تُمثل أنظمة النقل الحضري والأمن المائي مكونات مترابطة بعمق لمرونة المدن وقدرتها على الصمود. وتُحوِّل البنية التحتية للنقل العمليات الهيدرولوجية من خلال تغيير استخدامات الأراضي، وزيادة المساحات غير المُنفّذة، ونقل الملوثات مع الجريان السطحي، فيما تعطل المخاطر المائية، مثل الفيضانات، وشح المياه، عمل شبكات النقل والنشاط الاقتصادي. ورغم هذه الترابطات، فإنه غالبًا ما تتم إدارة النقل والموارد المائية في إطار هياكل مؤسسية مجزّأة.

تُقدم هذه المقالة إطارًا تحليليًّا متكاملًا يربط بين النقل الحضري والأمن المائي بناءً على النمذجة الهيدرولوجية والنقلية، والتحليل المكاني، وتقييم المخاطر باستخدام نظم المعلومات الجغرافية (GIS)، وتحليل السيناريوهات في ظل تغير المناخ. وبناءً على أمثلة دولية وبيانات مقارنة، يظهر أن التخطيط المتكامل الذي يجمع بين التصميم الحضري الحسّاس للمياه، والتنقل المستدام، والإدارة المتعددة القطاعات، يسمح بتقليل المخاطر البيئية والخسائر الاقتصادية، والضعف الاجتماعي بشكل كبير.

في الختام، تتمّ صياغة توصيات للحكومات والبلديات ومؤسسات التنمية؛ لتنفيذ إدارة متكاملة لأنظمة النقل والمياه لمصلحة التنمية الحضرية المستدامة والقادرة على مواجهة المناخ.

المقدمة:

يعيش حاليًّا أكثر من نصف سكان العالم في المدن، ومن المتوقع أن تقترب هذه النسبة من 70% بحلول عام 2050. وقد حفّزت هذه النسبة التحضر النموّ الاقتصادي والابتكار، لكنها في الوقت نفسه زادت الضغط على الموارد الطبيعية، والأنظمة التحتية، والنظم البيئية. ومن بين أهم النظم الحضرية المترابطة والمتشابكة، توجد شبكات النقل والأنظمة المائية.

يُوفّر النقل الحضري التنقل والتبادل الاقتصادي والاندماج الاجتماعي، فيما توفّر الأنظمة المائية إمدادات مياه الشرب، والصرف الصحي، وتصريف مياه الأمطار، والحماية من الفيضانات والجفاف. وكلا النظامين ضروري لعمل المدينة، وحماية صحة السكان، والإنتاجية الاقتصادية. ومع ذلك، أصبحت أكثر عرضة للخطر تحت تأثير تغير المناخ، ونمو السكان، وشيخوخة البنية التحتية، وتدهور البيئة.

يزيد تغير المناخ من الظواهر الهيدرولوجية المتطرفة؛ ما يرفع من كثافة هطول الأمطار الغزيرة، والفيضانات الحضرية، وموجات الحر، والجفاف. وتخلق هذه العمليات ضغوطًا متزامنة على أنظمة النقل والمياه، وتُقوّض الطرق المغمورة، والجسور المتضررة، وينقطع عمل النقل العام، ويضعف النشاط الاقتصادي والاستجابة للطوارئ، فيما يهدّد شحّ المياه صحة السكان، والإنتاج الصناعي، وأنظمة الطاقة.

وعلى الرغم من الترابط الوثيق، فإنه عادةً ما يتم تخطيط وتمويل وإدارة أنظمة النقل والمياه بشكل منفصل. وتركز هيئات النقل على الازدحام، وإمكانية الوصول والانبعاثات، فيما تركز الإدارات المائية على إمدادات المياه وجودتها والحماية من الفيضانات. ويؤدي هذا النهج القطاعي إلى إخفاء التأثيرات المتبادلة بين الأنظمة، كما يؤدي إلى عدم تكيف مؤسسي.

على سبيل المثال، يؤدي توسيع شبكة الطرق إلى زيادة نسبة المساحات غير المنفذة، وتسريع الجريان السطحي، وزيادة خطر الفيضانات. ومع ذلك، فإنه نادرًا ما تؤخذ المخاطر المائية في الحسبان عند تخطيط النقل. وبدورها، فإن الاستثمارات في الصرف والحماية من الفيضانات نادرًا ما تأخذ في الاعتبار قابلية تعرض الممرات النقلية، أو التكاليف الاقتصادية لانقطاعات النقل.

يشكل هذا التجزّؤ المؤسسي نقاط ضعف نظامية، واستثمارات غير فعالة، ومخاطر متتالية. ويحدّ عدم وجود بيانات ونماذج وآليات إدارة متكاملة من قدرة المدن على إدارة التهديدات المناخية والتحتية المعقدة.

إن هدف هذه المقالة هو:

• تحليل الترابطات بين النقل الحضري والأمن المائي نظريًّا وعمليًّا.
• تطوير إطار تحليلي متكامل يجمع بين النمذجة الهيدرولوجية، وتحليل شبكات النقل، ورسم خرائط المخاطر المكانية.
• دراسة كيفية تعزيز تغير المناخ لمخاطر النقل والمياه.
• تحليل المناهج الدولية للسياسات، والتخطيط، التي تهدف إلى معالجة هذه الروابط.
• صياغة توصيات للإدارة المتكاملة والتنمية الحضرية المستدامة.

