دراسة الآثار البيئية الناتجة من مشروعات محطات الطاقة المائية بجمهورية مصر العربية

                                         في هذه الرسالة تم تجميع وحصر جميع البيانات من الأبحاث المنشورة  عن محطات التوليد الكهرومائية والآثار و التغيرات البيئية  كذلك تم تجميع جميع البيانات الخاصة بمحطات التوليد الموجودة فعلا والتى تعمل على المنشآت الهيدروليكية على مجري نهر النيل وكذلك تم تجميع البيانات الخاصة بالمحطات الجاري إنشاءها (تحت الإنشاء) و المحطات المدرجة بخطة قطاع الخزانات والقناطر الكبرى بوزارة الأشغال العامة و الموارد المائية وهى الجهة الرسمية المسؤلة عن تلك المحطات.                       

          تم دراسة الآثار البيئية الناتجة من استخدام تلك المحطات وتحديد أثرها  على البيئة المحيطة وتم اقتراح حلول وتصورات للتغلب علي الآثار البيئية الناتجة من استخدام تلك المحطات والتي يمكن تطبيقها  لتقليلها أو تخفيفها  لتكون محطات صديقة للبيئة  في المحطات التي تعمل حاليا وكذلك الجاري إنشاءها مع الأخذ في الاعتبار تلك التصورات في المحطات المدرجة ضمن خطة التطوير لجميع المنشآت الهيدروليكية الموجودة علي نهر النيل طبقا لخطة قطاع الخزانات والقناطر الكبرى بوزارة الأشغال والقناطر الكبرى بوزارة الأشغال والموارد  المائية.                                                            

وقد اشتملت الدراسة على سبعة أبواب فيما يلي:-

الباب الأول:(مقدمة عن المحطات المائية)

         يحتوى هذا الباب على المقدمة وخلفية عامة عن موضوع الدراسة والتعريف بمشكلة الآثار البيئية السلبية الناتجة من استخدام محطات القوى المائية بجمهورية مصر العربية وأثارها على البيئة المحيطة للحياة  البرية والبحرية.                                                                                                    

الباب الثاني: (مراجعة على الدراسات الخاصة بالمحطات المائية)

         يحتوى هذا الباب على مراجعة للدراسات السابقة في مجال محطات القوى  المائية والآثار البيئية الناتجة عن استخدامها وتقييمها من الناحية البيئية .

الباب الثالث: (الاثار البيئية التى تنتج من المحطات المائية)

يعرض هذا الباب الآثار البيئية السلبية الناتجة من استخدام محطات القوى المائية بصفة عامة

 سواء المقامة على البحيرات أو السدود أو المنشأت الهيدروليكية. 

الباب الرابع): الآثار البيئية السلبية وطرق معالجتها لمحطات القوى المائية بمصر)

           يعرض هذا الباب تحليل جميع الآثار البيئية السلبية الناتجة من استخدام محطات القوى المائية الموجودة على المنشات الهيدروليكية على نهر النيل بجمهورية مصر العربية وكذلك الطرق التى تمكن ان تتبع للتقليل والحد من تلك الآثار البيئية السلبية على البيئة المحيطة  .

كما يعرض  جميع التفاصيل والمواصفات  الخاصة بتلك المحطات التى تعمل وكذلك  المحطات

التي تحت الإنشاء والجاري إنشاؤها.

 الباب الخامس:(تكنولوجيا محطات الطاقة المائية )

         يعرض هذا الباب دراسات وبحوث متقدمة و طرق المعالجة للتغلب على الآثار البيئية السلبية الناتجة من  استخدام محطات  القوى المائية الموجودة بمصر  وكذلك الابحاث المتقدمة الخاصة  بتكنولوجيا التوربينات الحديثة التى تستخدم فى محطات الطاقة المائية الصديقة للبيئة والتى تقلل الأثر البيئي الناتج من استخدام تلك المحطات على البيئة المحيطة. 

