هندسة المناظر الطبيعية

نهر ذو هندسة وظيفية (للوقاية من الفيضانات) (في هيوستن ، تكساس)

تصميم قناة يركز على هندسة المناظر الطبيعية الجمالية (في ستوكهولم ، السويد) للمقارنة.

هندسة المناظر الطبيعية هي تطبيق الرياضيات والعلوم لتشكيل المناظر الطبيعية البرية والمائية. ويمكن وصفها أيضًا بالهندسة الخضراء ، إلا أن أشهر المتخصصين في هذا المجال هم مهندسو المناظر الطبيعية . تُعرف هندسة المناظر الطبيعية بأنها تطبيق متعدد التخصصات للهندسة والعلوم التطبيقية الأخرى في تصميم وإنشاء المناظر الطبيعية التي صنعها الإنسان . وهي تختلف عن أساليب الاستصلاح التقليدية، ولكنها تشملها . وتشمل تخصصات علمية مثل: علم الزراعة ، وعلم النبات ، وعلم البيئة ، وعلم الغابات ، والجيولوجيا ، والكيمياء الجيولوجية ، والهيدروجيولوجيا ، وعلم الأحياء البرية . كما تستفيد من العلوم التطبيقية مثل: العلوم الزراعية والبستانية، وهندسة شكل الأرض، وهندسة المناظر الطبيعية، وهندسة التعدين ، والهندسة الجيوتقنية ، والهندسة المدنية والزراعية وهندسة الري .

تعتمد هندسة المناظر الطبيعية على نقاط القوة الهندسية المتمثلة في تحديد الأهداف، وتحديد الظروف الأولية، والتصميم التكراري، والتنبؤ بالأداء بناءً على معرفة التصميم، ومراقبة الأداء، وتعديل التصاميم لتحقيق الأهداف المحددة. كما أنها تستند إلى نقاط القوة وتاريخ ممارسات استصلاح الأراضي. وتكمن سمتها المميزة في دمج التضاريس والتربة والغطاء النباتي في جميع مراحل التصميم والإنشاء، والتي كانت تُعتبر سابقًا تخصصات منفصلة.

على الرغم من أن هندسة المناظر الطبيعية تشمل جميع عناصر الهندسة التقليدية (التخطيط، والاستكشاف، والتصميم، والإنشاء، والتشغيل، والتقييم، والبحث، والإدارة، والتدريب)، إلا أنها تركز على ثلاثة مجالات رئيسية. أولها تخطيط الإغلاق، والذي يتضمن تحديد الأهداف وتصميم المناظر الطبيعية ككل. أما القسم الثاني فهو تصميم المناظر الطبيعية، ويركز بشكل أكبر على تصميم التضاريس الفردية لتحقيق الأهداف المحددة في عملية تخطيط الإغلاق بكفاءة. يُعد تقييم أداء المناظر الطبيعية أمرًا بالغ الأهمية لكلا المجالين، كما أنه مهم لتقدير المسؤولية ومستويات الضمان المالي. وتُشكل العملية التكرارية للتخطيط والتصميم وتقييم الأداء، التي يقوم بها فريق متعدد التخصصات، أساس هندسة المناظر الطبيعية.

المصدر: ماكينا، جي تي، 2002. استصلاح المناجم المستدام وهندسة المناظر الطبيعية . أطروحة دكتوراه، جامعة ألبرتا، إدمونتون، كندا، 661 صفحة.