تُسهم المقالة في الأدبيات العلمية من خلال الجمع بين الأبحاث في مجال النقل، والهيدرولوجيا الحضرية، والتنمية المستدامة، وتقديم منظورٍ متعدّد القطاعات ضروريٍّ لإدارة المخاطر الحضرية المعقدة.

تَطوّرَ مفهوم “الأمن المائي” من الفهم الضيق، المرتكز فقط على التوافر المادي للمياه، إلى مفهوم أوسع يشمل الكمية، والجودة، والوصول، والمخاطر، وقدرة النظم البيئية على الصمود. وفقًا لتعريف الأمم المتحدة للمياه، فإن الأمن المائي هو “قدرة السكان على ضمان وصول مستدام إلى كمية كافية من المياه، ذات جودة مقبولة للحفاظ على سبل العيش، ورفاهية الإنسان، والتنمية الاجتماعية والاقتصادية، وكذلك ضمان الحماية من تلوث المياه، وكوارث المياه، والحفاظ على النظم البيئية، في ظل السلام والاستقرار السياسي ” [18].

في السياق الحضري، يشمل الأمن المائي إمدادات المياه، ومعالجة مياه الصرف الصحي، وإدارة مياه الأمطار، والحماية من الفيضانات، وحماية المياه الجوفية، والحفاظ على النظم البيئية المائية الحضرية. ويؤدي التحضّر السريع إلى زيادة انعدام الأمن المائي من خلال زيادة الطلب، وزيادة نسبة المساحات غير المنفذة، وتدهور أحواض المستجمعات المائية، وتركيز السكان في مناطق الخطر الهيدرولوجي.

تُظهر الدراسات العملية أن المدن تواجه مخاطر متزايدة من الفيضانات والجفاف على حدّ سواء. ولا تُعزى الفيضانات الحضرية فقط إلى هطول الأمطار الغزيرة، ولكن أيضًا إلى تغيرات استخدام الأراضي، وفقدان القدرة على التسرّب، وقصور قدرة أنظمة الصرف [9]. في الوقت نفسه، يهدد نقص مياه المدن في المناطق الجافة، حيث يزيد تغير المناخ ونمو السكان الضغط على الموارد المحدودة

لا يتمّ توزيع انعدام الأمن المائي بشكل متساوٍ؛ إذ إنه غالبًا ما تعيش الفئات الاجتماعية الضعيفة في مناطق الفيضانات، ويكون لديها وصول أسوأ للبنية التحتية، وتكون أكثر عرضة لمخاطر تلوث المياه. ومن ثمّ، فإن الأمن المائي يرتبط ارتباطًا وثيقًا بقضايا العدالة الاجتماعية، والحوكمة، والاستدامة.

يُعدّ النقل الحضري أحد العوامل الرئيسية لتأثير الإنسان على البيئة؛ فهو يسهم في تلوث الهواء، وانبعاثات الغازات الضارة، والضوضاء، وتجزئة النظم البيئية، وتحويل استخدام الأراضي. وتشغل البنية التحتية للنقل والطرق، ومواقف السيارات، والسكك الحديد، والمطارات، مساحات كبيرة وعادةً ما تحلّ محلّ الأسطح الطبيعية بمواد غير منفذة.

وتُغير الأسطح غير المنفذة دورة المياه الحضرية بشكل جذري؛ فهي تقلل التسرب، وتزيد من حجم وسرعة الجريان السطحي، وتنقل الملوثات إلى المسطحات المائية. نتيجة لذلك، تلعب البنية التحتية للنقل دورًا مركزيًّا في تشكيل مخاطر الفيضانات، وتدهور جودة المياه.

وتكشفُ دراسات الجريان السطحي من الطرق عن تركيزات عالية من المعادن الثقيلة (الزنك، والنحاس، والرصاص)، والهيدروكربونات، واللدائن الدقيقة، وجسيمات تآكل الإطارات (TRWP)، التي تُجرف إلى الأنظمة المائية أثناء الأمطار [20].

بالإضافة إلى ذلك، يؤثر النقل بشكل غير مباشر على الأمن المائي من خلال تغير المناخ؛ إذ يولّد قطاع النقل نحو 24% من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون العالمية المرتبطة بالطاقة؛ ما يعزز التغيرات المناخية، ومن ثمّ الظواهر الهيدرولوجية المتطرفة [8].

يُحلل عدد متزايد من الدراسات تأثير الفيضانات على شبكات النقل الحضرية، حتى الفيضانات الضحلة يمكن أن تجعل الطرق سالكة، وتتلف البنية التحتية، وتقلل بشكل كبير من قدرة الشبكة.

تتميز شبكات النقل بضعف غير خطي؛ ففشل عدد قليل من الأجزاء الحرجة (الجسور، والأنفاق، والتقاطعات) يمكن أن يؤدي إلى انقطاعات واسعة النطاق على مستوى الشبكة بأكملها [15]،11.

تُظهر النمذجة أن غمر 1-2% من أجزاء الطرق يمكن أن يزيد متوسط وقت الرحلة بنسبة 10-30% اعتمادًا على هيكل الشبكة ومستوى الطلب. وتتعزز هذه التأثيرات في ساعات الذروة، وفي المراكز الحضرية الكثيفة.

