الصفحة الرئيسية / البحرين / الموارد المائية في البحرين

الموارد المائية في البحرين

Muharraq city
الصورة 1: غروب الشمس في مدينة المحرق ، البحرين. (المصدر: Ahmad Azaharuddin Omar, Flickr)

المياه السطحية

يمتاز مناخ البحرين، والواقعة في بيئة قاحلة إلى قاحلة للغاية، بارتفاع متوسط درجات الحرارة ومتوسط هطول مطري شحيح في أغلب الأحيان وغير منتظم يبلغ حوالي 80 ملم/ السنة (أنظر الشكل 1)، ومعدلات تبخر مرتفعة يبلغ معدلها حوالي 1,850 ملم/ السنة.[1]. ونتج عن هذا عجز كبير في الميزان المائي، مما يخلق ظروفاً مستحيلة لوجود نظام دائم للمياه السطحية.

المياه الجوفية

يوجد في البحرين نظامان للمياه الجوفية: طبقة الدمام للمياه الجوفية وطبقة الرس- أم الرضمة. يتم إعادة تغذية طبقة الدمام بواسطة نظام طبقة المياه الجوفية المكافئ له في شرق المملكة العربية السعودية، وبالتالي يعتبر نظام متجدد للمياه الجوفية، [2] بينما تعتبر طبقة الرس- أم الرضمة مائلة للملوحة وغير قابلة للتجديد. يحدث التفاعل بين النظامين في أجزاء معينة من البحرين، كما هو موضح في الأقسام التالية.

تم تطوير نظام الدمام للمياه الجوفية في تكوين الدمام ويمثل مصدر المياه العذبة الطبيعي شبه المتجدد والوحيد نسبياً المتاح للبحرين (الشكل 1). يتألف النظام من طبقتين للمياه الجوفية، طبقة العلات (تسمى طبقة المياه الجوفية “أ”) وطبقة الخبر (تسمى طبقة المياه الجوفية “ب”). تطورت منطقة حوض المياه الجوفية “ب” من الأحجار الجيرية والدلوميت شديدة التكسر وهي الطبقة المائية الجوفية الرئيسية في البحرين، والتي يُستخرج منها معظم المياه الجوفية. تتميز منطقة طبقة المياه الجوفية “أ” بخواصها المائية المحدودة، وبسبب تملحها على نطاق واسع يتم استخدامها على نطاق محلي للغاية من قبل المزارعين.

تم تطوير نظام طبقة المياه الجوفية الرس- أم الرضمة، والذي يطلق عليه منطقة طبقة المياه الجوفية “ج”، من الحجر الجيري الدولوميتي الطباشيري المتكسر في منطقة الرس والأجزاء العليا من تكوين أم الرضمة. تحدث طبقة المياه الجوفية على شكل عدسة ذات نطاق جانبي محدد في جزيرة البحرين، إذ تتراوح ملوحتها ما بين 8000 و15000 ملليغرام لكل لتر (ملغم/ لتر)، الكامنة أسفل كل مكان بمحلول ملحي يزيد عن 100,000 ملغم/ لتر. ونظراً لأن طبقة المياه الجوفية الرس- أم الرضمة غير قابلة للتجديد، فمن المتوقع أنه مع التجريد المستمر، سيتم استنفاد احتياطي منطقة المياه المالحة، وستصل ملوحتها في نهاية المطاف إلى ملوحة مياه البحر أو تلك الموجودة في المناطق المالحة الكامنة في الأسفل. تُستخدم مياه طبقة المياه الجوفية حالياً لتغذية محطة تحلية المياه بالتناضح العكسي في رأس أبو جرجور والقطاع الصناعي.

