التسيير والتقنيات الحضرية

الوقاية من الأخطار الطبيعية في الأوساط الحضرية حالة مدينة قسنطينة (الجزائر)

اذهب الى الأسفل

الوقاية من الأخطار الطبيعية في الأوساط الحضرية حالة مدينة قسنطينة (الجزائر)

مُساهمة من طرف Admin في السبت يناير 28, 2012 11:03 am

الوقاية من الأخطار الطبيعية في الأوساط الحضرية
حالة مدينة قسنطينة (الجزائر)
د. ع. بلواعر(1)، د. ي. خطيب(2) و البروفسور ا. كعبي(3)
(1) ، (2) أساتذة محاضرين بجامعة منتوري قسنطينة
(3) بروفسور بجامعة منتوري قسنطينة
مخبر المواد و صلابة البنايات، مجمع أحمد حماني (زرزارة)، طريق عين الباي قسنطينة الجزائر.


ملخص :إن أغلبية مدن الشمال الجزائري مشيدة فوق تربة طينية. خلال تاريخ هذه المدن, و بصفة أخص في العقد السابق، عرفت هذه المدن تطور حضري سريع و فوضوي و فوق مناطق في حدود الاستقرار. بالإضافة إلى هذه الوضعية على صواف المخاطر الطبيعية و التي مست هذه المناطق من العالم (أمطار طوفانية, و الزلازل), كل هذه العوامل المزدوجة تسببت في حركة الأتربة مما يدل على أخطار جسيمة و أكيدة.
نقدم في هذا البحث إستراتيجية و وقاية من الخطر الجيولوجي و الجيوتقني المرتبط لخطر انزلاق التربة في هذه المناطق. جسامة هذا الخطر في المناطق الحضرية و الذي من الصعوبة بمكان التعرف عليه و التنبؤ به يمكن حسابه انطلاقا من نتائج المحاولات الجيوتقنية المنجزة عبر هذه المناطق. هذه المعطيات سوف تخزن, تعالج, تدقق بالكمبيوتر, و تربط بمعادلات فيما بينها, و من هنا يمكننا التنبؤ بحركية هذه التربة و هذا كله من أجل الحصول على خارطة للأخطار الجيوتقنية من أجل تفادي الأضرار الجسيمة للبنايات و الطرقات, و كذلك تقليص النفقات المكلفة لخزينة الدولة.
الكلمات المفتاح : انزلاق التربة, شرق الجزائر, مناطق حضرية, إستراتيجية, وقاية, خطر جيوتقني.

1. مقدمة و تاريخ مخططات الوقاية من الأخطار: شكل (01)
مثل خطر الانجراف حادثة طبيعية، مرتبطة بالأرض، و الخريطة دائما سندها المحبب. علم الخرائط هو القاعدة الأساسية التي يمكن من خلالها الإجابة عن الأسئلة التالية:
أين يحدث انجراف التربة؟ متى و بأي سرعة يحدث هذا؟ ما نوع الحركة؟ ما هي حدود الأمان؟ ما هي أبعاد الانجراف؟ ما هو امتداده أعلى و أسفل المنحدر؟