العواقب الاجتماعية مهمة أيضًا؛ فغالبًا ما تعتمد الفئات الضعيفة على النقل العام، وتعيش في مناطق الخطر؛ ما يجعلها أكثر عرضة لانقطاعات النقل، والخسائر المرتبطة بها في الوصول إلى العمل والرعاية الصحية والتعليم.

وعلى الرغم من الترابط الواضح، فقد تطورت أبحاث النقل والموارد المائية في الغالب بشكل متوازٍ. ويؤكد مفهوم “الترابط بين النقل والمياه” ضرورة دمج هذه المنظورات، والاعتراف بأن النقل هو في الوقت نفسه مصدر للمخاطر المائية، وهدف لتأثيرها.

تشمل المناهج الحديثة:

• التصميم الحضري الحساس للمياه (WSUD)
• الإدارة المتكاملة لدورة المياه الحضرية (IUWM)
• الحلول القائمة على الطبيعة (NBS)
• تخطيط البنية التحتية المستدامة.

ومع ذلك، يظلّ تنفيذ هذه المناهج محدودًا؛ بسبب التجزّؤ المؤسسي، ونقص البيانات، والحواجز التخصصية.

وعادةً ما تتم إدارة النقل وشؤون المياه من قِبل إدارات مختلفة بأهداف، وآفاق زمنية، ومؤشرات أداء مختلفة. ومن دون تنسيق، يمكن للإجراءات في قطاع واحد أن تقوّض أهداف القطاع الآخر.

وتعتمد الأمثلة الناجحة للدمج على قيادة سياسية قوية، وتنسيق بين الإدارات، وبيانات مشتركة، وتخطيط استراتيجي طويل الأجل.  13، 19.

تُظهر الأبحاث أن:

• النقل والأمن المائي مترابطان بعمق.
• البنية التحتية للنقل تزيد من المخاطر المائية.
• الفيضانات تُعطل شبكات النقل بشكل كبير.
• الإدارة القطاعية تولد نقاط ضعف نظامية.
• هناك مناهج متكاملة، لكنها لم تصبح معيارًا بعد.

تُبرر هذه الاستنتاجات الحاجة إلى إطار تحليلي متكامل، معروض في القسم التالي.

تمثل المدن أنظمة معقدة قابلة للتكيف، تتكون من أنظمة فرعية اجتماعية وبيئية وتقنية مترابطة. وتعدّ البنية التحتية للنقل والمياه من الأنظمة الفرعية التقنية الرئيسية، لكن عملها لا تحدده الخصائص الهندسية فحسب، بل أيضًا السلوك الاجتماعي، وآليات الحوكمة المؤسسية، والظروف المناخية والطبيعية الخارجية 14، 12.

تُشدد نظرية النظم على أن المخاطر الحضرية نادرًا ما تظهر بشكلٍ منعزل عن غيرها؛ فهي تنتشر بين الأنظمة الفرعية، مشكّلةً أعطالًا متتالية. المثال الكلاسيكي هو هطول الأمطار الغزيرة الذي يسبب فيضانات محلية، تُعطل عمل شبكة النقل، وتصعّب الوصول إلى الخدمات الطبية والطوارئ، وتقلل الإنتاجية، وتزيد الخسائر الاقتصادية [15، 2]. ومن ثمّ، يشكل النقل والمياه دائرة حاسمة للمخاطر النظامية.

يُشير مفهوم القدرة الحضرية على الصمود إلى قدرة المدينة على امتصاص الصدمات، والتكيف مع التغييرات، والتحول استجابةً للضغوط الطويلة الأجل. وعلى عكس الفهم الضيق لـ”متانة البنية التحتية”، يشمل المفهوم الحديث للقدرة على الصمود خصائص مثل: المرونة، والاحتياط، والقدرة على التعلم، والتنسيق المؤسسي، والعدالة في توزيع الفوائد والخسائر [12، 9]. في هذه المقالة، يعدّ الترابط بين النقل والمياه مجالًا مشتركًا؛ حيث تكون الإجراءات أكثر فعالية، بسبب الفوائد المشتركة المتعددة.

يُشير الترابط بين النقل والمياه إلى العلاقة المتبادلة بين نظام النقل الحضري، ودورة المياه الحضرية.

• النقل والمياه

تؤثر أنظمة النقل على المياه من خلال الآليات التالية:

• تغيير استخدام الأراضي وزيادة الأسطح غير المنفذة؛ ما يؤدي إلى زيادة أحجام وسرعات الجريان السطحي، ومن ثمّ زيادة خطر الفيضانات الحضرية [4]، 16.
• توليد ونقل الملوثات (الهيدروكربونات، والمعادن الثقيلة، واللدائن الدقيقة، وجسيمات تآكل الإطارات) مع الجريان السطحي إلى المسطحات المائية؛ ما يؤدي إلى تدهور جودة المياه السطحية والجوفية [20].
• استهلاك الطاقة والانبعاثات؛ ما يعزز التغيرات المناخية، التي بدورها تزيد من الظواهر الهيدرولوجية المتطرفة 9، 8.
• التغيير المادي لمسارات الصرف (تأثير الحاجز للطرق، والسدود، والجسور)، الذي يعطل الترابط الهيدرولوجي الطبيعي للأراضي.

