بيتر جاكوبوس ويميلسفيلدر

كان بيتر جاكوبوس (بي جيه) ويميلسفيلدر (18 نوفمبر 1907 - 1 يوليو 1995) مهندسًا هيدروليكيًا هولنديًا قدم إسهاماتٍ جليلة في مجال قياس المياه في هولندا، وفي الهندسة الهيدروليكية على الصعيد الدولي. وإلى جانب مشاركته في تصميم وتخطيط مشروع دلتا ووركس ، نشر العديد من الأبحاث، ويُذكر له استخدامه الأول لنظرية الاحتمالات في تصميم مستويات الفيضانات .

قدّم ويميلسفيلدر منهجًا منظمًا لفهم وتوقع حدوث الفيضانات الناجمة عن العواصف، آخذًا في الاعتبار خصائص الارتفاعات المحتملة والممكنة لمستوى سطح البحر، فضلًا عن المصالح البشرية والاقتصادية المعنية. تضمنت منهجيته إنشاء منحنيات تكرارية للفيضانات الناجمة عن العواصف، باستخدام منحنى تكراري معياري قابل للتطبيق على مختلف أجهزة القياس حول العالم، وتصنيف الفيضانات الناجمة عن العواصف بناءً على احتمالية تجاوزها للمستويات القصوى . ساعد نظام التصنيف هذا في فهم تباين الفيضانات القصوى الناجمة عن العواصف على مدى فترات زمنية مختلفة.

أكد ويميلسفيلدر على أهمية مراعاة كل من الفترة الزمنية ومستوى المخاطر عند تحديد مستويات التصميم، داعيًا إلى اتباع نهج ثنائي الأبعاد للحماية من الفيضانات. ويتطلب نهجه وضع منحنى تكرار لكل مقياس، وتحديد الفترة الزمنية التي يكون فيها الخطر قائمًا، واختيار قيمة إجمالية مقبولة للمخاطر المتعلقة بالأضرار الجسيمة، بحيث لا تتجاوز عادةً 10%، وقد تصل إلى 0.1% في المناطق الحرجة. وأشار إلى ضرورة الموازنة بين تكاليف تدابير السلامة والقيم الاقتصادية والبشرية التي تحميها، وأقر بأهمية إدراج بنود احتياطية في التصميم لمراعاة حالات عدم اليقين.

اعتمدت لجنة دلتا، التي أنشأتها الحكومة الهولندية استجابةً لفيضان بحر الشمال عام 1953 ، أساليب ويميلسفيلدر الاحتمالية، وحددت مستويات التصميم بناءً على خطر خسارة كاملة بنسبة مرة واحدة كل ألف عام للمناطق الحيوية، مما يضمن مستوى عالٍ من السلامة. وقد كان لإسهاماته أثرٌ بالغٌ في هندسة السواحل ، ولا تزال تُستَخدَم في تصميم وتنفيذ أنظمة الحماية من الفيضانات في هولندا وخارجها.

وُلد فيميلسفيلدر في مدينة غوس عام 1907، وهو ابن جاكوب أبراهام فيميلسفيلدر ويانيغي فيرشخور. ^{[ 1 ] [ 2 ]} بعد إتمام دراسته في جامعة دلفت للتكنولوجيا ، عمل فيميلسفيلدر في مختبر واترلوپكونديغ ، ثم في هيئة الأشغال العامة الهولندية (Rijkswaterstaat )، حيث شغل منصب رئيس قسم قياس المياه في مديرية إدارة وتحريك المياه. ومن أبرز إنجازاته تطوير أساليب وأجهزة قياس المياه في هولندا. ^{[ 3 ] [ 2 ]}

قدّم ويميلسفيلدر منهجًا احتماليًا لتحديد مستويات الفيضانات التصميمية لمواجهة العواصف في هولندا. قبل عمله، كانت تدابير الحماية من الفيضانات تعتمد على منهج حتمي يستند إلى أعلى مستويات المياه المسجلة سابقًا، بالإضافة إلى بعض التقديرات. على سبيل المثال، تم تحديد ارتفاع سد أفلوتدايك بناءً على أعلى ارتفاع مُلاحَظ للعاصفة ، ^{[ 4 ]} بينما تم تحديد ارتفاع قمة السد بناءً على بيانات غير كافية حول ارتفاع الأمواج . وقد اتضح ذلك جليًا بعد أول عاصفة كبيرة أعقبت اكتمال بناء السد في ديسمبر 1936، عندما وصل منسوب المياه في بحر وادن إلى حوالي نصف متر أسفل السد. ^{[ 5 ]}

في عام 1938، أدخل ويميلسفيلدر تغييرًا جوهريًا في منهجية التصميم من خلال ملاحظة موجزة حول تواتر العواصف المدية، حيث أجرى تحليلًا إحصائيًا لمستويات المياه المقاسة بين عامي 1888 و1937 في هوك فان هولاند لاستخلاص التوزيع الاحتمالي لمثل هذه الأحداث. وقد حدد ويميلسفيلدر تقديرًا إحصائيًا للتوزيع التراكمي لارتفاعات مستوى سطح البحر أثناء المد العالي، وخلص إلى أن ترددات التجاوز${\displaystyle n(h)/n}$، أين${\displaystyle n(h)}$يمثل عدد مرات المستوى${\displaystyle h}$تم تجاوزها خلال${\displaystyle n}$[ ⁶ ]​^​​