أدى الاعتماد الشديد على موارد المياه الجوفية، وخاصة لتنمية القطاع الزراعي وقطاع البلديات، إلى زيادة معدلات استخراج المياه الجوفية إلى أكثر من ضعف العائد الآمن الموصى به للمياه الجوفية (الشكل 2). وقد أدى ذلك إلى انخفاض حاد في مستويات المياه الجوفية، مما تسبب في توقف تدفق جميع الينابيع الطبيعية.[3] تجدر الإشارة إلى أن منسوب المياه في طبقة الدمام للمياه الجوفية قد انخفض من متر واحد إلى ستة أمتار مقارنة بمنسوب المياه الجوفية قبل التطوير، حيث يصل منسوب المياه في العديد من المناطق تحت مستوى سطح البحر. نتيجةً لذلك، هُجرت العديد من الأراضي الزراعية بسبب تدهور جودة المياه الجوفية، والتي تم تعويضها جزئياً بالمياه العادمة المعالجة.

bahrain groundwater مصادر المياه في البحرين
الشكل 1: نظام المياه الجوفية في البحرين. المصدر: زباري وآخرون، 1997. @Fanack

الشكل 2: تاريخ استغلال المياه الجوفية في البحرين. مصدر البيانات: وزارة الأشغال والبلديات والتخطيط العمراني.

موارد المياه غير التقليدية

تتكون مصادر المياه غير التقليدية في البحرين من تحلية المياه ومعالجة مياه الصرف الصحي في البلديات. وتتواجد المياه العادمة الصناعية ومياه الصرف الزراعي، إلا أن حجمها واستخدامها محدود نسبياً. فيما يلي ملخص موجز عن تحلية المياه ومياه الصرف الصحي المعالجة.

تحلية المياه

وضعت البحرين سياسة راسخة لتلبية متطلبات المياه البلدية من قبل محطات تحلية المياه، ولديها قطاع مرافق مياه متطور يضم العديد من محطات تحلية المياه الكبيرة التي تلبي تقريباً جميع متطلبات المياه البلدية. وقد نما القطاع بسرعة إلى جانب التنمية الاجتماعية والاقتصادية للمملكة.

بلغ إجمالي طاقة التحلية حوالي 846,000 متر مكعب/ اليوم أو أقل بقليل من 309 مليون متر مكعب سنوياً في عام 2017 (الجدول 1). يوضح الشكل (3) المياه المحلاة المنتجة خلال الفترة 1979-2017. حالياً، حوالي 24,6% من إجمالي الطاقة الإنتاجية مملوكة ومدارة من قبل الحكومة بينما الباقي مملوك للقطاع الخاص، والذي تشتري منه الحكومة المياه المحلاة بناءً على اتفاقيات طويلة الأجل.

الجدول 1: الطاقة الإنتاجية اليومية لمحطات التحلية في البحرين. مصدر البيانات: هيئة الكهرباء والماء (EWA).

المحطةعام التشغيلالتقنية المستخدمةعدد الوحداتالسعة متر مكعب/ اليومالمياه الخامالملكية/ الإدارة
محطة سترة لمعالجة مياه الصرف الصحي1975التقطير الومضي متعدد المراحل6113.6مياه البحرحكومية
رأس أبو جرجور1984التناضح العكسي1073.4المياه الجوفية قليلة الملوحةحكومية
الدور1990التناضح العكسي845.5مياه البحرحكومية
الحد1999التقطير الومضي متعدد المراحل والتقطير متعدد التأثير14 (4 MSF and 10 MED)409.1مياه البحرمخصخصة (يتم شراء الإنتاج بالكامل)
ألبا2002التقطير متعدد التأثير431.8مياه البحرخاصة (يتم شراء الإنتاج)
الدور- التناضح العكسي2012التناضح العكسي-218.2مياه البحر خاصة (يتم شراء الإنتاج)
إجمالي قدرة تحلية المياه846,1 (308,8 مليون متر مكعب/ السنة)

ملاحظة: توقفت محطة الدور بالتناضح العكسي لتحلية مياه البحر (الثالثة في القائمة)، المملوكة من قبل هيئة الكهرباء والماء، عن العمل كمرفق إنتاج في عام 2012 وتم استبعادها من حساب السعة الإجمالية.