الباب السادس: ( الاقتراحات الممكن تنفيذها بالمحطات المستقبلية)

                                كما يتناول هذا الباب مقترحات يمكن أخذها فى الاعتبار لبعض  طرق التخفيف والمعالجة من الاثار البيئية وتلك  الناتجة عن إنشاء السد العالي وكذلك المنشأت الهيدروليكية المقامة على النيل مثل مشكلة تضخم الأسماك فى بحيرة السد العالي وكذلك  تغييرنمط الحياة البحرية بالببحيرة كإحدى وسائل تقليل الآثار البيئية.

الباب السابع :(المحتوى والتوصيات)

          يشتمل هذا الباب على النتائج والتوصيات التي يمكن أن تستخدم في محطات التوليد الحالية  وكذلك المحطات الجاري إنشاؤها أو تحت الإنشاء بجمهورية مصر العربية لتقليل الآثار البيئية الناتجة من استخدام تلك المحطات عى البيئة المحيطة لتصبح تلك المحطات صديقة للبيئة ..       

ملخص الرسالة

1- مقـــدمة:-

                                 يشهد العالم حاليا اهتماماً كبيراً بمصادر الطاقة في صورها المختلفة والمتعددة حيث تجرى الأبحاث باستمرار لزيادة الطاقة من مصادرها المتاحة لملاحقة التطور الصناعي والتكنولوجي وذلك بتعظيم استخدام الطاقات الحالية مع محاولة إيجاد الحلول العلمية والعملية والتقليل من الآثار البيئية الناتجة من توليدها بالإضافة الى إعادة اكتشاف الطاقات الموجودة والغير مستغلة بالصورة الصحيحة حيث تقوم الأبحاث الحالية بمراعاة البعد البيئي في عمليات التصميم للآلات والمعدات التي تستخدم في محطات التوليد للأنواع الطاقات المختلفة طبقا للنظم والقواعد والاتفاقيات الدولية والتى تحث على المحافظة على البيئة أولا والناحية الاقتصادية ثانيا هذا بعكس الفكر السابق الذى كان يراعى البعد الاقتصادي أولا دون النظر الى البعد البيئى حيث ظهر ما يسمى بتكنولوجيا الإنتاج الأنظف والصديقة للبيئة.              

                                 يتم الاهتمام فى العالم حاليا بمصادر الطاقة الكهرومائية التي يمكن الحصول عليها  من الشلالات الخزانات و السدود والقناطر المقامة على المجارى المائية وذلك نظرا لمزاياها المتعددة بالمقارنة بمصادر الطاقات التقليدية الأخرى مثل الطاقة الحرارية والنووية حيث أنها تقدر بحوالى (22%) من إجمالي قيمة الطاقة المولدة فى العالم بالإضافة الى أنها طاقة متجددة وصديقة للبيئة حيث أنه يقاس مدى تقدم الدول بكمية استهلاكها للطاقة كما تظهر الحاجة الى زيادة معدلات توليد الطاقة مع الزيادة المستمرة فى عدد سكان العالم سنويا وذلك للتنمية المستدامة لتحقيق العدالة الاجتماعية بين الأجيال.

 

2- تعريف المشكلة وأهداف البحث:-

                             تستخدم محطات الطاقة الكهرومائية لتحويل طاقة الوضع للمياه المخزونة خلف السدود أو المنحدرات بارتفاع معين الى طاقة حركة عن طريق فرق الضغط بين أعلى منسوب وأقل منسوب للمياه وبالتالي تتحول الي طاقة  ميكانيكية تقوم  بإدارة ما يسمي التوربينات لتتحول الى طاقة كهر بائية عن طريق مولدات تنتج الكهرباء التي يتم توصيلها بشبكة التوزيع الرئيسية للجمهورية .وخلال تلك الخطوات لعملية تحويل الطاقة من صورة لأخرى تنتج بعض التغيرات البيئية والتى تؤثر على الميزان البيئى المحيط بالطبيعة (الحياة البشرية - الأرض- المياه-الهواء- الكائنات الحية سواء كانت بحرية أو نباتية) في المنطقة المحيطة بالمحطة سواء المجرى المائي أو الجو والأرض وهذا ما تم التعرض له خلال الدراسة لمحاولة البحث وإيجاد حلول أو وضع تصورات لتقليل تلك الآثار لتصبح هذه المحطات صديقة للبيئة أثناء عملية التشغيل والاستخدام .