تؤثر الأنظمة المائية على النقل من خلال:

• الفيضانات والغمر؛ ما يؤدي إلى انخفاض قدرة الطرق، وتوقف النقل العام، وغمر الأنفاق والمستودعات [15].
• التآكل، والهبوط، والنحر، والأضرار الهيكلية للبنية التحتية للنقل نتيجة التعرض الطويل للمياه، أو الأحداث المتطرفة [3].
• نقص المياه، الذي يؤثر على تشغيل البنية التحتية للنقل (مثل الصيانة، والتنظيف، وكبح الغبار، والحفاظ على الصرف الصحي في محطات النقل)، وهو أمر ذو أهمية خاصة للمدن الجافة [7].
• الظواهر المناخية المتطرفة (الحرارة، والجفاف)، التي تؤثر على موثوقية عمل الشبكة والسلامة.

تشكل هذه الروابط حلقات تغذية مرتدة؛ على سبيل المثال، يؤدي توسيع الطرق إلى زيادة نسبة الأسطح غير المنفذة، والجريان السطحي، وهذا يزيد من احتمالية الفيضانات؛ ما يؤدي إلى انقطاعات النقل، والمطالبات اللاحقة ببناء جديد أو إعادة إعمار رئيسية؛ أي إلى “دائرة مفرغة” محتملة من ضعف البنية التحتية.

تستخدم المقالة نموذجًا مفاهيميًّا يتضمن أربعة مستويات مترابطة:

1- المستوى المادي

  * البنية التحتية للنقل (طرق، وجسور، وخطوط سكك حديد).

  * البنية التحتية للمياه (خطوط الأنابيب، والصرف، والخزانات).

  * المكونات الطبيعية (التربة، والأنهار، وطبقات المياه الجوفية).

2- المستوى الوظيفي:

  * تدفقات النقل، والطلب، والقدرة الاستيعابية.

  * تدفقات المياه، والتراكم، والجودة، والمخاطر.

3- المستوى المؤسّسي:

  * وكالات النقل.

  * شركات المياه والصرف الصحي.

  * هيئات التخطيط المكاني.

  * خدمات إدارة الطوارئ.

4- المستوى الاجتماعي الاقتصادي:

  * توزيع السكان والأنشطة.

  * الهيكل الاقتصادي.

  * الضعف الاجتماعي وعدم المساواة.

القدرة على الصمود هي نتيجة تفاعل جميع المستويات. حتى البنية التحتية “المتينة” تقنيًّا، يمكن أن تظل معرّضة للخطر بشدة في حال عدم وجود تنسيق مؤسسي، وضعف الحوكمة، وضعف اجتماعي مرتفع  [12] 9.

بناءً على الإطار النظري، يتم اختبار الفرضيات التالية في البحث:

* زيادة نسبة الأسطح غير المنفذة في الممرات النقلية تزيد بشكل كبير إحصائيًّا وفيزيائيًّا من حجم الجريان السطحي الحضري وخطر الفيضانات  [4].

* الاضطرابات الناجمة عن غمر نسبة صغيرة من الأجزاء النقلية الحرجة تؤدي إلى تأخيرات غير متناسبة على مستوى الشبكة بأكملها  [15].

* الإجراءات المتكاملة التي تجمع بين التصميم الحساس للمياه وإدارة طلب النقل تقلل من خطر الفيضانات، وانقطاع النقل بشكل أكثر فعالية من الحلول القطاعية التقليدية [6]13.

* تُظهر المدن ذات آليات الحوكمة المؤسسية المتكاملة قدرة أعلى على الصمود أمام صدمات النقل والمياه مقارنة بالمدن ذات الإدارة المجزّأة  [19].

يشير الإطار المقترح إلى ما يلي:

* يجب تقييم مشاريع البنية التحتية ليس فقط من حيث “الكفاءة القطاعية”، ولكن أيضًا من حيث التأثيرات المتعددة القطاعات.

* يجب أن يأخذ تقييم المخاطر في الاعتبار التأثيرات المتتالية، وعدم الخطية.

* تُحدّد فعالية السياسة، ليس فقط من خلال الحلول الهندسية، ولكن أيضًا من خلال جودة التكامل المؤسسي وإدارة البيانات.

تبرّر هذه المبادئ الحاجة إلى منهجية متكاملة، معروضة في القسم التالي.

يستخدم العمل تصميمًا بحثيًّا مختلطًا يجمع بين النمذجة الكمية، والتحليل المكاني، والتحليل النوعي المؤسسي والسياسي. إن الهدف هو تغطية العمليات الفيزيائية لنظام النقل والمياه والعوامل المؤسسية والاجتماعية والإدارية، التي تحدد المخاطر والقدرة على الصمود في وقت واحد.

تشمل المنهجية أربعة مكونات مترابطة:

• النمذجة الهيدرولوجية للجريان السطحي والفيضانات الحضرية.
• نمذجة شبكة النقل وتحليل قابليتها للضعف.
• رسم خرائط المخاطر المكانية باستخدام نظم المعلومات الجغرافية (GIS).
• تحليل مقارن للممارسات والاستراتيجيات الدولية.

يسمح هذا النهج المتكامل بالكشف عن التأثيرات المتقاطعة، وعدم الخطية، والمخاطر المتتالية التي لا تظهر في التحليل القطاعي 2، 9.