قبل أعمال ويميلسفيلدر، طبّق إس إتش إيه بيغيمان الأساليب الإحصائية على الجوانب الهيدرولوجية كالهطول المطري والجريان السطحي لأغراض الري. وفي الولايات المتحدة ، بدأت المنشورات حول الهيدرولوجيا العشوائية ، مثل تلك التي نشرها ألين هازن وآخرون، بالظهور منذ أوائل القرن العشرين. ^{[ 7 ]} مع ذلك، مكّن التحليل الإحصائي الذي أجراه ويميلسفيلدر لمستويات المياه المقاسة بين عامي 1888 و1937 في هوك فان هولاند من استنباط توزيع احتمالي لارتفاع منسوب مياه العواصف. وقد نشر نتائج بحثه في المجلة الهولندية "دي إنجينيور" في مارس 1939، مما أحدث ثورة في تصميم تدابير الحماية من الفيضانات في البلاد. ^{[ 8 ] [ 9 ]}

باستخدام منحنى التردد على مقياس لوغاريتمي ، أظهر ويميلسفيلدر أنه يمكن الحصول على نظرة عامة إحصائية فعالة عن ارتفاعات العواصف. وقد أوضحت ورقته البحثية التي نشرها عام 1939 أن بنية توزيع ارتفاعات العواصف على مر السنين، من حيث القوة والتردد، يمكن تمثيلها بدقة بواسطة قانون احتمالي. ^{[ 8 ]}

في عام 1939، أُنشئت لجنة ستورمفلويدكوميسي (لجنة ارتفاع منسوب مياه العواصف) استجابةً لمخاوف بشأن حالة العديد من السدود في زيلاند . تحت قيادة يوهان فان فين ، اعتمدت اللجنة منهج ويميلسفيلدر الاحتمالي كأساس لتحديد احتمالية تجاوز منسوب المياه وحساب ارتفاعات السدود. وقد مثّل هذا تحولاً عن النهج السابق الذي كان يعتمد فقط على مستويات المياه المرتفعة المسجلة سابقاً. ^{[ 10 ]}

على الرغم من توصية اللجنة برفع منسوب السدود، لم تتخذ حكومة هولندا أي إجراء، وظل نظام السدود عرضة للخطر طوال الحرب العالمية الثانية . بعد الحرب، انصبّ الاهتمام على جهود إعادة الإعمار، وتفاقم هذا الوضع في عام 1953 بسبب فيضان كارثي أودى بحياة 1836 شخصًا في هولندا، وتسبب في أضرار جسيمة للبنية التحتية بلغت قيمتها مليارات الغيلدرات . ^{[ 11 ]}

أدى ارتفاع منسوب المياه المصاحب لفيضان عام 1953 إلى وصوله إلى 3.85 متر فوق مستوى المياه الطبيعي في أمستردام (NAP) في هوك فان هولاند ، وهو أعلى من ارتفاع قمة السدود الذي تم تحديده بناءً على أعلى مستويات المياه المسجلة سابقًا (3.28 متر فوق مستوى المياه الطبيعي) في الموقع نفسه. ^{[ 12 ] [ 13 ] [ 14 ] [ 11 ]}

استجابةً لذلك، شكّلت الحكومة الهولندية لجنة دلتا (Deltacommissie) ، التي كُلّفت بتقديم توصيات للحدّ من مخاطر مثل هذه الكوارث. واعتمدت اللجنة بشكل كبير على التحليلات والحلول التي طرحتها لجنة العواصف المدية، والتي كانت قد تبنّت بالفعل نهج ويميلسفيلدر الاحتمالي لتحديد ارتفاعات السدود. ^{[ 15 ] [ 16 ]}

أوصت لجنة دلتا بتكرار تجاوز مستهدف قدره 10⁻⁴ ^سنويًا كأساس لمستويات التصميم في وسط هولندا، وأدى عملها إلى سن قانون دلتا لعام 1958. وقد أخذ عمل ويميلسفيلدر في الاعتبار عامل أمان يزيد من تكرار التجاوز إلى ما يعادل m = 10⁻⁵ ^، حيث m هو مستوى المخاطرة المقبولة. وهذا يُعادل خسارة إجمالية قدرها 1% خلال فترة ألف عام. ^{[ 17 ]}

قدّم ويميلسفيلدر إسهاماتٍ جليلة في تحليلات وتوصيات لجنة دلتا، وكان نشطًا في مجال البحث طوال مسيرته المهنية، حيث نشر عددًا من الأوراق البحثية التقنية باللغتين الهولندية والإنجليزية. ^{[ 18 ] [ 19 ] [ 20 ] [ 21 ] [ 11 ] [ 22 ] [ 23 ]} ولا تزال نتائج أبحاثه تُستخدَم في وضع تدابير الحماية من الفيضانات في هولندا حتى اليوم. ^{[ 24 ] [ 25 ] [ 26 ] [ 27 ]}

