איך מצילים לגונה גוססת
מאי 2016.
בשבוע האחרון למדנו שהחברה לפיתוח חוף אילת (חפח"א) קיבלה גול עצמי. ההזנחה בת 20 שנה בטיפול בלגונה המזרחית שנועדה לשחייה, כדי להאריך את חוף הרחצה של אילת, וכשלה, והחברה דורשת פיצוי כספי מהגוף שנתן יעוץ ותמיכה מקצועית שליוותה את חפירתה, בסכום לא מבוטל. בית המשפט לא התרשם מטענות אלה, ודחה את התביעה, והנושא עלה שוב, בפעם המי יודע כמה, לדיון ציבורי.
לא צריך להיות מהנדס מים או סביבה, כדי להבין מה קורה שם:
ההנחה שהמוצא הדחוק אל הים מהלגונה יקיים מחזוריות שתשמר את רמת האוורור הנדרשת קרסה. הפתח צר מדי, התחלופה איטית, והמים בלגונה לא מאוררים. כל מי שנכנס למים ברגל יחפה מרגיש שמחמת לשכבה העליונה של החול, יש בוצה שחורה של חומר אורגני שלא מתכלה. לא כישוף, לא ביוב, אלא פשוט לא מאוורר. לפני כשלוש שנים נכנסתי לעובי הקורה והעליתי רעיון כיצד אפשר לפתור את הבעיה בעלות נמוכה יחסית. וכאן אני מעלה אותה בסיפור אלגורי, מטפורי קמעא. קראו אותו, ואחר כך תציצו בציורים ועקבו אחרי ההצעה.
לא צריך להיות מהנדס מים או סביבה, כדי להבין מה קורה שם:
ההנחה שהמוצא הדחוק אל הים מהלגונה יקיים מחזוריות שתשמר את רמת האוורור הנדרשת קרסה. הפתח צר מדי, התחלופה איטית, והמים בלגונה לא מאוררים. כל מי שנכנס למים ברגל יחפה מרגיש שמחמת לשכבה העליונה של החול, יש בוצה שחורה של חומר אורגני שלא מתכלה. לא כישוף, לא ביוב, אלא פשוט לא מאוורר. לפני כשלוש שנים נכנסתי לעובי הקורה והעליתי רעיון כיצד אפשר לפתור את הבעיה בעלות נמוכה יחסית. וכאן אני מעלה אותה בסיפור אלגורי, מטפורי קמעא. קראו אותו, ואחר כך תציצו בציורים ועקבו אחרי ההצעה.
ובכן, איך מצילים לגונה גוססת – סיפור שחציו דמיוני וחציו אמיתי
בעיירה הולנדית על חוף הים הצפוני, חפרו התושבים לגונה גדולה לשמש בריכה וחוף רחצה לתושבים. הלגונה הייתה מרובעת אורכה ורחבה כ- 500 מ' ועומקה כשלושה מטרים במרכזה. פתח צר, תעלה ברוחב כ-10 מטרים, קישרה בינה לבין הים ואיפשרה למי הים לחדור ולמלא אותה. עצי נוי ניטעו על חופה, ואי קטן במרכזה, שאליו היו שוחים. התושבים שמאסו בצפיפות שבחוף הטבעי שמחו לבוא אל הלגונה ולנוח בחוף ולשחות במימיה החמימים. אך עד מהרה סר חינה של הלגונה - מימיה הפכו מצחינים ובוץ שחור הצטבר בקרקעיתה, ומדי פעם הופיעו בה מדוזות שצרבו את השוחים בה. התושבים החלו להדיר רגלם ממנה.
התאספו פרנסי העיירה לטכס עצה בנידון על מנת להחזיר ללגונה את חינה. אקולוג, חוקר סביבה שבדק את הלגונה קבע שהמים בלגונה אינם מתחלפים בקצב מספיק דיו כדי לאפשר את אוורור המים, והדרך היחידה בה ניתן להצילה היא לשאוב ממנה מים מדי יום אל הים ולהחליף אותם במים "טריים" מהים. המומחה גם קבע שמחיר הפעלת משאבה שתחליף אחוז ניכר ממי הלגונה במי ים יהיה גבוה, מנוע המשאבה יצרוך חשמל רב, ויהיה צפוי לתחזוקה יקרה. התלבטו תושבי העיר רבות מה לעשות כדי לחדש את נעוריה של הלגונה.