النمذجة الهيدرولوجية

تتم نمذجة الديناميكا الهيدرولوجية باستخدام نماذج موزعة لدورة المياه الحضرية مثل SWMM وHydroPol2D. وتحاكي هذه النماذج عمليات تحويل هطول الأمطار إلى جريان سطحي، مع الأخذ في الحسبان التسرب، واحتجاز المياه على السطح، وعمل أنظمة الصرف، والتضاريس.

تشمل معالم الإدخال:

• شدّة ومدّة هطول الأمطار (تاريخية وسيناريوهات).
• استخدام الأراضي، ونسبة الأسطح غير المنفذة.
• خصائص التربة، ومعاملات التسرب.
• هندسة وقدرة شبكة الصرف.

المؤشرات الرئيسية للإخراج:

• أحجام وذروات الجريان السطحي.
• عمق الماء على سطح الطريق.
• الامتداد المكاني لمناطق الفيضانات.

تتم نمذجة سيناريوهات تغير المناخ عن طريق تحجيم شدة وتكرار هطول الأمطار بناءً على التوقعات المناخية الإقليمية  [9].

نمذجة النقل وتحليل القابلية للضعف:

تتم نمذجة نظام النقل كرسم بياني موجّه وموزون؛ حيث تمثل العقد التقاطعات والمحطات الطرفية، وتمثل الحواف أجزاء الطرق والسكك الحديد.

تُعزى المعلمات التالية لكل جزء:

• الطول وعدد المسارات.
• سرعة الحركة الحرة.
• القدرة الاستيعابية.
• عتبة القابلية للضعف أمام الغمر.

يتم تخصيص التدفقات بناءً على نماذج التوازن لطلب النقل؛ ما يسمح بتقدير وقت الرحلة، والتأخيرات، والازدحام.

تتم نمذجة تأثير الفيضانات عن طريق تقليل القدرة الاستيعابية، أو فصل الأجزاء عند تجاوز عمق الماء العتبي  [15].

التحليل المكاني المتكامل للمخاطر:

يتم فرض نتائج النمذجة الهيدرولوجية (عمق ومساحة الفيضان) على شبكة النقل باستخدام نظم المعلومات الجغرافية.

هذا يسمح بـ:

• تحديد الأجزاء المغمورة من الشبكة.
• حساب خسائر القدرة الاستيعابية.
• تقييم التأثيرات المتتالية على الشبكة بأكملها.

يسمح التكامل بنمذجة سيناريوهات:

• الحالة الأساسية.
• زيادة هطول الأمطار +10%، +20%.
• زيادة نسبة الأسطح غير المنفذة.
• تنفيذ البنية التحتية الخضراء، وإدارة طلب النقل.

التحليل المقارن:

تُستخدم المصادر التالية للبيانات:

• خدمات الأرصاد الجوية (هطول الأمطار، ودرجة الحرارة).
• بيانات الأقمار الاصطناعية والبلدية (نظم المعلومات الجغرافية)، و(استخدام الأراضي، والتضاريس).
• وكالات النقل (التدفقات، والسرعات).
• الخدمات البلدية (الصرف، وإمدادات المياه).
• الوثائق السياسية، وتقارير المنظمات الدولية.

في حالة عدم وجود بيانات محلية، تُستخدم مؤشرات ومعايير قياسية مأخوذة من المنشورات العلمية.

لتحليل مقارن، تم اختيار:

• سنغافورة (إدارة مياه متكاملة).
• كيب تاون (نقص المياه والإدارة في الأزمات).
• مدن الصين (المدن الإسفنجية).
• يريفان (اقتصاد انتقالي وبنية تحتية ضعيفة).

ويضمن هذا الأمر تنوع الظروف المناخية والمؤسسية والاجتماعية الاقتصادية.

تشمل القيود:

• عدم اليقين في التوقعات المناخية.
• عدم اكتمال البيانات المحلية.
• تبسيط النماذج.
• صعوبة حساب التغييرات السلوكية.

يتم تعويضها عن طريق تحليل الحساسية، والمقارنة بالبيانات التجريبية.

البيانات

يستخدم البحث مجموعات بيانات غير متجانسة تغطي الجوانب الهيدرولوجية، والنقلية، والمكانية، والمناخية، والاجتماعية الاقتصادية. وقد تمّت مواءمة جميع البيانات حسب المقاييس المكانية والزمنية؛ لضمان قابلية المقارنة والتحليل المتكامل.

تشمل الفئات الرئيسية للبيانات:

1- البيانات الجوية: الشدة والمدة، وتكرار هطول الأمطار، واتجاهات درجة الحرارة.

2 – البيانات الهيدرولوجية: معاملات الجريان السطحي، وقدرة شبكات الصرف، ومعاملات التسرب، ومستويات المياه الجوفية.

3- بيانات النقل: أحجام التدفقات، والسرعات، والتأخيرات، وتدفقات ركاب النقل العام.

4 – البيانات المكانية: استخدام الأراضي، ونسبة الأسطح غير المنفذة، والنموذج الرقمي للتضاريس، ومناطق الفيضانات.

5 – البيانات الاجتماعية الاقتصادية: الكثافة السكانية، والدخل، والوصول إلى البنية التحتية.

