يُعد "نظام لمد" أحد الأنظمة أو المواقع المبتكرة التي تُعنى بإدارة مواقيت سقي الأفلاج العُمانية. ويعتمد هذا النظام على تطوير منظومة رقمية تعمل على أتمتة مواقيت السقي وفقًا للقواعد والأسس التي تقوم عليها الأفلاج العُمانية حاليًا. يتم ذلك من خلال إدخال شروط وأسس ونظام الأفلاج العُمانية في المنصة، مما يتيح للمزارعين العُمانيين التعرف على حصصهم من مياه السقي، إضافةً إلى توقيت استخدامها وفق نظام الدوران الفلكي الخاص بها. كما يُسهم النظام في توثيق الأفلاج العُمانية ونظامها المستخدم، ويقدم مجموعة من الخدمات والمؤشرات المرتبطة بأحد أهم المعالم المائية في السلطنة. وقد جاء اختيار اسم "لمد" من مصطلح "اللمد"، وهو المصطلح العُماني الشهير الذي يشير إلى نظام تحديد توقيت استخدام مياه الأفلاج استنادًا إلى ظل الشمس كما كان يُستخدم قديمًا.

أهداف المشروع

• توفير خدمة رقمية متكاملة لإدارة أنظمة الأفلاج.
• توثيق بيانات الأفلاج ومُلّاك المياه وحفظها.
• المحافظة على الإرث التاريخي العُماني المرتبط بالأفلاج.
• إنشاء قاعدة بيانات وطنية شاملة للأفلاج.
• تسهيل فهم نظام الأفلاج للأجيال القادمة وتعزيز وعيهم بأهميته.

تفاصيل مشروع لمد للأفلاج

يتناول هذا المشروع التفاعل بين توافر المياه والتكيفات التكنولوجية والاجتماعية في عُمان، وتحديدًا في منطقة الداخلية. وفي هذا السياق، أدى تقلص المسطحات المائية السطحية إلى ظهور تقنية الأفلاج، التي تُعد نظامًا هيدروليكيًا أحدث تحولًا جوهريًا في نظم الإنتاج المحلية. ومن خلال منظور تاريخي-جغرافي، تستكشف هذه الدراسة الآثار الاقتصادية والاجتماعية والثقافية لتقنيات الري، مع التركيز على دورها في تشكيل المجتمعات المحلية في عُمان.

أهداف الدراسة:

1. ربط التاريخ البيئي لعُمان بالتطبيقات العملية لتقنية الأفلاج
2. دراسة استراتيجيات التكيف التي اعتمدتها المجتمعات المحلية في مواجهة تحديات شُحّ المياه
3. تحليل تأثير نظم إدارة المياه والتقنيات الهيدروليكية على التشكيلات الاجتماعية في عُمان

تجمع هذه الدراسة بين البيانات الأثرية والمصادر الأولية، مثل القواميس الجغرافية، والتواريخ المحلية، والسجلات، وكتب الوقف. ومن خلال ذلك، تهدف إلى إظهار تأثير أساليب استخدام المياه على المجتمعات المحلية، وذلك عبر آليات اجتماعية متنوعة، مثل التعاون في صيانة الأفلاج، وتقسيم العمل، والمشاركة في الوقف الخيري. كما تسعى الدراسة إلى تعزيز الفهم حول دور نظم إدارة المياه والتقنيات الهيدروليكية في تشكيل وتعزيز التلاحم الاجتماعي في عُمان. ومن خلال تحليل العلاقة بين المجتمعات المحلية وموارد المياه في منطقة الداخلية، ستساعد الدراسة في إبراز أهمية استراتيجيات التكيف المستخدمة لمواجهة تحديات الموارد المائية المتقلبة.

لقد لعبت أنظمة الأفلاج دورًا محوريًا في تعزيز الإدارة المستدامة لموارد المياه في المناطق الجافة وشبه الجافة، مما أسهم بشكل كبير في التقدم الاجتماعي والاقتصادي للدولة. غير أن تغيّرات استخدام الأراضي وتغطية الأرض (LULC) في هذه المناطق قد تؤثر تأثيرًا عميقًا على الأنظمة الهيدرولوجية، مما ينعكس على قدرة النظم البيئية المحلية على تنظيم موارد المياه السطحية والجوفية العذبة. وتحدث هذه التغيرات نتيجة لتداخل عوامل طبيعية وأخرى بشرية المنشأ، مما يستدعي دراسة دقيقة لفهم آثارها على استدامة الموارد المائية. ولفحص تأثير تغيّرات LULC على أنظمة الأفلاج في شمال عُمان، سيتم استخدام صور الأقمار الصناعية وبيانات الأفلاج، بالإضافة إلى تقنيات التحليل المكاني ومعالجة الصور ضمن إطار نظم المعلومات الجغرافية (GIS) والاستشعار عن بعد.