في عام 1946، نشر ويميلسفيلدر دراسة من 358 صفحة تركز على مواضيع مثل التطور الثقافي ، والتغير المجتمعي ، وبنية المجتمع العضوي ، والحوكمة ، والتشريعات ، والنظام الدولي ، بعنوان Plan voor een redelijke Nederlandse samenleving (بالإنجليزية: Plan for a reasonable Dutch society) . ^{[ 28 ]}

عرض الكتاب أفكار ويميلسفيلدر حول كيفية تنظيم هولندا للمجتمع في المجالات السياسية والاقتصادية في أعقاب الحرب العالمية الثانية مباشرة ، وتناول قضايا من بينها مكافحة البطالة ، وإنشاء بنك ائتمان ادخاري، وإعادة تنظيم القطاع المصرفي والصناعي، والمعاشات التقاعدية ، وإدخال إعانة الطفل ، وإدخال دخل منفصل للنساء المتزوجات. ^{[ 29 ]}

• 1938 : Wemelsfelder, PJ "Beknopte Nota over de Frequenties van Stormvloeden" (ملاحظة موجزة عن ترددات العواصف ). وصلة .
• 1939 : Wemelsfelder, PJ "Wetmatigheden in het optreden van Stormvloeden" (الانتظام في حدوث العواصف ). وصلة .
• 1946 : Wemelsfelder, PJ "Plan voor een redelijke nederlandse Samenleving " (خطة من أجل مجتمع هولندي معقول ). وصلة .
• 1948 : فيميلسفيلدر، بي.جيه "Verslag metingen Voedingsduiker Zuid-Willemsvaart" ( تقرير عن قياسات مجاري التغذية في Zuid-Willemsvaart ). وصلة .
• 1948 : Wemelsfelder, PJ "Verslag metingen Voedingsduiker Maastricht: 2de serie" ( تقرير عن قياسات مجاري التغذية في ماستريخت: السلسلة الثانية ). وصلة .
• 1954 : إيدلمان، تي. "Doorbraakvrije zeedijken" ( السدود البحرية الخالية من الاختراق )، مع تعليقات Wemelsfelder، PJ Link .
• 1960 : ويميلسفيلدر، بي جيه "حول استخدام منحنيات التردد لفيضانات العواصف". وقائع الهندسة الساحلية، 7(33)، 617-632. رابط .
• 1965 : جيلغيرسما، إس، سميتس، إتش. ويملسفيلدر، بي جيه "Zeespiegelbeweging en bodemdaling: voordrachten gehouden voor de algemene vergadering van de Nederlandse Vereniging voor Landaanwining, gehouden op 1 mei 1963" (حركة المستوى وهبوط الأرض: محاضرات ألقيت في الاجتماع العام لـ الجمعية الهولندية لاستصلاح الأراضي، المنعقدة في 1 مايو 1963). وصلة .

بين عامي 1965 و1972، أعدّ ويميلسفيلدر تقارير عن مختلف العواصف التي ضربت هولندا. جميع التقارير من هذه الفترة متاحة في مستودع جامعة دلفت للتكنولوجيا : الرابط :

• 1965 : "De Stormvloed van 13 februari 1965" (عاصفة 13 فبراير 1965 ).
• 1965 : "De Stormvloed van 2 نوفمبر 1965" ( عاصفة 2 نوفمبر 1965 ).
• 1966 : "De Stormvloed van 16 نوفمبر 1966" ( عاصفة 16 نوفمبر 1966 ).
• 1966 : "De Stormvloed van 30 نوفمبر 1966" ( عاصفة 30 نوفمبر 1966 ).
• 1967 : "De Stormvloed van 23 februari 1967" (عاصفة 23 فبراير 1967 ).
• 1967 : "De Stormvloed van 28 februari 1967" (عاصفة 28 فبراير 1967 ).
• 1967 : "دي ستورمفلويد فان 5 أكتوبر 1967" ( عاصفة 5 أكتوبر 1967 ).
• 1969 : "De Stormvloed van 2 februari 1969" (عاصفة 2 فبراير 1969 ).
• 1969 : "De Stormvloed van 10 نوفمبر 1969" ( عاصفة 10 نوفمبر 1969 ).
• 1970 : "De Stormvloed van 20 februari 1970" (عاصفة 20 فبراير 1970 ).
• 1970 : "De Stormvloed van 3 أكتوبر 1970" ( عاصفة 3 أكتوبر 1970 ).
• 1970 : "De Stormvloed van 3 en 4 نوفمبر 1970" ( عاصفة 3 و4 نوفمبر 1970 ).
• 1971 : "De Stormvloed van 21 en 22 نوفمبر 1971" ( عاصفة 21 و22 نوفمبر 1971 ).
• 1972 : "De Stormvloed van 13 نوفمبر 1972" ( عاصفة 13 نوفمبر 1972 ).

• مكافحة الفيضانات في هولندا
• دلتا ووركس
• ريكسواترستات
• يوهان فان فين