3-الآثار البيئية الناتجة من مشروعات الطاقة المائية بمصر:

أولا: مشروعات الطاقة المائية بمصر:

             تعتبر محطات توليد الطاقة المائية من أهم المصادر الجديدة والمتجددة في العالم والتي تمثل حوالي(1/5) أجمالي الطاقة المولدة من المصادر المختلفة للطاقة التقليدية والمتجددة .

بدأت مصر الاستفادة من القناطر والسدود المقامة علي النيل لأغراض الرى عن طريق فرق المنسوب أمام وخلف المنسوب للقناطر أو المنشأ الهيدروليكي المقام   على المجرى المائي(نهر النيل) فى توليد الطاقة المائية وذلك:-

•             تم  بناء السد العالى بأسوان عام 1964المزود بمحطة توليد كهرومائية تقوم بتوليد ما يعادل (10000) جيجا وات /ساعة سنويا.

•             قد تم إنشاء عدد(2) محطة توليد كهرباء مائية على خزان أسوان المنشأ عام 1902 سميت الأولى أسوان (1) والثانية أسوان (2)  واللتان تقومان بإنتاج ما يعادل(1954) جيجا وات /ساعة سنوي   

•             بالإضافة الى محطة التوليد الكهرومائية الصغيرة الموجودة بقناطر نجع حمادى القديمة المنشأة عام 1930 والتى تقوم بتوليد ما يعادل (460) جيجا وات /ساعة سنويا.

•             وكذلك تم إنشاء قناطر إسنا الجديدة عام  1995 والتى تقوم بتوليد ما يعادل (634) جيجا وات /ساعة سنويا.

•             كما يجرى حاليا إنشاء قناطر نجع حمادى  الجديدة  التى ستزود بمحطة توليد كهرومائية يمكن توليد ما يعادل(470) جيجا وات /ساعة سنويا.

•             كما يجرى حاليا إنشاء قنطرةهوارة عدلان بالفيوم التى ستزود بمحطة توليد كهرومائية حيث يمكن توليد ما يعادل(7) جيجا وات /ساعة سنويا.

•             إي أن أجمالي الطاقة المولدة من جميع محطات الطاقة المائية الموجودة بالمنشآت الهيدروليكية المقامة علي النيل ما يعادل(13048) جيجا وات /ساعة سنويا.

•             كما تجرى الدراسات الحالية لانشاء قناطرأسيوط الجديدة التى ستزود بمحطة توليد كهرومائية .وذلك طبقا لخطة قطاع الخزانات والقناطر الكبرى للاستفادة من المنشأت الهيدروليكية المقامة على النيل وتفرعاته وذلك بتزويدها بمحطات توليد كهرومائية 

ثانيا: الآثار البيئية الناتجة من مشروعات الطاقة المائية :

                          بالنسبة لمشروعات الطاقة المائية تعتبر من اقل المشروعات تأثيرا علي البيئة حيث لا ينتج عن استخدامها مواد مشعة أو غازات سامة .

حيث ينتج عن إنشاء واستخدام تلك المحطات أثار بيئية كثيرة ومتنوعة تؤثر على البيئة المحيطة بمكان المحطة حيث توجد أثار بيئية محسوسة وأخرى غير محسوسة يمكن أن يظهر أثرها على المدى الطويل منها:-

(1)          تهجير بعض السكان بمنطقة إنشاء المحطة.