تقنيات تحلية المياه المستخدمة هي التقطير الومضي متعدد المراحل، والتقطير متعدد التأثير، والتناضح العكسي للمياه قليلة الملوحة والتناضح العكسي لمياه البحر. تبلغ نسبة مزيج تقنيات تحلية المياه الحالية (2019) 33,6% للتقطير متعدد التأثير و30,2% للتقطير الومضي متعدد المراحل و36,1% للتناضح العكسي. في السنوات الخمس الماضية، زادت هيئة الكهرباء والماء من اعتمادها على تكنولوجيا التناضح العكسي. وبالتالي، ارتفعت نسبة تكنولوجيا التناضح العكسي في مزيج تكنولوجيا تحلية المياه من 8,3% إلى 36,1% (2019).

الوقود الأساسي المستخدم لتحلية المياه هو الغاز الطبيعي المنتج في المملكة، وهو أكثر كفاءة وأقل تكلفة وأكثر حيادية من الناحية البيئية من النفط. تخطط سلطة المياه البلدية لزيادة الطاقة الحالية لتحلية المياه بنسبة 75% بحلول عام 2030.

وتشير التكلفة الإجمالية لإمدادات المياه للمتر المكعب (أي الإنتاج والنقل والتوزيع) إلى حوالي 2 دولار. تستخدم البحرين تعريفة الفئات الشهرية. تتراوح الإعانات المقدمة لإمدادات المياه البلدية من 98% (الفئة الأولى) إلى 83% (الفئة الأخيرة).

إعادة استخدام مياه الصرف الصحي البلدية المعالجة

يوجد في البحرين 11 محطة لمعالجة مياه الصرف الصحي تملكها وتشغلها وزارة الأشغال والبلديات والتخطيط الحضري بطاقة إجمالية تبلغ حوالي 352,770 متر مكعب/ اليوم (الجدول 2). المرفق الرئيسي لمعالجة مياه الصرف الصحي هو محطة توبلي لمعالجة مياه الصرف الصحي، والتي تعدّ المحطة الرئيسية بمستوى معالجة ثلاثية (يتم تشغيل محطة معالجة مياه الصرف الصحي الثلاثية أخرى من قبل القطاع الخاص والموصوفة أدناه).[5]

محطة توبلي لمعالجة مياه الصرف الصحي هي المحطة الوحيدة التي تمتلك شبكة لنقل مياه الصرف الصحي المعالجة ثلاثيا لإعادة استخدامها. محطات معالجة مياه الصرف الصحي الأخرى التي تنتج مياه الصرف الصحي ذات المعالجة الثلاثية مثل المعامير وشمال سترة، ليست متصلة بشبكة لإعادة الاستخدام. هناك محطتان معالجة جديدتان قيد الإنشاء لمدينتين تم تطويرهما حديثاً: محطة معالجة مياه الصرف الصحي لمدينة سلمان في الشمال الغربي ومحطة معالجة مياه الصرف الصحي لمدينة خليفة في الجنوب الشرقي.

التدفق الفعلي لمحطة توبلي لمعالجة مياه الصرف الصحي يفوق قدرتها التصميمية (الجدول 2)، مما يؤدي إلى ترحيل كميات كبيرة من مياه الصرف الصحي المعالجة جزئياً إلى البيئة المحيطة. يتم تنفيذ سياسة عامة للتخطيط اللامركزي، وزيادة قدرة محطة توبلي وخطط لتحسين الكفاءة، لحل مشكلة الحمل المائي الكبير على المحطة.

الجدول 2: محطات معالجة مياه الصرف الصحي الرئيسية والثانوية المملوكة للحكومة في البحرين. مصدر البيانات: إدارة تشغيل وصيانة الصرف الصحي، وزارة الأشغال، 2017.