يتم تقديم البيانات المكانية إلى نظام إحداثيات واحد، ودقة قياسية 10-30 م.

النتائج والتفسير:

يعتمد هذا البحث ليس فقط على التحليل المفاهيمي والمؤسسي، ولكن أيضًا على نتائج النمذجة الهيدرولوجية والنقلية المتكاملة، المعروضة في القسم السابق، والمُلخصة أدناه لدعم الاستنتاجات السياسية.

النتائج الرئيسية للنمذجة:

تُظهر نتائج النمذجة علاقة غير خطية ثابتة بين نسبة الأسطح غير المنفذة، والحمل الهيدرولوجي على المدينة:

هذه البيانات تؤكد الفرضية القائلة إن توسيع البنية التحتية للطرق دون تصميم حساس للمياه لا يعزز فقط المخاطر الهيدرولوجية، ولكن يشكل أيضًا قابلية النقل الخاصة به من خلال زيادة التأخيرات والانبعاثات.

التحليل المقارن للسيناريوهات

تم استخدام ثلاثة سيناريوهات:

• البنية التحتية التقليدية، والصرف المركزي.
• الأسطح المنفذة + أحواض الترشيح الحيوي + الصرف اللامركزي.
• *عامل مخاطر مناخي (+20% شدة هطول الأمطار).

النتائج:

يتفوق السيناريو المتكامل (B) بشكل منهجي على كل من السيناريوهات الأساسية، والسيناريوهات ذات الضغوط المناخية في جميع المؤشرات الرئيسية.

الآثار المترتبة على السياسات:

يمكن عرض الصلة بين نتائج النمذجة والسياسة على النحو التالي:

تؤكد النتائج الكمية أن المرونة ليست خاصية للكائنات الفردية، بل تنشأ على مستوى النظام بشرط التنسيق المؤسسي.

تقييم المخاطر المتكامل:

من خلال الجمع بين النماذج الهيدرولوجية والنقلية، يمكن صياغة مخاطر النقل والمياه على النحو التالي:

المخاطر = الخطورة × التعرض × القابلية للضعف

حيث: إن

1. الخطورة:** الخطر الهيدرولوجي (تكثيف وشدة هطول الأمطار).
2. التعرض:** التطابق المكاني للبنية التحتية ومناطق الخطر.
3. القابلية للضعف:** الهيكلية والمؤسسية.

يمكن للسياسة التأثير على المكونات الثلاثة جميعها:

• تقليل الخطورة – من خلال التكيف المناخي واحتجاز المياه.
• تقليل التعرض – من خلال التخطيط المكاني.
• تقليل القابلية للضعف – من خلال التكامل المؤسسي ووجود احتياطي.

خلاصة النتائج الكمية:

• تُظهر المحاكاة علاقة ثابتة وغير خطية بين تغيرات استخدام الأراضي، وشدة هطول الأمطار، والجريان السطحي الحضري. وتؤدي زيادة نسبة الأسطح غير المنفذة من 30% إلى 80% إلى زيادة إجمالي حجم الجريان السطحي بنسبة 40-60% وزيادة التصريف الذروي بنسبة 30-50%، اعتمادًا على نوع التربة وقدرة نظام الصرف [ [16، 8.
• في سيناريوهات المناخ مع زيادة شدة هطول الأمطار بنسبة 20%، يزيد التصريف الذروي بنسبة 35-70%، وهو ما يتجاوز قدرة التصميم للعديد من أنظمة تصريف المياه الحضرية. وتزداد مساحة الفيضان المكانية بشكل غير خطي؛ إذ تؤدي الزيادة المعتدلة في هطول الأمطار إلى توسع حاد في مناطق الفيضان، خاصة في المناطق المنخفضة، وعلى طول الممرات النقلية.
• حتى الفيضانات المحلية تؤدي إلى انقطاعات كبيرة في أنظمة النقل، وتُظهر المحاكاة أن غمر 1% فقط من أجزاء الطرق الحرجة يزيد متوسط وقت الرحلة بنسبة 8-12% وإجمالي التأخيرات بنسبة 10-15%. وعند غمر 5% من الأجزاء، يزيد متوسط وقت الرحلة بأكثر من 40%، ويتعطل ترابط الشبكة بشكل كبير، خاصة في المراكز الحضرية الكثيفة [15، 11]. إن النقل العام ضعيف بشكل خاص، إذا كانت المستودعات والمحطات الطرفية والممرات الحديدية تقع في مناطق الخطر.
• يُظهر السيناريو المتكامل، الذي يجمع بين الأسطح المنفذة، والبنية التحتية الخضراء، وإدارة طلب النقل، مزايا كبيرة. ومقارنةً بالسيناريو الأساسي:

1. تنخفض أحجام الجريان السطحي بنسبة 20-30%.
2. تنخفض التصريفات وقت الذروة بنسبة 15-25%.
3. تقل مساحة الفيضان بنسبة تصل إلى 35%.
4. تنخفض تأخيرات النقل في أثناء هطول الأمطار الغزيرة بنسبة 20-40%.
5. هذا يؤكد فعالية الإجراءات المتكاملة مقارنة بالتدخلات القطاعية.