بمدينة هونغ كونغ، (200 جزيرة، 1050كم2)، يقوم ديوان المراقبة الجيوتقنية بتحليل الأخطار النسبية المترتبة عن تماس التربة و تساقط الأمطار. شبكة كثيفة من محطات رصد التساقط هي الوسيلة المعمول بها عند الطوارئ. ساهمت العديد من الدراسات الإحصائية في الحصول على خريطة لتصنيف الأرضيات، المرتبطة باستعمال هذه الأرضيات والتحديد المقيد لاستعمالها. العديد من تحاليل الاستقرار حددت على الخرائط. مقاييس الرسم المستعملة هي 1/20000.
في الجزائر، ساهم الانفجار الديموغرافي، التهيئة العمرانية الفوضوية، التلوث البيئي، و كل الاختلالات البيئية في الزيادة من حدة الكوارث الطبيعية. حسب مخطط الأمم المتحدة للبيئة، متوسط الضحايا يقدر بأكثر من 150 مرة منه في الدول النامية عنه في الدول المتطورة.
قررت المجلة المتخصصة في البيئة بالجزائر، بأنه يجب و بكل ضرورة تحويل الإستراتيجية من مرحلة مقاومة الكوارث إلى مرحلة الوقاية. مرت الجزائر خلال ثلاث سنوات بعدة كوارث مهمة نذكر منها (فياضانات باب الوادي2001، زلزال بومرداس 2003، انزلاقات التربة بقسنطينة 2005). الجهات المتخصصة في مكافحة مثل هذه الكوارث لا تزال تنقصها الخبرة و ليس لها مخططات وقائية للأخطار هو الشيء الذي يتسبب في خسائر مادية و بشرية كثيرة عند حدوث هذا النوع من الكوارث. و لهذا سطرت خطة من أجل تطوير و تحسين الكفاءات و الخبرات الهندسية في مجال مكافحة الكوارث الطبيعية. بصفة عامة الخطر الرئيسي الذي يترتب عنه خسائر فادحة على المستوى المادي و البشري و كذا المحيط البيئي. إذن الخطر الرئيسي يتمثل في اجتماع حالة الوقوع المفاجئ مع وجود العنصر المادي و البشري و البيئي. و الذي يستلزم اتحاد و تلاحم بين الأفراد و المجتمع من أجل مقاومة هذه الأخطار.
كل شخص له الحق في معرفة الأخطار التي تهدده، كما أن له الحق في الحماية منها.
كلمة "كارثة" تشمل الأخطار المتعددة و التي منها الأخطار الطبيعية. المخطط الوقائي ضد الأخطار و المصادق عليه يثبت وجوده في إطار الملكية و يتعداه.
المبادئ الأساسية للإنزلاقات:
تتمثل حركة التربة في انتقال مواد (تربة أو صخور) نحو أسفل بفعل الانحدار سكامبتون [1]. تعمل قوى الجاذبية كقوى قص بممارسة ضغوط طبيعية على كل المنحدر. هذه القوة تزداد مع الظروف الجيومترية (الهندسية) المرتبطة بالزاوية، طول المنحدر، و الوزن الوحدوي (الكثافة) للمواد المتنقلة. تبدأ الحركة عندما تتغلب قوى الضغط على قوى المقاومة أو عند تماسك المواد. عندما تكون القوتان متساوية فإن الحركة تكون بطيئة و تتمثل في التعرية الطبيعية للطبقات الأرضية العليا. تتشكل الحركات السريعة عند الزيادة المفاجئة لقوة القص أو عند التقلص المفاجئ لقوى التماسك تيرزاقي و باك [2]. التغيرات المفاجئة تحدث عادة بفعل عوامل مؤثرة.
في الحالة الطبيعية، بعض التشكيلات الأرضية تكون أضعف من تشكيلات أخرى. هذا الضعف يرجع إلى الخصائص الأصلية و الباطنية للمواد، و التي تتمثل في التكوين الفلزي، البنية، المسامية، و التصنيف الحبيبي سكامبتون وهاتشيسون [3].
تقدير هذه العوامل يسمح بتحديد كمية ضعف لهذه التشكيلات الأرضية عند الحركة بواسطة العديد من طرق القياس الجيوتقنية. و تزيد من شدة و سهولة الحركة تواجد بعض العناصر البنيوية و التكتونية.
العوامل الخارجية هي الأخرى لها تأثير مباشر على عملية انزلاق التربة، و التي نذكر منها نوعين رئيسيين:
التعرية و التغيرات الفيزيائية و الكيميائية. و التي تتمثل في تليين الطين المنشقة، التفتت البنيوي للصخور، تمييه المواد الطينية، ...
تغيرات في قوى ما بين الحبيبات، الناتجة عن مكونات المياه أو الضغط الخلالي للماء.
التقليل من قوى المقاومة الأساسية يمكن أن تكون بفعل عوامل خارجية تسمى بـ "عوامل فعلية".
الحالات القصوى، عادة تتأثر كما يلي:
الأمطار الغزيرة، التساقط الكثيف للثلوج، الزلازل، التغير المفاجئ في مستوى المياه الجوفية، البراكين، النشاطات الإنسانية.
لا يمكن القول بالمعرفة الدقيقة لنوع الحركات دون التعرف الجيد على الخصائص الداخلية و التكوينية للمواد و دون معرفة العوامل التي قد تساهم في حركية التربة. على كل حال نعتبر بأنه لا يمكن إضافة العنصر الإعلامي في ميدان رسم الخرائط للمستويات القابلة لحركة التربة. الهدف المفضل هو اختيار الأماكن الحساسة القابلة لأي نوع من الحركة، الشيء الذي يسمح بحماية المواطنين و توجيه السلطات للقيام بما يجب للحد من مخاطر هذه الحركة.
مبادئ القابلية:
القابلية تتمثل في تصور يتمثل في الدرجة التي من خلالها يمكن لظاهرة معينة الحدوث (الزمن و المكان).
الانزلاق هو حركة على مستوى الانحدار و التي تتميز بحركة مواد صخرية أو طينية على مستوى أو عدة مستويات. و نقسم الانزلاق إلى نوعين:
أ‌- الانزلاقات الدورانية، و التي من خلالها المواد المتحركة لا تتشوه أو تتشوه قليلا.
ب‌- الانزلاقات المسطحة: و التي تؤدي إلى التشويه الكلي للمواد.
وصف و تقويم الطرق الكلاسيكية لرسم خرائط الأماكن القابلة للحركة:
معرفة و رسم سلسلة العوامل الجيولوجية و الجيومفرولوجية المرتبطة مباشرة بعملية الانزلاق.
تقويم مساهمة أي عامل.
تصنيف الأماكن الحساسة المتجانسة
و يمكن جمع هذه الطرق في ثلاث أقسام مختلفة:
* الطريقة الاستقرائية
* الطريقة الاستنتاجية
* الطريقة الرقمية
أ- الطريقة الاستقرائية
الطريقة الاستقرائية، و المسماة أيضا، التقريب الخرائطي و الجيومورفولوجي. اتبعت هذه الطريقة خاصة في الفترة ما بين 1970-1980، و التي يعتمد في العديد من المراجع.
ب- الطريقة الاستنتاجية:
هي تقريب استنتاجي/إحصائي والتي وضعت لرسم خرائط الحركات الأرضية. بهذه الطرق، نسعى لوضع القواعد الخرائطية. و تستعمل هذه الطريقة في الأماكن المعروفة و المميزة بكثرة الانزلاقات.
و بالتالي عند مطابقة خرائط جرد الحركات القديمة مع الخريطة الجيولوجية و الطبوغرافية، يمكن تعيين القطاعات الحساسة بحسابات تكرار حصول حادثة الحركات القديمة بالوحدة الجيولوجية. توافر عناصر إضافية عن الانحدار، التركيبة البنيوية للتربة و كثافة الحركات القديمة، تكون هامة عند الوثيقة النهائية.
ج- الطريقة الرقمية:
الطريقة الرقمية تعود إلى الطرق التي نحصل بها على حالة الاستقرار لمنحدر باستعمال القوانين الرياضية و التي تعتمد على تقدير عامل الحماية و الذي يقدر بـ:
ق = قوة القص المتواجدة / قوة القص المخزنة(المستقرة)
قوة القص المخزنة تحسب باستعمال قانون كولوم بواسطة العلاقة التي تأخذ بعين الاعتبار كثافة التربة، التماسك، الضغط الخلالي للمياه، الزاوية الداخلية للحبيبات و زواية الميل. قيمة "ق" المحصل عليها لابد أن تخضع للتحليل بعبارة حساسية حركات التربة.
قيمة الخطأ المرتبط برسم خرائط الحركات الأرضية:
الحصول على قيمة الخطأ(الشك) المرتبط بالنتائج المتحصل عليها بالطرق الموجودة لرسم خرائط الحركات الأرضية تؤكد على أن هذا العمل صعب نوعا ما. إذًا كانت خريطة الحركات الأرضية دقيقة إذا استطعنا معرفة الحركات بمناطق مصنفة "غير ثابتة" وبوضوح في المناطق المصنفة "ثابتة". لكن كم يستغرق هذا العمل من الوقت لمعرفة التقويم النهائي، سنة، 10سنوات، 25، سنة، 2000 سنة؟ الجواب على هذا السؤال يتطلب معرفة الأحداث الجيولوجية التي تختلف في المستوى الزمني على الأحداث الإنسانية.
الطريقة الرقمية هي الأخرى غير مؤكدة، و الشك الذي قد يعتريها يتمثل في أخطاء القياسات.
استعمال الأقمار الصناعية في رسم خرائط الحركة: تستلزم هذه الطريقة تكلفة باهظة و وقت كبير إلى جانب كم هائل من المعلومات.
استعمال نظام الاستعلام الجغرافي في رسم خرائط الحركة: هذه الطريقة تمثل أحسن وسيلة لاتخاذ القرارات بفضل العديد من العوامل المقدمة لتنظيم، توضيح، بحث، ربط و تحليل كمية هائلة من المعلومات.
حصر الموقع "حالة مدينة قسنطينة (الجزائر)":
عرض تاريخي:
منذ حوالي 30 سنة، مدينة قسنطينة (الشرق الجزائري)، و التي تقع على أرضية شديدة الانحدار، تتميز بحوادث تكتونية و هي منطقة زلزالية شديدة، و قد شهدت و على مر العديد من الفترات انزلاقات شديدة للتربة. هذه الأخيرة ظهرت بالتوازي مع توسع عمراني سريع و فوضوي على نواحي المدينة القديمة. و قد زادت حدة هذه الحركات (الانزلاقات) خلال الأمطار الرعدية لسنتي 1986-1987، جويلية و أوت 1994 و سبتمبر 1998. و قد استعادت هذه المناطق نشاطها الحركي خلال فصل الشتاء حيث أن معدل التساقط تراوح من 306ملم إلى 733 ملم.
زيادة على هذا قدم شبكة صرف المياه و شبكة نقل المياه الصالحة للشرب و التي ساهمت بالتسربات الحاصلة فيها إلى الزيادة من حدة هذه المشاكل منذ 1998، أجريت العديد من الدراسات من طرف أخصائيين دوليين و وطنيين على مجمل هذه المناطق و قد خلصوا إلى ضرورة دراسة كل منطقة على حدا من أجل التقليل من حدة مخاطر الانزلاق مع وضع أجهزة قياسات من أجل التنبؤ بها بولسن و آخرون، [4].
و نقدم في هذا التقرير، مختلف المناطق التي تضررت من هذه الظاهرة، من جهة، و التي تحتوي على بنك للمعلومات من جهة أخرى، و التي من بينها من تمثل حالة نموذجية للإنزلاقات التي تحدث بسبب التوسع العمراني السريع و الفوضوي.
المنطقة الحضرية لمدينة قسنطينة تتربع على مساحة 5001 هكتار و تحتوي على ستة عشر منطقة انزلاقات (شكل 2) تشمل مساحة 165 هكتار أي 3,3 % و هي مناطق ذات تمركز سكاني بنسبة 16%.
مدينة قسنطينة محل هذه الدراسة، تحتوي نسبيا على كم من الوثائق و المعلومات. الهدف من هذا العمل هو:
- جمع المعلومات الخاصة بهذه المدينة.
- تقويم الخصائص الجيولوجية و الجيوتقنية .
- تطوير نموذج مرجعي مقارنة بالمناطق المجاورة.
- وضع حلول هندسية من أجل التقليل من خسائر العمران.
الجيولوجيا:
الوحدات الجيولوجية (شكل 2) و التي تنكشف في المنطقة هي:
- صخر قسنطينة.
- الميوبليوسين المارني.
- التوضعات الحديثة للكواترنار و المواد و الأردام المتوضعة بفعل النشاط الإنساني.
الوحدتين الأخيرتين، تميز بالهشاشة و هي مقر الانزلاقات بمدينة قسنطينة.
صخر قسنطينة: هو عبارة عن كتل من الصخور الكلسية ذات عمر من السينومانيان إلى التيرونيان. و عليه تم تشييد المدينة القديمة.
المارن الميوبليوسان: تقع فوق هذه السلسلة من الطبقات الكلسية طبقة سميكة من المارن الأسود يعود إلى الكومبانيان و التي تتميز بالتورق بن عيسى [5].