المحطةسنة التشغيلنوع التدفقاتمستوى المعالجةتقنية أعلى مستوى من المعالجةالسكان المخدومين*التدفق المصمم م3/اليومالتدفق الفعلي م3/اليوم
محطة توبلي لمعالجة مياه الصرف الصحي1982منزليةثلاثيةالأوزون، الكلورة، الترشيح700,000200,000328,222
شمال سترة2008منزلية وصناعيةثلاثيةالمرشحات الرملية السريعة التي تعمل بالجاذبية72,50016,50013,322
عسكر1997منزليةثانويةالحمأة المنشطة1,250288527
الحد الصناعية2005منزلية وصناعيةثلاثيةالمرشحات الرمليةغير متوفرة2,3251,800
الجسرة2006منزليةثلاثية المرشحات الرملية1,500340524
جامعة البحرين1985منزليةثلاثيةالمرشحات الرملية1,679504902
Jaow1992منزليةثانويةالحمأة المنشطة1,500408942
ألبا الجنوبية1994منزلية وصناعيةثلاثيةالكلورة14,8009001,205
الدور2003منزليةثلاثيةالمرشحات الرملية25070171
الهملة2015منزليةغشاء المفاعل الحيويغشاء المفاعل الحيوي1,5001,100868
المعامير2010منزلية وصناعيةغشاء المفاعل الحيويغشاء المفاعل الحيويغير متوفرة2,2501,931

في عام 2015، بلغت كميات المياه العادمة المتدفقة إلى محطة توبلي لمعالجة مياه الصرف الصحي حوالي 116 مليون متر مكعب (318,000 متر مكعب في اليوم)، منها حوالي 35 مليون متر مكعب (96,300 متر مكعب في اليوم) تمت معالجتها ثلاثياً. من هذه المياه المعالجة ثلاثياً، تمت إعادة استخدام حوالي 28,5 مليون متر مكعب (78,100 متر مكعب / اليوم في المتوسط) لري المزارع وتنسيق الحدائق، وتم استخدام 6,7 مليون متر مكعب (18,400 متر مكعب/ اليوم) داخل محطة توبلي. تمت معالجة بقية المياه العادمة المستلمة ، حوالي 74 مليون متر مكعب (203,300 متر مكعب / اليوم في المتوسط)، فقط على المستوى الثانوي وتم تصريفها إلى البحر في خليج توبلي. يوضح الشكل (3) تطور هذه الكميات الأربعة للفترة 2000- 2015.

في عام 2014، تم تشغيل محطة جديدة لمعالجة مياه الصرف الصحي بطاقة حوالي 100,000 متر مكعب / اليوم (قابلة للتوسعة إلى 160,000 متر مكعب/ اليوم) من المعالجة الثلاثية لخدمة جزيرة المحرق كجزء من سياسة اللامركزية لسلطات مياه الصرف الصحي.

  • تدفق المحطة
  • ثانوي / يعامل جزئيًا ويصرف في البحر
  • الإنتاج المعالج ثلاثياً
  • إعادة استخدام المياه المعالجة ثلاثياً
  • استخدام المحطة

الشكل 3: إنتاج المياه المحلاة في البحرين، 1979-2017. مصدر البيانات: هيئة الكهرباء والماء.

يتم الإشراف على المشروع من قبل محطة المحرق لمعالجة مياه الصرف الصحي كجزء من مخطط مدته 27 عاماً للبناء والامتلاك والتشغيل والنقل، وهو الأول من نوعه في البلاد. في عام 2017، قد بلغ إجمالي كمية المياه المعالجة في المحطة حوالي 73,700 متر مكعب/ اليوم (27 مليون متر مكعب في السنة). حالياً، يتم إعادة استخدام كميات محدودة جداً من مياه الصرف المعالجة ثلاثياً، والتي يبلغ مجموعها حوالي 1,000 متر مكعب / اليوم (0,36 مليون متر مكعب في السنة)، ويتم نقلها للمستهلكين بواسطة صهاريج المياه. تمثل هذه الكميات الكبيرة من مياه الصرف الصحي المعالجة ثلاثياً وغير المستخدمة كمية كبيرة مفقودة في ظل ظروف ندرة المياه السائدة، خاصةً أنه يتم دفع مبلغ سنوي يقدر بحوالي 12,2 مليار دولار لمعالجة هذه المياه إلى مستوى ثلاثي. علاوة على ذلك، مع تزايد عدد السكان، من المتوقع أن تزداد معدلات توليد المياه العادمة السنوية، كما ستزداد مياه الصرف الصحي المعالجة المتاحة أيضاً.

