السدود والقناطر
من أجل رفع مستوى المياه في أعلى المنبع لتزويد قنوات الري وتنظيم الملاحة، قد تم بناء سلسلة من سدود تحويل وتنظيم مجرى المياه (قناطر أو سدود) عبر النيل على رأس الدلتا على بعد حوالي 20 كم من القاهرة. قد يكون نظام الري الحديث لوادي النيل قد بدأ بالفعل ببناء قناطر دلتا ، والذي لم يكتمل حتى عام 1861 ولكن تم توسيعه وتحديثه فيما بعد. وفي منتصف الدلتا تقريبًا أسفل فرع دمياط، قد تمت إضافة قناطر زفتى إلى هذا النظام في عام 1901.
قد تم إنشاء قناطر أسيوط ، التي تقع على بعد أكثر من 200 كيلومتر من القاهرة ، في عام 1902. كم فوق أسيوط، وأما سد نجع حمادي على ارتفاع 240 كم فوق أسيوط، فقد بني عام 1930.
وفي عام 1898، قد تم البدء فى إنشاء سد أسوان واكتمل البناء فى عام 1902. وقد تمت تعلية وتحديث يناء السد مرتين بين عامي 1907 و 1912، ثم مرتين أخريين بين عامي 1929 و 1933 لتقليل فيضان النيل بشكل أكبر. لم يكن السد كافيًا لوقف الفيضانات السنوية ، ولكن في عام 1952 قد ولدت فكرة بناء سد أعلى بتمويل من البنك الدولي.
تتميز الحدود الشمالية بين مصر والسودان بسد أسوان العالي المليء بالصخور. ويولد الخزان بحيرة ناصر، بينما يغذي السد النيل. وقد بدأ بناء المشروع في عام 1960 وانتهى عام 1968. وفي عام 1971، قد تم افتتاحه رسميًا. وقد تم استثمار مليار دولار إجمالاً لبناء السد. ويمكن لخزان السد العالي الذي تبلغ مساحته 132 كيلومترًا مكعبًا أن يحتوي على كمية كافية من المياه لري 33600 كيلومتر مربع من الأراضي. وهو بساعد مصر والسودان في تلبية مطالبهما الزراعية، وإدارة الفيضانات، وتوليد الكهرباء، وتسهيل الملاحة بشكل أفضل على نهر النيل. وتعمل المياه من السد على 12 توربينة كهربائية، والتي توفر نصف احتياجات مصر من الطاقة. وخلال فترات الجفاف، يساعد الخزان أيضًا في إمداد المياه.
نظام الري
يتم استخدام التسلسل الهرمي للقنوات العامة، بما في ذلك الناقلات أو القنوات الأولية، والقنوات الرئيسية، والقنوات الثانوية (أو الفرعية) والقنوات الثالثة الفرعية، لتحويل المياه من نهر النيل إلى الأراضي الزراعية. وتقوم القنوات الفرعية بتغذية المياه إلى ما يسمى بالمساقي، وهي قنوات خاصة. ويحكم نظام تناوب متطور توزيع المياه والإمداد على مستوى المزرعة.
إن دلتا النيل، على وجه الخصوص، لديها شبكة قنوات واسعة. وتقع إدارة وصيانة نظام الري ضمن اختصاص الحكومة. ولكل مسقى يخدمها هذا النظام مساحة خدمة تتراوح بين 20 و 80 هكتارًا. أما خنادق المزرعة المسماة “مرواس”، والتي يمكن أن تزود ما يصل إلى 8 هكتارات، فتتم تغذيتها عن طريق المساقي.[4]
قد أطلقت الحكومة المصرية مشروعًا لمدة عامين لربط القنوات وتغطية السطح الترابي بجدران خرسانية تمنع تسرب المياه. ويهدف المشروع إلى تقليل فاقد المياه من خلال التسرب إلى المنطقة تحت السطحية بنسبة 30-40٪. تبلغ تكلفة المخطط النهائي لإعادة تأهيل وتطوير القنوات الرئيسية على المستوى الوطني 2.6 مليار دولار أمريكي. ويدعو المخطط ، الذي أعلن في عام 2020 ، إلى تبطين وصيانة 20 ألف كيلومتر من القنوات.[5]
الطاقة الكهرومائية
توجد ست محطات لتوليد الطاقة الكهرومائية في مصر بطاقة تصميمية إجمالية تبلغ 3144 ميجاوات. ومع ذلك ،فقد تراوح الإنتاج الفعلي بين 2800 و 2832 ميجاوات في الفترة من 2012 إلى 2021 ، وهو ما يمثل 3٪ من إنتاج الطاقة في مصر.