(2)          استخدام بعض الاراضى  بمنطقة المحطة يمكن أن تكون صالحة للزراعةلانشاء الطرق اللازمة للمشروع. 

(3)          التأثير على المياه الجوفية فى منطقة المشروع نتيجة كميات الحفر اللازمة لإنشاء المشروع.

(4)          تغيير الميزان البيئي للحياة البحرية خلف المنشأ الهيدرويكى أمام المحطات نظرا لحجز كميات كبيرة من المياه لفترت طويلة.على سبيل المثال مشكلة تضخم الأسماك فى بحيرة السد العالى بالإضافة الى نمو الطحالب و النباتات الضارة وتكاثرها نتيجة حركة الأسمدة والمخصبات الزائدة فى المياه والتى تؤدى أيضا الى حدوث خلل فى النسب الطبيعية للماء وأهمها الأكسجين والتى تؤثر على جودتها بالإضافة الى حدوث التلوث الحراري.

(5)          حدوث اضطراب وعدم توازن فى السريان للمياه أمام وخلف المنشأ الهيدروليكي نتيجة الاختلاف الناتج من عملية التحكم فى معدلات تصرف المياه خلال المنشأ الهيدروليكي طبقا لخطط الرى للاراضى الزراعية وكذلك تشغيل المحطة.

(6)          اختلاف الميزان البيئي للحياة النباتية بمنطقة المشروع والذى ينتج عنها اندثار بعض الأنواع مع ظهور أنواع أخرى بمنطقة  المشروع على سبيل المثال نموالطحالب.

(7)          اختلاف الميزان البيئي للحياة الحيوانية بمنطقة المشروع والذى ينتج عنها هجرة بعض الأنواع مع ظهور أنواع أخرى بمنطقة المشروع  على سبيل المثال وجود التماسيح ببحيرة السد العالى.

(8)          التلوث الهوائي بمنطقة المشروع الناتج من عمليات الحفر ونقل الأتربة والأحجار علاوة على الضوضاء الناتجة من تشغيل معدات وأجهزة الحفر  بمنطقة المشروع على سبيل المثال ما يحدث بمناطق مشروعات قناطر نجع حمادى الجديدة التي تحت الإنشاء وكذلك قنطرةهوارة عدلان بالفيوم .

(9)          المخلفات الصناعية الناتجة من المعدات ونواتج تخزين الوقود ونقل المواد و المخلفات الصحية الناتجة من العمالة البشرية بمنطقة المشروع على سبيل المثال قناطر نجع حمادى الجديدة التي تحت الإنشاء وكذلك قنطرة هوارة عدلان بالفيوم .

(10)       حدوث تغيير فى جميع أنشطة ونمط الحياة بمنطقة المشروع بعد الانتهاء من إنشاؤه تختلف عن ما كان قبل الإنشاء على سبيل المثال الحياة بالمنطقةالمحيطة بالسد العالى و المنطقةالمحيطة بقناطر إسنا الجديدة .

(11)       إمكانية حدوث زلازل بمنطقه المشروع نظرا لتخزين وحجز كميات كبيرة من المياة خلف المنشأ الهيدروليكي الذى ينتج عنه تكوين بحيرات أو مسطحات مائية كبيرة.

(12)       حدوث خلل فى توزيع الثروة السمكية فى المناطق قبل وبعد المحطة نتيجة المرور خلال التوربينات بمحطة التوليد.  

4- أساليب الحد من الآثار البيئية السلبية لمشروعات الطاقة المائية بمصر:

         توجد طرق وأساليب عديدة للحد من الآثار البيئية السلبية الناتجة استخدام من مشروعات الطاقة المائية بمصر الموجودة والتى تعمل وكذلك الجاري إنشاؤها وذلك باستخدام التكنولوجيا العالمية الحديثة المناسبة للبيئية المصرية  لتحديث ورفع كفاءة المحطات وتقليل الأثر البيئي الناتج من تشغيلها ليكون استخدامها صديقا للبيئة منها:-

(1)          لابد أن تتم عملية التقييم البيئي لمشروعات الطاقة المائية بمصر الموجودة والتى تعمل وتحديثها باستخدام التكنولوجيا الحديثة المناسبة للبيئة المصرية لتكون صدقة للبيئة. 