לאחד הדיונים שהתקיימו בבית העירייה נכנס תלמיד בית הספר היסודי בשם הנס, והתיישב על אחד הכיסאות הפנויים סביב השולחן. יתר המתכנסים פזלו לעברו ולא הבינו מה לו לנער צעיר בדיון טכני שנועד לחברי מועצת העיר, אנשים מבוגרים ונשואי-פנים. כשהרים את ידו וביקש לשאת דברים, לא הסכים יושב הראש להעניק לו את רשות הדיבור, אך אחד המשתתפים שהכיר את הנס כילד מחונן ורציני, התערב וביקש שיינתן לנער לשטוח את משנתו.
הנער פתח ואמר: "בבית הספר למדנו לפני כמה שבועות על תופעת הגאות והשפל, שעל פיה עולים מי הים בעת הגאות, ויורדים בקצב קבוע. פעמיים ביממה עולים המים, ופעמיים הם יורדים בעת השפל. ההפרש בגובה מפלס פני הים בין מצבי הגאות והשפל הינו כמטר אחד בתחילת החודש הירחי, ובאמצעו, וכחצי מטר ברבע הראשון והשלישי של החודש. התופעה הזאת עניינה אותי מאד, וקראתי באנציקלופדיה ובספרים אחרים עליה ועל השימושים הרבים שעושים בה כדי למנצל את הפרשי הגובה להפקת אנרגיה. חשבתי רבות על מצב הלגונה המלאכותית וכיצד ניתן לרתום את תופעת הגאות והשפל להגברת חילוף המים בלגונה."
"אז מה המסקנות שהגעת אליהן? " שאל מהנדס העירייה.
"חישבתי את שטח הלגונה ומצאתי שהוא בקירוב 500X500 מטרים, כלומר 250,000 מ"ר, והנפח שמוחלף עם הים יכול להגיע ל- 250 אלף מ"ק, אלא שהפתח הצר והקצב האיטי של המילוי הטבעי לא מספיקים כדי להזרים את המים די מהר, כך כשהמים היוצאים מהלגונה לאטם עם רדת המפלס בעת השפל פוגשים עד מהרה את מי הגאות הנכנסים וכך השחלוף של המים אינו יעיל. ברבע הראשון והשלישי של החודש עת שהשפל פחות נמוך והגאות פחות גבוהה כמויות המים הנכנסים והיוצאים מהלגונה הן עוד יותר קטנות."
"אז מה בכל זאת אתה מציע?" שאל אחד המשתתפים.
הנס הביט באנשים שיושבים סביב השולחן, ושם לב שהם מחכים למוצא פיו: "אני מציע להציב סכר – שער אטום בקצה התעלה היוצא לים. אם נסגור אותו בשיא הגאות, בעת שהמים בלגונה ובים הם באותו מפלס, נמנע את יציאתם לים עד לשיא השפל בים. רק אז נפתח את השער ובבת אחת יתחילו מי הלגונה לזרום אל הים בזרימה מהירה. עם השתוות המפלסים נסגור את השער שנית ונמתין עד לשיא הגאות בים, שאז שוב נפתח את השער ותחל זרימה מהירה של מי הים אל הלגונה. כך נראה לי – בלי להיות מומחה להנדסת מים – שבדרך זאת נוכל לשחלף יותר מים מדי מחזור גאות אחד למשנהו."
"ואיך נדע מתי לפתוח ומתי לסגור את השערים?, נציב אדם שיבדוק כל הזמן את המפלסים? " נשמעה קריאה מהקהל.