التحليل المقارن الدولي:

• تُظهر سنغافورة خسائر نقل منخفضة؛ بفضل الصرف المتكامل، واحتجاز المياه، والتخطيط المكاني.
• تُظهر “المدن الإسفنجية” الصينية انخفاضًا في الجريان السطحي، ولكن مع تباين عالٍ اعتمادًا على جودة التصميم والتشغيل.
• تتصف كيب تاون بقابلية عالية لنقص المياه، لكنها زادت من المرونة من خلال إدارة الطلب.
• تتصف يريفان بقابلية عالية للفيضانات في قطاع النقل؛ بسبب البنية التحتية المتهالكة.

تأكيد الفرضيات:

• تؤكد النتائج الفرضيات الآتية:
• تزيد الأسطح غير المنفذة بشكل كبير من الجريان السطحي وخطر الفيضانات.
• حساسية شبكات النقل لمقاييس صغيرة من الفيضان.
• تتجاوز الإجراءات المتكاملة الإجراءات القطاعية.
• يرتبط التكامل المؤسسي بقدرة أعلى على الصمود.

المناقشة:

تؤكد النتائج التي تم الحصول عليها أن العلاقة بين النقل الحضري والأمن المائي تتميز بدرجة عالية من الترابط، وديناميكيات غير خطية، وتأثيرات متتالية. ويمكن للتغيرات الطفيفة في هطول الأمطار، أو هيكل استخدام الأراضي، أو حالة البنية التحتية أن تؤدي إلى عواقب غير متناسبة على كلا النظامين.

لا تعمل البنية التحتية للنقل كهدف لتأثير المخاطر المائية فقط، ولكن أيضًا كعامل نشط في تشكيلها. ويؤدي توسيع شبكة الطرق وزيادة نسبة الأسطح غير المنفذة إلى تعزيز الجريان السطحي، وتركيز تدفقات المياه داخل الممرات والشوارع، ومن ثمّ زيادة احتمالية الفيضانات المحلية والنظامية. بهذا المعنى، يخلق النقل مقدمات لقابليته الخاصة للضعف.

في الوقت نفسه، تتمتع شبكات النقل بحساسية هيكلية عالية. ويعني وجود عقد حرجة – جسور، وأنفاق، وتقاطعات، ومستودعات – أن فشل نسبة صغيرة من العناصر يمكن أن يؤدي إلى انقطاعات واسعة النطاق على مستوى الشبكة بأكملها؛ وهذا ما يفسر عدم الخطية المكتشفة بين حجم الفيضان وخسائر النقل.

يعزز تغير المناخ نقاط الضعف الحالية في نظام النقل والمياه. ويؤثّر هطول الأمطار الأكثر كثافة وغير المنتظمة على أنظمة الصرف والبنية التحتية للنقل. وفي الوقت نفسه، يزيد تكرار موجات الحر والجفاف من الضغط على أنظمة إمدادات المياه، ويخلق منافسة على الموارد المائية بين الاحتياجات البلدية والصناعية والنقلية.

ومن ثمّ، لا تخلق التغيرات المناخية مخاطر جديدة من حيث المبدأ، بل تعزّز وتسرّع الاتجاهات الموجودة بالفعل؛ ما يجعل الأساليب التقليدية لإدارة المخاطر غير كافية.

ويتم توزيع تأثير انقطاعات النقل والمياه بشكل غير متساوٍ للغاية. وغالبًا ما تعيش الفئات السكانية الضعيفة- الأسر ذات الدخل المنخفض، وسكان الضواحي، وكبار السن- في مناطق عالية الخطورة من الفيضانات، وتعتمد بشكل أكبر على النقل العام، ولديها موارد أقل للتكيف.

تحدّ انقطاعات النقل من الوصول إلى العمل، والتعليم، والرعاية الصحية، وخدمات الطوارئ؛ ما يعزز عدم المساواة الاجتماعية. ومن ثمّ، يجب أن يأخذ التخطيط المتكامل في الحسبان ليس الكفاءة الفنية فقط، ولكن أيضًا قضايا العدالة الاجتماعية وإمكانية الوصول.

وتؤكد النتائج محدودية المناهج المنفصلة للإدارة. حتى الحلول الفنية المثلى قد تكون غير فعالة في ظل التجزؤ المؤسسي، عندما يتم توزيع المسؤولية بين الإدارات دون آليات تنسيق.

وتسمح آليات الحوكمة المؤسسية المتكاملة- التخطيط المشترك، وتبادل البيانات، وأولويات الاستثمار المنسقة- بتوقع المخاطر بشكل أفضل، ومنع النزاعات بين القطاعات، وضمان استخدام أكثر كفاءة للموارد.

تتفق الاستنتاجات التي تم الحصول عليها مع الأبحاث السابقة في مجال الهيدرولوجيا الحضرية، وضعف شبكات النقل، والتكيف المناخي، لكنها توسعها من خلال الجمع الصريح بين جوانب النقل والمياه في إطار تحليلي موحد.

ويوضح العمل أن النمذجة المتعددة القطاعات والسياسة هما شرطان ضروريان لإدارة المخاطر الحضرية المعقدة في القرن الحادي والعشرين.

توصيات:

تُظهر نتائج البحث بشكل مقنع أن مرونة المدن لا يمكن تحقيقها في إطار سياسات قطاعية معزولة، ويجب تخطيط وإدارة النقل والموارد المائية كعناصر مترابطة لنظام حضري موحد.