يُعدّ مشروع "البيت الزجاجي IBTS" ، الذي كان يُعرف سابقًا باسم "مدينة الغابة"، مثالًا على هندسة المناظر الطبيعية المعاصرة وإدارة الموارد الطبيعية المرتبطة بمشروع " المحيط الحيوي 2" ومشاريع الاستزراع بمياه البحر ، وقد صُمم لإمارة رأس الخيمة . يعتمد مشروع "البيت الزجاجي IBTS" على تصميم متكامل يجمع بين أكثر من 340 تخصصًا هندسيًا وعلميًا وتقنيًا. وقد أُنشئ لتخضير الصحاري الحارة والقاحلة، وتمّ تحسينه لإنتاج المياه العذبة من المياه المالحة أو قليلة الملوحة. يعتمد النظام البيئي الحيوي المتكامل على الأراضي الرطبة، وتحديدًا نظام بيئي لأشجار المانغروف، مُصمم لإنتاج الغذاء والعلف بمعدل 80 طنًا للهكتار سنويًا، وهو ما يُعرف أيضًا بالاستزراع المائي . يتم تحويل الهواء داخل "البيت الزجاجي IBTS" إلى مصدر مياه قوي، ويتم حصاده باستخدام مجموعة من تقنيات التكثيف، مما يجعله محطة تحلية مياه أكثر كفاءة في استهلاك الطاقة من المحطات الصناعية. يستطيع المشروع إنتاج 500,000 متر مكعب من المياه المقطرة يوميًا، مع استصلاح 1000 هكتار من الأراضي الصحراوية الحارة والقاحلة. يتم توليد الكهرباء اللازمة لتحلية المياه بواسطة غابة من توربينات الرياح الصغيرة الموجودة في الموقع نفسه. وتكتسب هذه الأرقام أهمية بالغة لأن بيانات أداء المشاريع الهندسية المُصممة لأغراض ربحية، مثل الأراضي الرطبة لمعالجة مياه الصرف الصحي أو مواقع الزراعة الإيكولوجية، تُفرّق بين المشاريع المجدية تقنيًا والمشاريع ذات الجدوى المالية والبيئية.

يُعدّ مشروع IBTS مثالاً يُحتذى به في تصميم المناظر الطبيعية المستدامة ، حيث يُعيد تأهيل النظم البيئية المنتجة ويُنشئها من جديد، بما في ذلك تربية الأحياء المائية، والزراعة، والغابات، وتوفير السكن للسكان. وقد أصبح هذا المشروع ممكناً بفضل تصميمه الذي يُحاكي شكل البيوت الزجاجية البدوية، وبنائه وصيانته الآلية لسقفه الغشائي الضخم. وبذلك، انخفضت التكاليف الأولية والتشغيلية إلى حدٍّ يسمح بتغطية المناظر الطبيعية بأكملها بشكل دائم، ليس بالطريقة التقليدية للبيوت الزجاجية، بل بهيكل معماري يُتيح إنشاء غابة حقيقية وتطوير المناطق الحضرية أسفل السقف الغشائي.

يمكن استخدام المفاهيم الأساسية لمشروع IBTS في هندسة وتشكيل وتفعيل الصحاري وغيرها من المناطق ذات الظروف القاسية. في عام 2015، تلقى حاكم ولاية ألاسكا عرضًا لمشروع سكني متعدد الوحدات مكتفٍ ذاتيًا بالكامل، استنادًا إلى المفاهيم التي طُوّرت لمشروع IBTS، والتي اعتمدتها شركة TS Prototype-Creation للتطوير العقاري لتناسب المناخ القطبي.

يُعتبر لويس جورج كاربنتر (28 مارس 1861 - 12 سبتمبر 1935) رائدًا في مجال هندسة الري، حيث كان أستاذًا جامعيًا ، ثم عميدًا لكلية الهندسة والفيزياء في جامعة ولاية كولورادو، المعروفة سابقًا باسم كلية كولورادو الزراعية. ^{[ 1 ]} كما كان مهندسًا ورياضيًا ومهندسًا متخصصًا في الري والاستشارات الهندسية . ^{[ 2 ] [ 3 ]}

وهناك بدأ كاربنتر أول برنامج جامعي منظم ومنهجي لهندسة الري عام 1888. وكان يُمنح من يُكمل هذا البرنامج درجة البكالوريوس في هندسة الري. ^{[ 4 ] [ 5 ] [ 6 ]}

كان كاربنتر من أبرز الخبراء في أنظمة الري. خلال حياته، بحث في أنظمة الري ليس فقط في أمريكا الشمالية، بل أيضًا في كندا وأوروبا. قاده ذلك إلى العمل في مجال الاستشارات الهندسية وقانون المياه. شغل منصب مهندس ولاية كولورادو لعدة سنوات، بالتزامن مع استمراره في التدريس. ^{[ 6 ]} لم يقتصر عمل كاربنتر على هندسة الري فحسب، بل شمل أيضًا تقديم الاستشارات في مشاريع الإنشاءات الهيدروليكية والمشاكل المرتبطة بها. ^{[ 6 ] [ 7 ]}

• النسيج الأرضي
• مواد تنسيق الحدائق الصلبة