ستشمل المرحلة الأولى من المشروع قياس تغيّرات LULC وتأثيرها على أنظمة الأفلاج في سبع مدن عُمانية، وذلك نتيجة للنمو العمراني. أما المرحلة الثانية، فستركز على تقييم تأثير هذه التغيرات على المياه الجوفية في أربعة من الأفلاج الرئيسية خلال الفترة الممتدة بين عامي 1985 و2021.

وستؤكد هذه الدراسة على أهمية الإدارة والتخطيط السليمين للأراضي لضمان تنفيذ الحلول الأكثر فاعلية لتلبية متطلبات الاستدامة الاجتماعية والاقتصادية. وبشكل عام، سيوفر هذا البحث تحليلًا شاملًا للتغيرات في LULC وتأثيرها على أنظمة الأفلاج على مدى 36 عامًا، مما سيقدم رؤى جديدة حول العواقب المحتملة لهذه التغيرات على موارد المياه الجوفية، وسيسهم في اتخاذ قرارات مستنيرة بشأن إدارة الأراضي في المناطق الجافة وشبه الجافة.

يهدف هذا المشروع إلى تطوير نماذج تنبؤية لتحديد كثافة منسوب المياه المعتمدة على أمهات الأفلاج في حوض نزوى بعُمان، وذلك باستخدام أساليب التعلم الآلي. سيتم الاستفادة من بيانات الاستشعار عن بعد، بما في ذلك بيانات LiDAR وSentinel-2، بالإضافة إلى تقنيات التحليل المتقدم، لإنشاء خرائط دقيقة لتوزيع منسوب المياه.

وستُصنف الخرائط الناتجة إلى خمس فئات: منخفض جدًا، منخفض، متوسط، مرتفع، ومرتفع جدًا، مما يوفر رؤية شاملة حول توزيع المياه الجوفية في المنطقة.

ستساعد هذه النتائج في تنفيذ تدابير وقائية في الوقت المناسب، من خلال مشاريع حماية المياه الجوفية وبرامج الإدارة المتكاملة لمصادر المياه (IWSM)، مما يضمن استدامة نظام الري بالأفلاج وحمايته من التهديدات المحتملة.

تُعد الفيضانات في الأودية الجافة من الكوارث الطبيعية المدمرة، وقد تم استخدام العديد من المناهج لدراسة هذه الظاهرة. ومع ذلك، لا يزال نقص المعرفة حول العوامل المؤثرة في الفيضانات يشكل عائقًا أمام اتخاذ تدابير الوقاية والسيطرة. تهدف هذه الدراسة إلى اختبار الفرضية التي تنص على أن زيادة عدد العوامل المؤثرة في مجموعة البيانات المستخدمة في نمذجة الفيضانات في الأودية ستعمل على تحسين دقة خرائط الحساسية النهائية. بالإضافة إلى ذلك، ستبحث هذه الدراسة في تأثير العوامل الفردية على خرائط حساسية الفيضانات وأهميتها في تطوير خرائط دقيقة للمناطق المعرضة للفيضانات. سيتم استخدام تقنيات التعلم الآلي لتقييم العلاقات المكانية بين العوامل المؤثرة في الفيضانات وتحديد أهميتها في رسم خرائط المناطق المعرضة للفيضانات.

سيتم استخدام مجموعتين من البيانات المكانية والزمنية في نظم المعلومات الجغرافية (GIS) والاستشعار عن بعد لهذا الغرض، على النحو التالي:

• المجموعة الأولى: تشمل العوامل المشتقة من البيانات الطبوغرافية مثل الارتفاع، والانحدار، والاتجاه، والتحدب، ومؤشر قوة التدفق (SPI)، ومؤشر الرطوبة الطوبوغرافية (TWI)، ومؤشر وعورة التضاريس (TRI)، ومؤشر نقل الرواسب (STI)
• المجموعة الثانية: تجمع بين العوامل المستمدة من بيانات LiDAR مع بيانات إضافية مثل الجيولوجيا، والتربة، واستخدامات الأراضي/الغطاء الأرضي (LULC)، والمسافة من الطرق، والمسافة من الأنهار

ستستخدم الدراسة إعصارًا حديثًا ضرب محافظتي شمال وجنوب الباطنة في سلطنة عمان كدراسة حالة، وسيتم تطبيق تقنيات التعلم الآلي على كلتا المجموعتين من البيانات. بالإضافة إلى ذلك، سيتم استخدام تحليل التعددية المشتركة (Multi-collinearity)، وعوامل تضخم التباين (VIF)، ومعامل الارتباط لبيرسون (Pearson's correlation coefficients)، وتحليل كابا لكوهين (Cohen’s kappa) لتوفير معلومات حول العلاقات المتبادلة بين العوامل، بالإضافة إلى تأثير كل عامل على دقة الخريطة النهائية.

