المد والجزر وتأثيره في أعمال المساحة البحرية

[مصطفي القاضي]

عـام :
- تعتبر ظاهرة المد والجزر من الظواهر المؤثرة علي حركة الملاحة سواء بالسلب وبالإيجاب فمن الممكن أن تسهل وتساعد علي خروج سفينة من ميناء أو مرورها
من تحت كوبري وعلي النقيض ممكن أن يعوق سفينة من الخروج من الميناء .
- وتحدث ظاهرة المد والجذر ( المدر ) نظرا لتأثير جاذبية القمر وجاذبية الشمس لأضعف مادة علي الكرة الأرضية وهي الماء .
- ويجدر بنا القول بأنه نظرا لقرب المسافة بين القمر والأرض عن الشمس والأرض فيكون تأثير جاذبية القمر للأرض أكبر من تأثير جاذبية الشمس للأرض .
- وكلما كان الشمس والقمر علي خط واحد مع الأرض (New moon & Full moon ) كلما ارتفع المد والجزر (Spring Tide ) .

القمر الأرض Apogee

Apogee هي أبعد مسافة بين القمر والأرض ويحدث عندها أقل ارتفاع للماء العالي وأقل انخفاض للماء الواطي كما بالشكل (1) .

القمر الأرض Perigee

Perigee هي أقل مسافة بين القمر والأرض ويحدث عندها أكبر ارتفاع للماء العالي وأكبر انخفاض للماء الواطي كما بالشكل (2).

-The Anomalistic Period :
هي الفترة بين أثنين Perigee وتكون 5547ر27 يوم شمسي (Mean Solar Day ) .
-Aphelion : هي أبعد مسافة بين الشمس والأرض .
-Perihelion : هي أقل مسافة بين الشمس والأرض .
- تأثير حركة الشمس والقمر :
أ - لراصد علي الأرض يري القمر (New Moon ) بعد غروب الشمس بقليل والذي يوافق غروب القمر كل تمام ليلة يكبر الهلال حتى الليلة السابعة يظهر القمر كنصف قرص ( تربيع أول ) ويكون علي خط زوال الراصد سعت 1800 ويسمي القمر تربيع أول (First Quarter ) . ثم يستمر دوران القمر ويزداد كمية الضوء
علي القمر حتى الليلة الرابعة عشرة أو الخامسة عشرة يكون القمر
بدرا (Full Moon ) علي خط الزوال في منتصف الليل .
ب- بعد ذلك تقل مساحة الضوء علي القمر حتى اليوم الثاني والعشرين 22 فيظهر كنصف قرص ويسمي تربيع ثاني (Last Quarter ) ويكون القمر علي خط زوال الراصد سعت 0600 .

- SPRING RANG :
يحدث أقصي صعود لسطح الماء عندما يجتمع القمر والشمس علي خط زوال واحد ويكون القمر محاق (New Moon ) والقوي الناتجة عن القمر والشمس تؤثر علي خط عمل واحد تقريبا وتسبب أقصى ارتفاع ثم اقل ارتفاع في مستوي سطح الماء أي تسبب أقصى مدي بين ارتفاعي الماء العالي والماء الواطي(Spring Rang ) خلال الدورة المدرية النصف شهرية ويتكرر حدوث ذلك مرة أخري بعد حوالي 14 يوم ونصف اليوم عندما يكون القمر بدرا (Full Moon ) وعندها تؤثر القوي الناتجة عن القمر والشمس علي خط عمل واحد تقريبا مرة ثانية خلال الشهر القمري الواحد .

- NEEP RANG :
أ- بعد حدوث المدر الكبير (Spring Rang ) بحوالي سبعة أيام وعندما يكون القمر تربيع أول (First Quarter ) تكون القوي الناتجة عن الشمس عمودية علي القوي الناتجة عن القمر وعلي هذا تصل محصلة القوتين إلى اقل قيمة لها في اتجاه الشمس واكبر قيمة لها في اتجاه القمر ولذلك يحدث اقل مستوي للماء العالي High Water Neep وأعلي مستوي للماء الواطي Low Water Neep أي يحدث اقل مدي بين ارتفاع الماء العالي وارتفاع الماء الواطي التالي له (Neep Rang ) .
ب- ارتفاعات المد والجزر مقاسه من (M.T.L) Mean Tidal Level .
جـ- الأعماق علي الخريطة مقاسه من (C.D ) Chart Datum .
د - الارتفاعات علي الخريطة مقاسه من (M.H.W.S) .
هـ-L.A.T هو أقل مستوي المدر سجله مقياس المد والجزر في قياسات لمدة أكبر من 18 سنة . ويجب أن يكون علي ارتفاع لا يزيد عن 3ر0 قدم أسفل C.D .


