إدارة دورة المياه

إدارة دورة المياه هي نهج متعدد التخصصات يشمل جميع القرارات التخطيطية والتطويرية والتشغيلية والتكتيكية التي تؤثر على دورة المياه . والأهم من ذلك، تُستخدم إدارة دورة المياه لضمان توفر المياه النظيفة للاستخدامات المخصصة، ولضمان إعادة المياه المعالجة إلى الطبيعة بشكل آمن. في البيئة الطبيعية، تسير المياه في دورة طبيعية، وتكون صالحة للاستخدام في معظم الكائنات الحية، كما هو الحال في كل مرحلة من مراحل الدورة. بعد تدخل الإنسان، تختل الدورة الطبيعية. إذ تحمل مياه الجريان السطحي في المناطق الزراعية الحضرية بعض الأجسام والجسيمات والمواد التي قد لا تُنقى من الماء بالطرق الطبيعية. إضافةً إلى ذلك، يمكن أن تكون المياه المُستعملة من المنازل والصناعة ضارة للغاية بالطبيعة، إذا لم تُعالج بشكل صحيح.

تُستخدم إدارة دورة المياه في مختلف فروع العلوم البيئية والهندسة لتحقيق الأهداف البشرية والبيئية. وبشكل عام، يمكن تقسيم إدارة دورة المياه إلى ستة فروع رئيسية تتناول هذه المسألة من زوايا مختلفة: الأرصاد الجوية ، والهيدرولوجيا ، وإدارة موارد المياه ، وهندسة المياه ، وترشيد استهلاك المياه ، والرصد البيئي . ومؤخرًا، أُضيفت الجوانب السياسية والاجتماعية والاقتصادية إلى إدارة دورة المياه نظرًا للتوزيع غير المتكافئ لكمية ونوعية المياه العذبة على مستوى العالم. ^{[ 1 ] [ 2 ]}

يركز علم الأرصاد الجوية على التنبؤ بالطقس ، بينما يركز علم المياه على حركة المياه وتوزيعها وإدارتها. ويتحد علم المياه والأرصاد الجوية في فرع يُسمى علم الأرصاد الجوية المائية . وينصبّ التركيز الأساسي لهذا العلم على انتقال المياه والطاقة بين سطح الأرض والطبقات السفلى من الغلاف الجوي. ^{[ 3 ]} وباستخدام نموذج رياضي ، يستطيع عالم المياه استخدام توقعات هطول الأمطار التي يقدمها خبير الأرصاد الجوية لحساب التأثير المحدد الذي قد تُحدثه الأمطار على منطقة معينة. ويمكن استخدام مخرجات هذه النماذج للتعامل مع آثار هطول الأمطار على إدارة دورة المياه والتخفيف من حدتها . ^{[ 4 ]}

إدارة موارد المياه هي فرع من إدارة دورة المياه، وتركز على الاستخدام الأمثل لموارد المياه العذبة. فالمياه العذبة مورد محدود، ويتوزع بشكل غير متساوٍ عالميًا وحتى محليًا، ويستهلكها البشر والصناعة والزراعة والطبيعة على حد سواء. تتطلب الإدارة الناجحة لموارد المياه العذبة معرفة واسعة بالطلب والموارد والقدرات، والتكنولوجيا المتاحة، وعلم الأرصاد الجوية المائية، والعوامل السياسية. وقد استُخدم مؤخرًا نموذج الإدارة المتكاملة لموارد المياه (IWRM) لدمج كل هذه المجالات في كيان واحد، نظرًا لعدم إمكانية حل هذه المشكلات من قِبل متخصصي المياه أو وزارات المياه وحدها. ^{[ 5 ]} علاوة على ذلك، يُسبب الاحتباس الحراري تحديات كبيرة ، إذ يُؤدي إلى زيادة عدم اليقين بشأن توزيع المياه العذبة وجودتها وكميتها، مما قد يُؤدي بدوره إلى مشكلات اجتماعية واقتصادية أخرى. وللتغلب على ذلك، ينبغي أن تنتقل إدارة موارد المياه في المستقبل من أساليب "التنبؤ والتحكم" الحالية إلى "نهج التعلم". ^{[ 6 ]}