شكل 2: مقطع جيولوجي يوضح ناحية قسنطينة

الكونغلوميرات و رمال الكواترنيري: بالتوازي مع الحركات التكتونية التي أدت إلى ارتفاع الصخر، توجد سلسلة سميكة من الطبقات الأرضية. و التي تتشكل من الأعلى إلى الأسفل:
- حصى و كتل التي قد يبلغ حجمها 0,5 م3 متواجدة داخل سلسلة طينية يتراوح سمكها من صفر إلى 3م.
- مجموعة أكثر صلابة متكونة من كلس.
- طبقات من الطين الحمراء.
- توضع من الرمال و طمي على مستوى واد الرمال.
- طبقة ردم ناتجة عن النشاط الإنساني نشرة في ناحية الدراسة.
كل هذه التكوينات الأرضية، متصالبة قليلا أو غير متصالبة، تكون حساسة جدا لعمليات الانزلاقات.
المورفولوجيا:
مدينة قسنطينة تقع على طبوغرافية معقدة تتخللها العديد من الحوادث التكتونية و التي تميز كل التل القسنطيني بلواعر و آخرون [6].
الأخطار الجيوتقنية المهددة لمدينة قسنطينة:
تتعلق الأخطار الجيوتقنية المعروفة بمنطقة قسطنطينة أساسا بالعوامل التركيبية، الهيدروجيولوجيا و الخصائص الجيوتقنية بالإضافة إلى عوامل أخرى كالنشاط الإنساني.
حصر المناطق المهددة بخطر الانزلاق:
منهجية:
الهدف من هذه المنهجية هو رسم خريطة المنطقة لكي تستعمل كوثيقة رسمية تضاف إلى المخطط العمراني و مخطط استعمال الأراضي لاجتناب الهفوات التقييمية للمنحدرات . المنهجية المقترحة تعتمد على تحليل كيفي للعوامل المؤثرة في ظاهرة الانزلاقات. بلواعر و آخرون [7]. العمل يتمثل في:
مراجعة مواقع المنطقة المتضررة من الظاهرة.
مراجعة مختلف الدراسات المنجزة من قبل على المنطقة.
تحديد العوامل المؤثرة حسب بنك المعلومات.
تشكيل خريطة الانحدارات.
تقويم حالة حدوث الانزلاق في المنطقة المدروسة.
و هي عبارة عن تقريب إحصائي لوضع خارطة الانزلاقات.
العوامل التي تتدخل في التعريف في هذه المرحلة هي النتائج المحصل عليها من المخبر و المنحدر.
التصنيف المستعمل لتحديد الأخطار يكون كالتالي:
خطر صفر (غير وارد)، 1 (متوسط)، 2 (قوي)، 3 (قوي جدا).
العوامل المأخوذة بعين الاعتبار غير مرتبطة ببعضها البعض، و تم تصنيفهم كأقسام عوامل الانزلاق. لتقويم كل واحد منهم اتبعنا طريقة رياضية بسيطة مقسمة من صفر إلى 3. و هم كالتالي:
أ. المنحدر الطبوغرافي:
المنحدرات الشائعة في ناحية قسنطينة ذات درجة انحدار تقدر ب 10%، 20%، و 30% فأكثر. و التي تم الحصول عليها عن طريق خريطة المنحدرات (1/25000).

ب. نسبة الحبيبات الدقيقة الأقل من 2 µ:
التربة ذات الحبيبات الدقيقة متعرضة دائما لخطر الانزلاق.
ج. معامل اللدونة: المواد اللدنة لها دور كبير في عملية الانزلاقات.
د. النشاط: بتحديد عامل النشاط استطعنا القول بأن العديد من مناطق المدينة تحتوي على تربة ذات خاصية الانتفاخ.
هـ. الماء: بوجود هذا العنصر في بعض النوعيات من التربة (خاصة التربة الطينية) فإنه يساعد و بشكل ملحوظ في عملية الانزلاق.
باجتماع هذه العناصر نتحصل على درجة الخطر الممكن للمنطقة المدروسة.
رسم خريطة المنطقة (خريطة الأخطار):
بأخذ العوامل المؤثرة تحصلنا على أربعة مناطق ذات خاصية عدم الاستقرار كما يوضحه الشكل رقم3 بدراسة و تحليل الخريطة نستطيع القول أن المناطق ذات الخطر الأكبر هي المناطق التي يجتمع فيها عامل الانحدار بالإضافة إلى عامل التكوين الجيولوجي (طين + مارن). في هذه المناطق يمكننا أيضا القول بأن خاصية تماسك المواد تكون ضعيفة جدا، والزاوية الداخلية للحبيبات، و الذي يعطينا إشارات بإمكانية حدوث الانزلاقات و خاصة بعد سقوط الأمطار.
و الناتج من هذه الدراسة أن كل الأرضيات قابلة للبناء بشرط أن تؤخذ بعين الاعتبار الدراسات الجيوتقنية، التقليص من درجة الانحدار، وضع شبكة لصرف المياه. بلواعر و آخرون [8].