الأجهزة المستخدمة فى قياس المد و الجذر:
أ - قامة المد و الجذر tide pole .
ب- عداد المد و الجذر tide gauge.
جـ- عداد المد و الجذر بالقاع sea bed tide gauge.
د – عداد المد و الجذر الفورى real time tide gauge.
هـ- جهاز( REAL TIME KENIMATIK GLOBAL POSITIONING SYSTEM) .

نقاط هامة تؤخذ فى الأعتبار عند إختيار موقع محطة المد و الجذر:
أ - القرب من منطقة المساحة ليعطى تمثيل جيد لقيم المد و الجذر.
سهولة التنصيب.
ب- التأكد من أن صفر قامة المد و الجذر و العنصر الحساس للضغط بعداد المد والجذر فى المياه و ليس خارجها .
جـ- سهولة القراءة و استخراج المعلومات منه.
التأمين الجيد للعداد و القامة.
د - أن يكون العداد أو القامة بعيداً عن تأثير العوامل الجوية .
هـ- وجود العداد فى مكان مغلق و مؤمّن.
و - يجب عدم تنصيب القامة و العداد فى مكان محمى كجونة هادئة لأنها لا تمثل الحالة الحقيقية لحركة مياه البحر.
ز - القرب من BENCH MARK و إن أمكن وجود أكثر من واحدة بالمنطقة.
ح - سهولة الوصول للمحطة و أن تكون قريبة من منطقة العمل و منطقة إقامة طاقم المساحة على البر.
ط - إن أمكن استخدام محطات قديمة للتأكد من صحة المعلومات المجمعة من المحطة الجديدة.


أساس الخريطة :
أ - لقياس ارتفاع مستوى المياه عند أى موقع أو أى مكان و عمل الحسابات الخاصة به مع إدخال عامل تغيير قيمة هذا الارتفاع بصفة دورية منتظمة بين الارتفاع والانخفاض نتيجة للعوامل المختلفة التى سبق التعرف علي بعضها فإنه يلزم وجود مستوى أساس الخريطة ( chart datum) كمستوى أساسى لقياس جميع الارتفاعات المتعلقة بحسابات وتنبؤات المد والجذر.
ب- وأساس الخريطة هو أقل مستوى يصل إليه مستوى سطح الماء عند هذا المكان وتعرف المسافة الرأسية بين قاع البحر و مستوى أساس الخريطة بالعمق المدون على الخريطة ( chart depth ) و تقاس مستويات المد و الجذر المختلفة لسطح المياه من مستوى أساس الخريطة.

جـ- و أساس الخريطة لقياس لعمل حسابات المد و الجذر لجمهورية مصر العربية هو ( lowest astronomical tide) .
د - كيفية قياس المد و الجذر:
كجزء هام من العملية المساحية هو قياس المد و الجذر فى المنطقة التى يتم مساحتها و ذلك لتخفيض الأعماق التى يتم الحصول عليها الى مستوى أساس الخريطة علاوة على الحصول على المعلومات التى تساعد على تحليل دورة المد و الجذر
مما يساعد على إمكانية التنبؤ به فيما بعد .


العناصر الأساسية التى تستخدم فى حسابات المد و الجزر:
يتم استخدام العناصر الأساسية الخاصة بحسابات المد و الجزر للتنبؤ بدورة المد والجزر الخاصة بالموانى الثانوية و لهذه العناصر التوافقية (harmonic constituents) رموز بجداول الأدميرالية للمد و الجزر فمثلاً بالنسبة للعناصر التوافقية الثابتة HARMONIC CONSTANTS :
0 عنصر ثابت.
a عنصر تغيره سنوى.
sa عنصر تغيره شبه سنوى.
m عنصر تغيره شهرى.
f عنصر تغيره كل أسبوعين.
1 عنصر دورىdiurnal .
2 عنصر نصف دورى semidiurnal.
3-12 عناصر المياه الضحلة.
M1 العنصر النصف دورى للقمر التخيلى الذى يدور فى مدار دائرى فى مستوى خط الأستواء.
K1/O1 العناصر الدورية للقمر التخيلى الذى له مدار دائرى فى مستوى القمر الحقيقى.
S2 العنصر النصف دورى للشمس التخيلية التى تدور فى مسار دائرى
فى مستوى خط الاستواء.
Z0 مستوى سطح البحر.
g التأخر فى استجابة المدر لارتفاع و الانخفاض نتيجة العوامل المؤثرة
وفروق التوقيت .