الجدول 1. محطات الكهرومائية فى مصر
| محطات الطاقة الكهرومائية | القدرة (ميغا واط) |
| السد العالي | 2,400 |
| خزانات أسوان (1 و 2) | 550 |
| اسنا | 84.4 |
| نجع حمادي | 66.2 |
| أسيوط | 43.5 |
البنية التحتية لمعالجة مياه الصرف الصحي
نظرًا لأن أكثر من 75 ٪ من المناطق الريفية في مصر لا تزال تفتقر إلى مرافق معالجة مياه الصرف الصحي ، يقدر البنك الدولي أن هناك حاجة إلى 14 مليار دولار من الاستثمارات لزيادة تغطية نظام الصرف الصحي بنسبة تصل إلى 100 ٪.
تعتمد مصر بشكل كبير على تقنيات المعالجة البيولوجية كأسلوب رئيسي لإزالة الملوثات الكيميائية والبيولوجية من مياه الصرف. يوجد 146 محطة لمعالجة مياه الصرف الصحي بطاقة إجمالية يومية تبلغ 5 مليون متر مكعب. والمعالجات البيولوجية التالية هي الأكثر شيوعًا في مصر:
• المرشحات البيولوجية
• الأقراص البيولوجية الدوارة
• الحمأة المنشطة
• برك الأكسدة
وتعتبر محطة معالجة مياه الصرف الصحي في بحر البقر في شمال غرب مصر هي الأكبر في إفريقيا ومن بين الأكبر في العالم.
ونتيجة للري بمياه الصرف الصحي والصناعي والزراعي الغير معالجة بشكل كاف، فقد كان هناك في السابق خطر التلوث. ومن خلال إعادة تدوير المياه من مصرف بحر البقر، توفر محطة معالجة مياه الصرف الصحي، التي تولد 2.04 مليار متر مكعب سنويًا، حلاً مستدامًا لمشكلة التلوث البيئي حيث تنتج مياه لدعم زراعة 168000 هكتار بجوار قناة السويس. وتبلغ المساحة الإجمالية لمنشأة معالجة بحر البقر 650.000 متر مربع. ويحتوي المرفق على أنظمة متطورة لضخ المياه الخام، والتخثر، والتلبد ، والتصفية ، والترشيح، والتطهير لإنتاج مياه ذات جودة عالية لري المحاصيل القريبة.
البنية التحتية لمعالجة مياه الشرب
تعتمد مصر بشكل أساسي (91.46٪) على معالجة المياه السطحية التقليدية (ترشيح الرمال يليها تطهير الكلور) لتزويد مواطنيها بمياه الشرب، حيث تمثل المياه الجوفية وتحلية المياه فقط 8.3٪ و 0.2٪ على التوالي.[3]
ولتوفير مياه شرب عالية الجودة بتكلفة منخفضة، فقد وسعت الحكومة من استخدام تقنيات المعالجة الطبيعية مثل الترشيح عبر ضفاف الأنهار. ويوجد الآن أكثر من 160 مشروعًا لحفر آبار بهذه التقنية المستدامة لاستخدامات المياه المنزلية، لكنها لا تزال تمثل أقل من 1٪ من إجمالي إنتاج مياه الشرب فى مصر.[2]
[1] Abu Shmeis, R.M., 2018, Chapter One – Water chemistry and microbiology, in Comprehensive Analytical Chemistry, D.S. Chormey, et al., Editors. Elsevier. 1-56.
[2] Mahmoud, A.R.A., 2021.Effectiveness of bank filtration for water supply in arid climates: A case study in Egypt. CRC Press.
[3] Ghodeif, K., Grischek, T., et al., 2016.Potential of river bank filtration (RBF) in Egypt. Environmental Earth Sciences, 75(8): 671.
[4] Barnes, J., 2016.States of maintenance: Power, politics, and Egypt’s irrigation infrastructure. Environment and Planning D: Society and Space, 35(1): 146-164.
[5] Abd-Elaty, I., Pugliese, L., et al., 2022.Modelling the impact of lining and covering irrigation canals on underlying groundwater stores in the Nile Delta, Egypt. Hydrological Processes, 36(1): e14466.