1. تعزيز التنسيق المؤسسي:

• يُوصى بإنشاء آليات تنسيق مشتركة رسمية بين الإدارات.
• تطوير وثائق استراتيجية مشتركة.
• تكوين مؤشرات أداء موحدة لإدارات النقل والمياه.
• إلزامية تنسيق مشاريع البنية التحتية الكبرى بين القطاعات.

2. دمج تقييم المخاطر الهيدرولوجية في تخطيط النقل:

يجب أن يصبح تقييم المخاطر الهيدرولوجية عنصرًا إلزاميًّا في تخطيط النقل.

• يشمل ذلك رسم خرائط مخاطر الفيضانات للممرات النقلية.
• اختبار المشاريع وفق سيناريوهات مناخية.
• إعطاء أولوية للاستثمار في العقد الضعيفة في الشبكة.
• تحديث معايير التصميم مع مراعاة الظروف المناخية المستقبلية.

3. تعزيز التصميم الحضري الحساس للمياه، والبنية التحتية الخضراء:

يجب دمج التصميم الحضري الحساس للمياه (WSUD) والحلول القائمة على الطبيعة (NBS) بشكل منهجي في البنية التحتية للنقل.

• تشمل التدابير الرئيسية:
• أسطحًا منفذة للأرصفة، ومواقف السيارات والشوارع المنخفضة السرعة.
• خنادق حيوية، وحدائق مطرية على طول الطرق.
• دمج حاويات التخزين والاحتجاز في المساحات العامة.
• استعادة مسارات الصرف الطبيعية.

4. تحفيز أنماط التنقل المستدامة:

يقلل الاعتماد على السيارات الخاصة من الحاجة إلى طرق جديدة، ويخفض نسبة الأسطح غير المنفذة، وحجم الجريان السطحي للمطر.

• يجب أن تدعم السياسة:
• تطوير النقل العام.
• التنقل النشط (المشي، وركوب الدراجات).
• التنمية الموجهة نحو النقل.
• إدارة مواقف السيارات وتسعير الطرق.

5. تطوير آليات التمويل المبتكرة:

غالبًا ما تواجه المشاريع المتكاملة مشكلات التمويل، حيث يتم توزيع الفوائد بين القطاعات.

يُوصى بـ:

• إنشاء صناديق استثمارية متعددة القطاعات.
• مراعاة الفوائد المشتركة في تحليل التكاليف والفوائد.
• استخدام التمويل المختلط، والشراكة بين القطاعين العام والخاص.
• جذب المؤسسات المالية الدولية.

6. تعزيز النظم المتكاملة للبيانات والرصد:

تتطلب الإدارة المتكاملة بيانات متكاملة.

• من الضروري:
• تطوير أنظمة مراقبة هطول الأمطار والفيضانات، وعمل النقل في الوقت الحقيقي.
• إنشاء منصات بيانات مفتوحة متعددة القطاعات.
• تنفيذ آليات التقييم المستمر وتعديل السياسة.

الخلاصة:

أظهر البحث أن النقل الحضري والأمن المائي مكونان مترابطان بشكل لا ينفصم لمرونة وقدرة المدن على الصمود. وتشكل البنية التحتية للنقل العمليات الهيدرولوجية من خلال تغييرات استخدام الأراضي، وزيادة المساحات غير المنفذة، ونقل الملوثات مع الجريان السطحي، في حين تعطل المخاطر المائية- مثل الفيضانات وشح المياه- عمل شبكات النقل، والنشاط الاقتصادي، والرفاه الاجتماعي.

أظهر التحليل أن هذه العلاقات لها طابع غير خطي، وتترافق مع تأثيرات متتالية؛ إذ يمكن للاضطرابات الصغيرة نسبيًّا في نظام واحد أن تولد عواقب غير متناسبة في النظام الآخر. ويعزز تغير المناخ هذه الديناميكيات من خلال زيادة كثافة الظواهر الهيدرولوجية المتطرفة، والضغط المتزامن على الأنظمة التحتية.

كشف العمل أيضًا عن قيود أساسية للمناهج المنفصلة للإدارة. ويؤدي التخطيط واتخاذ القرار المجزّأ إلى عدم تكيف، واستثمارات غير فعالة، وزيادة الضعف النظامي. وعلى العكس من ذلك، تظهر النهج المتكاملة، التي تجمع بين التصميم الحضري الحساس للمياه، واستراتيجيات النقل المستدامة، وتخطيط البنية التحتية المدرك للمناخ، والإدارة المتعددة القطاعات، فعالية أعلى بكثير في تقليل المخاطر وزيادة المرونة.

ومن ثمّ، فإن الانتقال إلى الإدارة المتكاملة لأنظمة النقل والمياه ليس مهمة تقنية فحسب، بل هو قبل كل شيء تحول مؤسسي وسياسي. ويتطلب النجاح رؤيةً طويلة الأجل، وتنسيقًا بين الإدارات، ودمج البيانات، ومشاركة أصحاب المصلحة.

في ظل التحدّيات المناخية والتحتية المتزايدة، يصبح دمج أنظمة النقل والمياه شرطًا ضروريًّا لتشكيل مدن مستقرة، وقادرة على الصمود، ومتوازنة اجتماعيًّا في المستقبل.