أعوام 1913 و1935 و1938. على سبيل المثال، طور فيلق مهندسي جيش الولايات المتحدة الممر المائي الساحلي ، ولديه قسم وادي المسيسيبي المسؤول عن نهر المسيسيبي من الخليج إلى القاهرة، إلينوي ، وقسم شمال الأطلسي لميناء نيويورك وميناء بوسطن ، وقسم جنوب المحيط الهادئ لميناء لوس أنجلوس وميناء لونج بيتش . تقع مراقبة الممرات المائية وكذلك بعض الاستجابة للانسكابات الطارئة ضمن اختصاص خفر السواحل بالولايات المتحدة ، بما في ذلك القنوات الداخلية التي تخدم الموانئ مثل سانت لويس على بعد مئات الأميال من أي ساحل. تحتفظ حكومات الولايات أو الحكومات المحلية المختلفة بقنوات أصغر، على سبيل المثال قناة إيري السابقة .
انظر أيضا
مراجع
- ^ abcdefghi Bierman, R. B, David R. Montgomery (2014). Key Concepts in Geomorphology. WH Freeman and Company Publishers. United States.
- ^ لين، إي دبليو "أهمية مورفولوجيا الأنهار في الهندسة الهيدروليكية"، وقائع الجمعية الأمريكية للمهندسين المدنيين، 1955، المجلد 81، الورقة 745، ص 533-551.
- ^ إدوارد بيجلي، ر.؛ كيلجور، مارك دبليو. (23 مايو 2011). المؤتمر العالمي للبيئة والموارد المائية 2011. الجمعية الأمريكية للمهندسين المدنيين. رقم ISBN 9780784476628. تم أرشفته من الأصل في 24 يونيو 2016 . تم استرجاعه في 26 نوفمبر 2015 .
- ^ ab Thoresen 2003، ص 78.
- ^ فهمي وهيكل 2023، ص33.
- ^ ثوريسن 2003، ص 79.
- ^ تاريخ الممرات المائية للساحل الأطلسي للولايات المتحدة أرشيف 3 يناير 2007، على موقع واي باك مشين ، فيلق المهندسين بالجيش الأمريكي ، يناير 1983
مصادر
- ثوريسن، كارل أ. (2003). دليل مصمم الموانئ: التوصيات والإرشادات. توماس تيلفورد. رقم ISBN 978-0-7277-3228-6.
- فهمي، وائل أحمد؛ هيكل، نصر توفيق حسن (يناير 2023). "تطوير القنوات الملاحية على طول نهر النيل داخل مصر لتلبية متطلبات النقل الجديدة" (PDF) . مجلة الاتجاهات الهندسية المتقدمة . 42 (1): 33-47. doi :10.21608/jaet.2021.70109.1105. ISSN 2682-2091. S2CID 245210824.