هندسة المياه تخصصٌ هام يهدف إلى توفير المياه النظيفة وضمان سلامة المياه، ويمكن تطبيقها على جميع مراحل دورة المياه. وتنقسم هندسة المياه إلى فروعٍ فرعية: هندسة المياه الإنشائية، ومعالجة المياه ، ومعالجة مياه الصرف الصحي . تشمل هندسة المياه الإنشائية بناء وإصلاح وصيانة المنشآت التي تتحكم في موارد المياه. ومن أهم هذه المنشآت في إدارة دورة المياه: الخزانات ، والسدود ، وشبكات الصرف الصحي ، ومحطات الضخ . وتُعدّ جميعها جوانبَ أساسيةً من التواجد الطبيعي للمياه.

في مجال إدارة دورة المياه، تُعدّ معالجة المياه لإعادة استخدامها أكثر أهمية من المنشآت الثابتة كالسدود. تُعرّف معالجة المياه بأنها أي عملية تُستخدم لإزالة الملوثات من الماء وتحسين جودته. يمكن استخدام المياه المعالجة كمياه شرب منزلية، أو لتزويد الصناعات أو الزراعة، وتعتمد طريقة المعالجة على الغرض من الاستخدام النهائي. كما تُستخدم معالجة المياه لإعادة المياه إلى البيئة بشكل آمن. تُشبه معالجة مياه الصرف الصحي إدارة المياه من حيث المفهوم، ولكنها تُعنى بمياه الصرف الصحي الناتجة عن الاستخدام البشري: مياه الصرف الصحي المنزلية ومياه الصرف الصحي الصناعية. يهدف معالجة مياه الصرف الصحي إلى تنظيفها من الملوثات وجعلها متاحة لإعادة الاستخدام في دورة المياه. تُعالج مياه الصرف الصحي بعدة طرق، منها المعالجة الكيميائية، واستخدام البكتيريا ، والعمليات البيولوجية، وطرق التعقيم بالأشعة فوق البنفسجية. ^{[ 7 ]} ومع ذلك، حتى بعد استخدام طرق معالجة مكثفة، تُلاحظ عودة كميات كبيرة من المواد الضارة، مثل المستحضرات الصيدلانية، إلى البيئة ودورة المياه. ^{[ 8 ]}

يتطلب تزايد عدد السكان إدارة مستدامة للموارد المائية . ثمة طلب متزايد على المياه العذبة يجب تلبيته، حاضراً ومستقبلاً. ويُعدّ تغير المناخ عاملاً رئيسياً في هذا الطلب المتزايد . من خلال تطبيق سياسات إدارة ترشيد استهلاك المياه، تستطيع الدول ضمان توافر المياه للأجيال القادمة، والحد من استهلاك الطاقة، والحفاظ على موائل المياه العذبة للحياة البرية المحلية والطيور المهاجرة، وضمان جودة المياه لسكانها. ^{[ 9 ]}

تتمثل الأنشطة الرئيسية المتعلقة بترشيد استهلاك المياه فيما يلي: الحد من فقد المياه، وتقليل استخدام موارد المياه وهدرها ، ^{[ 10 ]} وتجنب تدهور جودة المياه، وتحسين ممارسات الإدارة التي تقلل من استخدام المياه. ^{[ 11 ]}

لضمان أن تكون ممارسات إدارة دورة المياه مرضية وتحسين دورة المياه، ينبغي استخدام الرصد البيئي لتوفير المعلومات والاتجاهات حول تأثير السياسات المعتمدة في إدارة دورة المياه على النظم البيئية والكائنات الحية الحساسة ؛ ^{[ 12 ]} على سبيل المثال، رصد آثار انخفاض تدفقات المياه على تكاثر سمك السلمون وتجنيده.