لتقييم دقة النماذج، سيتم استخدام منهجية المساحة تحت منحنى (AUC).

وعلى الرغم من الدراسات الواسعة حول مخاطر الفيضانات، لا تزال معرفتنا غير مكتملة فيما يتعلق بتحديد العوامل المؤثرة في خرائط حساسية الفيضانات وأهميتها في إنشاء خرائط دقيقة للمناطق المعرضة للفيضانات في منطقة الدراسة. يمكن للمخططين والمهندسين الاستفادة من هذه الخرائط في إعداد خطط التنمية والتخطيط لاستخدام الأراضي بشكل أكثر كفاءة.

تُعدّ الموارد المائية الجوفية المصدر الرئيسي للمياه في سلطنة عُمان. وتؤدي العديد من العوامل، مثل النمو السكاني، وقلة هطول الأمطار، وغيرها، إلى تراجع هذه الموارد بشكل مستمر. لذا، من الضروري تطوير نموذج ديناميكي شامل يحدد جميع العوامل المؤثرة على موارد المياه الجوفية، ويكشف عن التفاعلات بينها. ويوفر هذا النموذج مخططًا متكاملًا لإدارة المياه وتخطيطها، مما يساعد صانعي القرار في هذا المجال على اتخاذ قرارات مستنيرة.

هدف الدراسة: تهدف هذه الدراسة إلى إنشاء نموذج ديناميكي للمياه الجوفية في حوض نزوى، مع تحديد جميع العناصر المؤثرة في توازنها. ويُستخدم برنامج Vensim لمعالجة هذه المسألة وتحقيق هذا الهدف. بعد بناء النموذج باستخدام Vensim، تُدخل النتائج في طريقة عددية جديدة تُعرف بـ فلتر الجسيمات-البتروف غاليركين غير المعتمد على الشبكة (PF-MLPG)، وذلك لتحديد مستوى المياه الجوفية في الحوض بدقة.

أهداف المشروع:

• إنشاء نموذج ديناميكي للمياه الجوفية في حوض نزوى لتحديد العلاقة والتفاعل بين استهلاك المياه وموارد المياه الجوفية
• دراسة تأثيرات الزراعة، والصناعة، ومياه الشرب، والاستهلاك المنزلي على المخزون الجوفي
• تحديد تأثير تغيرات معدل التدفق في أنظمة الأفلاج على الاستهلاك وموارد المياه الجوفية
• تحليل تأثير حفر الآبار الجديدة على استهلاك المياه والنظام المائي الجوفي
• حساب توازن المياه الجوفية في المنطقة المدروسة وفقًا لعدة سيناريوهات محتملة
• تطوير نموذج رقمي للمياه الجوفية في حوض نزوى باستخدام طريقة PF-MLPG الدقيقة
• تحديد مستوى المياه الجوفية في كل نقطة من الحوض الجوفي

ستُسهم هذه الدراسة في توفير الأسس العلمية اللازمة لصنّاع القرار لإدارة الموارد المائية الجوفية بشكل أكثر استدامة وفعالية، مما يضمن الاستخدام الأمثل لهذه الموارد في ظل التحديات المستقبلية.

تتناول هذه الدراسة التحقيق في الحالة الأركيولوجية المائية لفلج السحامة، وتقترح استراتيجيات لإعادة تأهيله. يعود تاريخ هذا الفلج إلى 800 عام، وهو نظام قديم من قنوات المياه المستخدمة للري، يحمل قيمة تاريخية وثقافية كبيرة. ومن خلال فحص الحالة الحالية لفلج السحامة وتقييم مكوناته الهيدروليكية والهيكلية، تهدف هذه الدراسة إلى فهم أهميته التاريخية، وتحليل معدل تدفق المياه، ومساحة الأراضي الزراعية المروية، إضافةً إلى تحديد المشكلات المحتملة أو التدهور الحاصل، وتقديم توصيات بالإجراءات اللازمة لاستعادته وضمان استدامته للاستخدام المستقبلي. يهدف هذا البحث إلى المساهمة في الحفاظ على هذا الموقع الثقافي المهم، مع ضمان استمرار وظيفته لدعم الزراعة في العصر الحالي.