(2)          محاولة تقليل مساحات الاراضى المستخدمة فى المشروع قدر الامكان لعدم القضاء على الاراضى الزراعية وكذلك الهجرة البشرية بمنطقة المشروع.

(3)          لابد الالتزام خلال العمل بالمشروع بالنسب المسموح بها للأبخرة ونواتج العادم الناتجة من المعدات العاملة بالمشروع. 

(4)          لابد أن تتم عمليات المتابعة المستمرة لمنطقة العمل بأرض المشروع لعدم حدوث انهيارات أو تأكل للجسور والطرق أثناء العمل.

(5)          تجميع المخلفات المختلفة بجميع أنواعها الناتجة من عمليات التشغيل الي مركز تجميع رئيسي للتخلص الآمن منها.

(6)          لابد أن يتم وضع تعليمات صارمة للعاملين بالمشروع للمحافظة على الحياة البحرية والنباتية أثناء العمل بمنطقة المشروع.

(7)          لابد أن يتم عمل متابعة و مراقبة مستمرة لنوعية المياه بتسجيل وتدوين المتغيرات(البارامترات) الخاصة بالمياه بالمناطق أمام و خلف منطقة المشروع لتقييم التغير الحادث بالمياه نتيجة استخدام المحطة وذلك لتلاشى التأثير الحراري الناتج عن قلة ذوبان الأكسجين بالمياه بعمل تهوية  (Aeration) لضبط كميات الأكسجين المذاب. بالمياه. 

(8)          يمكن تلاشى عملية الترسيب أمام المحطات عن طريق التحكم فى المياه أو بالتطهيربالتكريكDredging)).

(9)          يمكن تقليل عملية مقتل الأسماك عن طريق استخدام التوربينات الحديثة الصديقة للبيئة التى تسمح بمرورها دون هلاك كما يمكن استخدام أجهزة إنذار صوتية بالقاع أمام مداخل المحطات بواسطة عوامات طافية على سطح المياه لتحديد أماكنها تقوم بإصدار انذرات صوتية أو ضوئية لهروب الأسماك بعيدا عن التوربينات أو يتم عمل ممر جانبي  بعيدا عن التوربينات خاص للأسماك يسمى( (Fish Ladder .

(10)       لابد أن يتم عمل الدراسات للمحطات الجديدة لتكون أمنة من ناحية حدوث الزلازل.

    :5-  النتائج  و التوصيات  

            وقد خلص البحث إلى أنه لابد أن يؤخذ في الاعتبار البعد البيئي خلال التصميم للمحطات التي تحت الإنشاء وكذلك المدرجة في الخطة الخاصة بتطوير أو أنشاء محطات توليد جديدة.كما يمكن استخدام التكنولوجيا الحديثة في محطات التوليد الحالية لتلاشى الآثار البيئية السلبية الناتجة من تشغيلها والتي تؤثر على البيئة المحيطة حيث  يمكن حل مشكلة تضخم الأسماك ببحيرة السد العالي والتي تعتبر من الآثار البيئية الرئيسية الناتجة من إنشاء السد العالي على الحياة البحرية باستخدام إنشاء ما يسمي  .(Fish Ladder)

           يمكن استخدام التقنيات الحديثة الخاصة بتطوير المحطات وذلك باستخدام أنواع توربينات جديدة صديقة للبيئة أو أجهزة تنظيف الحشائش والمخلفات من أمام المحطات بواسطة عمل شبك وأوناش رفع وتنظيف أمام مداخل المحطات مع استخدام التقنيات الحديثة لعدم مرور الاسماك خلال التوربينات التى تؤدى الى مقتلها مماينتج عنها حدوث خلل فى الثروة السمكية ."