إجمالي توافر المياه وتوافر المياه للفرد

تعاني البحرين من نقص حاد في موارد المياه، إذ تعتبر واحدة من البلدان التي لديها أقل معدل توافر للمياه العذبة للفرد في العالم، وهووضع يزداد سوءاً بسبب النمو السكاني. يبلغ معدل توافر المياه العذبة للفرد في الوقت الحالي حوالي 70 متر مكعب/ السنة،[5] وهو أقل بكثير من خط فقر المياه الحاد البالغ 500 متر مكعب/ السنة (الشكل 4).[6] ومع ذلك، وعلى الرغم من ندرة المياه، فقد حققت البحرين مستوى جيداً للغاية من خدمات إمدادات المياه، بالنظر إلى الزيادة السريعة في معدلات السكان والتحضر، حيث وصلت إلى ما يقرب من 100% من سكانها. وقد تحقق هذا الإنجاز بفضل استخدام حصة كبيرة من عائدات النفط.

  • السكان
  • نصيب الفرد من المياه الطبيعية
  • نصيب الفرد من إجمالي المياه (التقليدية وغير التقليدية)

الشكل 4: اتجاهات توافر المياه العذبة للفرد بالمتر المكعب سنوياً، 1940-2015.

الموارد المائية المشتركة

يتم تجديد المياه الجوفية في طبقة الدمام للمياه الجوفية على المدى الطويل نسبياً من خلال التدفق الجوفي من طبقة المياه الجوفية الإقليمية الشرقية العربية الواسعة (غير المتجددة)، والتي تمتد من وسط المملكة العربية السعودية إلى شرق المملكة العربية السعودية والبحرين. ويوجد تعاون قوي في قضايا المياه بين البحرين والسعودية.

[1] Al-Zubari W and Lori I, 2006. Management and sustainability of groundwater resources in Bahrain. Water Policy Journal 8:127-145.
[2] Sometimes the aquifer system in Bahrain is considered ‘semi-renewable’ since the regional aquifer system extending from central Saudi Arabia to the Arabian Gulf and feeding Bahrain’s aquifers is non-renewable.
[3] Al Zubari, W.K. 2005. Spatial and Temporal Trends in Groundwater Resources in Bahrain, 1992-2002. Emirates Journal for Engineering Research, vol. 10(1): 57-67. https://www.semanticscholar.org/paper/SPATIAL-AND-TEMPORAL-TRENDS-IN-GROUNDWATER-IN-Zubari-Zones/b23f580bade2919a986b6c13b9fe4e263cfba208
[4] The tertiary treatment technology in Tubli WPCC includes the following processes: secondary effluent pre-chlorination; first stage ozonation; chlorination; filtration; second stage ozonation; second stage chlorination; and third stage chlorination.
[5] Per capita freshwater availability is calculated by dividing natural resources renewability by the population. The figure also shows the per capita water availability for both conventional and non-conventional resources, which represents Bahrain’s efforts to modify per capita water availability using desalination.
[6] An amount of 500 m3/capita/yr is considered the absolute water poverty level and implies that water becomes a major constraint for development, affecting living standards, health and the environment. Falkenmark M, 1989. The massive water scarcity now threatening Africa: Why isn’t it being addressed? Ambio 18(2): 112-118.