توجد أنظمة الأفلاج في أكثر من 40 دولة حول العالم. يشير مصطلح "الأفلاج" إلى شبكة أفقية من الأنفاق تحت الأرض، تجمع وتنقل المياه الجوفية من المناطق الجبلية إلى المدن أو المستوطنات، مما يجعلها شبيهة بهيكل طبيعي يحمل المياه أو بطبقة مائية. وعلى الرغم من الدراسات الواسعة التي أُجريت حول التهديدات التي تواجه أنظمة الأفلاج في عُمان، فإن الأبحاث السابقة في هذا المجال تقتصر على دراسات حالة معزولة. لذا، فإن البيانات المستخلصة من الأدبيات الحالية لا تعكس تمثيلًا شاملًا لأفلاج عُمان ولا تغطي نطاقًا واسعًا. يهدف المشروع المقترح إلى إجراء بحث ميداني وإنشاء قاعدة بيانات شاملة واستراتيجية تستند إلى عينة تمثيلية واسعة من الأفلاج في عُمان.

الأهداف العامة لهذا المشروع:

1. تطوير ونمذجة التوزيع الجغرافي المكاني الزمني لأنظمة الأفلاج في عُمان، استنادًا إلى تفاعلها مع المتغيرات البيولوجية والاجتماعية والاقتصادية المختلفة
2. حماية أنظمة الأفلاج باستخدام تقنيات الاستشعار عن بُعد والنمذجة المكانية

وستُجرى التحقيقات للحصول على فهم أعمق لهذه الأنظمة من خلال أربعة مجالات بحثية رئيسية، وهي: (أ) التقييمات المكانية الزمنية. (ب) تأثير المتغيرات البيولوجية. (ج) تأثير المتغيرات البشرية. (د) التنبؤ بالأنماط المكانية بناءً على المتغيرات المذكورة أعلاه.

ستُدرس هذه المجالات البحثية الأساسية من خلال تحقيقات ميدانية واسعة النطاق، وأخذ العينات، والاختبارات المخبرية، والتحليلات المفصلة. ونظرًا لأن أنظمة الأفلاج تؤثر على الهيدرولوجيا، والبيئة، والمناخ، والاقتصاد، بالإضافة إلى تأثيرها على المجتمعات البشرية المحيطة بها، فإن ضمان استدامتها يتطلب جهودًا متكاملة.

يُشكّل نقص الأعلاف الحيوانية تحديًا رئيسيًا أمام تنمية الثروة الحيوانية في سلطنة عُمان، كما هو الحال في العديد من المناطق شبه القاحلة الأخرى. وتعتمد تغذية الحيوانات بشكل أساسي على المراعي الطبيعية، إلى جانب استيراد المواد العلفية الخام ومعالجتها محليًا لإنتاج المركزات. ومع ذلك، تظل المساحات المزروعة بالأعلاف المروية، مثل البرسيم الحجازي وعشب الرودس، محدودة. كما تتعرض المراعي الطبيعية لضغوط شديدة نتيجة الجفاف، وارتفاع ملوحة التربة، والرعي الجائر.

تُعدّ نخيل التمر من المحاصيل الرئيسية في عُمان، حيث تنتج كميات كبيرة من المنتجات الثانوية التي يمكن استغلالها في تغذية الماشية، مثل التمور منخفضة الجودة، ونواة التمر، والسعف، والألياف، ودبس التمور. لذا، تهدف هذه الدراسة إلى تقييم تأثير استخدام مصادر علفية محلية، تشمل سعف النخيل، التمور، بقايا الأسماك، وأوراق المورينجا، في تغذية الضأن العُماني، ومدى تأثيرها على النمو، والصحة، وجودة اللحم.

سيتم تحليل التركيب الكيميائي لهذه المكونات، من حيث محتواها التقريبي من الكربوهيدرات، والمعادن، والفيتامينات، والعناصر الغذائية الأخرى. كما سيتم تجفيفها وطحنها لتحديد قيمتها الغذائية، ثم إدراجها بنسب متفاوتة ضمن علائق الأغنام. ستُجرى تجارب لتقييم تأثير هذه الأعلاف على النمو، تكوين الذبيحة، وجودة اللحوم، من خلال قياس استهلاك العلف ومعدل زيادة الوزن. كما سيتم دراسة مدى هضم هذه الأعلاف داخل الجسم باستخدام تجارب تغذية متخصصة.

يُتوقع أن تُسهم هذه الدراسة في توفير بدائل محلية لمصادر البروتين والطاقة في العلف الحيواني، مما يساعد المزارعين على تقليل تكاليف الإنتاج وزيادة العوائد الاقتصادية.