الخلاصة:
قمنا بتقديم تقريب خرائطي الذي يمنحنا فائدة معتبرة لحصر المناطق المعرضة للإنزلاقات. و أعطينا تقويم كمي للخطر.
مدينة قسطنطينة تمثل نموذج مثالي للطريقة المقترحة، حيث تحصلنا على نتائج مرضية وذلك لمعرفتنا المسبقة بالخصائص الجيوتقنية و الجيولوجية و الهيدروجيولوجية. ونوحي بتطبيق مثل هذه الطريقة على مناطق أخرى معروفة من أجل كشف المناطق الحساسة للانزلاقات.

قائمة المراجع:
[1]Skempton A. W., (1964), Long term stability of clay slopes, Géotechnique, Vol. 14, 77-101.
[2]Terzaghi,K.and Peck,R.B. (1967), Soil Mechanics in Engineering Practice, Mc Graw-Hill, New York.
[3]Skempton A.W., Hutchinson G., (1969), Stability of natural slopes and embankment foundation, State of art report, 291-340
[4]Paulsen. S, et all , (1999), Rapport d’expertise sur les glissements de terrain de la ville de Constantine (Algérie), Institut Fédéral des Géosciences et des ressources naturelles Hanovre (R.F.A), N° arch. 117989.
[5]Benaissa A. (1999), Propriétés géotechniques de quelques formations géologiques propices aux glissements de terrains dans l’agglomération de Constantine (Algérie) :Bull Eng Geol Env,57,301-310
[6]Belouar.A, Seridi.A, Mongereau.N,Vinet.L et Boulfoul.A. (2004) Etude Géotechnique, Géologique et Géophysique pour caractériser un site sur sol problématique. International Conference on Geotechnical Engineering, Beyrouth, Lebanon.pp799-805.
[7]Belouar.A, Seridi.A, (2005) Typologie de certains glissements de terrain à Constantine. First Middle East International Conference on Engineering. pp213 -222.
[8]Belouar A, Seridi A, Mongereau N, Vinet L . (2005) Prévention des risques géotechniques et cartographie de la ville de Constantine. Revue Française de Géotechnique . à paraître
Protection against Natural Risks in Urban Areas
The Case of Kasantina City (Algiers)
Dr. A. Balwaer, Dr. Y. Khateeb and Professor A. Kaabi
Mentori University-Kasantina
Laboratory of Materials and Stiffness of Buildings
Ahmed Hamani Complex (zerzara)- Ain Albay- Kasantina- Algiers

Abstract:
Most of the eastern part of Algeria is built on a clayey soils, during his history, and specially on this last decade, these cities have known a growth in urban places which has been done anarchically and over zones just in the stability limit of equilibrium. In addition to this situation, hazard risks phenomena will occur as in different places in the world.
We present in this paper a prevention strategy for geological and geotechnical risk dealing with the stabilities problems in the area of Constantine "Algeria". This problem which is difficult to reach essentially in urban cities should be done by compiling the results from boreholes and testing laboratories which can offer us lot of information about the characteristics of soil in situ and will give us the parameters to deal with instabilities as well.
Key words: landslide, eastern of Algeria, urban area, prevention, strategy, geotechnical risk.

avatar
Admin
المدير
المدير

عدد المساهمات : 972
نقاط : 2426
تاريخ التسجيل : 09/11/2011

معاينة صفحة البيانات الشخصي للعضو http://chemamin.forumalgerie.net

الرجوع الى أعلى الصفحة اذهب الى الأسفل

الرجوع الى أعلى الصفحة


 
صلاحيات هذا المنتدى:
لاتستطيع الرد على المواضيع في هذا المنتدى