"לא. נוכל להציב חיישנים שיזהו את מפלסי המים בכל עת. אלה יחוברו למחשב, החיישנים יזהו מתי הפרשי מפלסי המים הם לפחות חצי מטר, ואזי יפעילו מנוע קטן שיפתח את השערים, ויאפשר זרימה חופשית. עם השתוות המפלסים, ייסגרו השערים, וחוזר חלילה." סיכם הנס את הרצאתו.
דברי הנער עשו רושם ניכר על הנוכחים, ואכן, מהנדס מים שנשכר לשם כך, תכנן מערכת אוטומטית שהפעילה את שחלוף המים ועד מהרה חזרה המערכת האקולוגית של הלגונה לתקנה – אוורור המים השתפר והלך והסרחון נעלם כלא היה.
מה הוא הלקח מהסיפור הזה, ובמה הוא צריך לעניין אותנו? יש לו כמה היבטים:
1. הנושאים שלמדנו בבית הספר הם חלק מהחיים שלנו והם בלי ספק נוגעים לכולנו.
2. החכמה איננה נחלתם הבלעדית של המומחים. גם נער צעיר, תלמיד שלמד את הטבע בבית ספרו יכול להגיע לתובנות מחכימות, שנעלמו מעיניהם של "הגדולים" .
3. רתימת הטבע לרשות האדם היא משימה חשובה מעין כמותה.
בעיירה הולנדית על חוף הים הצפוני, חפרו התושבים לגונה גדולה לשמש בריכה וחוף רחצה לתושבים. הלגונה הייתה מרובעת אורכה ורחבה כ- 500 מ' ועומקה כשלושה מטרים במרכזה. פתח צר, תעלה ברוחב כ-10 מטרים, קישרה בינה לבין הים ואיפשרה למי הים לחדור ולמלא אותה. עצי נוי ניטעו על חופה, ואי קטן במרכזה, שאליו היו שוחים. התושבים שמאסו בצפיפות שבחוף הטבעי שמחו לבוא אל הלגונה ולנוח בחוף ולשחות במימיה החמימים. אך עד מהרה סר חינה של הלגונה - מימיה הפכו מצחינים ובוץ שחור הצטבר בקרקעיתה, ומדי פעם הופיעו בה מדוזות שצרבו את השוחים בה. התושבים החלו להדיר רגלם ממנה.
התאספו פרנסי העיירה לטכס עצה בנידון על מנת להחזיר ללגונה את חינה. אקולוג, חוקר סביבה שבדק את הלגונה קבע שהמים בלגונה אינם מתחלפים בקצב מספיק דיו כדי לאפשר את אוורור המים, והדרך היחידה בה ניתן להצילה היא לשאוב ממנה מים מדי יום אל הים ולהחליף אותם במים "טריים" מהים. המומחה גם קבע שמחיר הפעלת משאבה שתחליף אחוז ניכר ממי הלגונה במי ים יהיה גבוה, מנוע המשאבה יצרוך חשמל רב, ויהיה צפוי לתחזוקה יקרה. התלבטו תושבי העיר רבות מה לעשות כדי לחדש את נעוריה של הלגונה.
לאחד הדיונים שהתקיימו בבית העירייה נכנס תלמיד בית הספר היסודי בשם הנס, והתיישב על אחד הכיסאות הפנויים סביב השולחן. יתר המתכנסים פזלו לעברו ולא הבינו מה לו לנער צעיר בדיון טכני שנועד לחברי מועצת העיר, אנשים מבוגרים ונשואי-פנים. כשהרים את ידו וביקש לשאת דברים, לא הסכים יושב הראש להעניק לו את רשות הדיבור, אך אחד המשתתפים שהכיר את הנס כילד מחונן ורציני, התערב וביקש שיינתן לנער לשטוח את משנתו.
הנער פתח ואמר: "בבית הספר למדנו לפני כמה שבועות על תופעת הגאות והשפל, שעל פיה עולים מי הים בעת הגאות, ויורדים בקצב קבוע. פעמיים ביממה עולים המים, ופעמיים הם יורדים בעת השפל. ההפרש בגובה מפלס פני הים בין מצבי הגאות והשפל הינו כמטר אחד בתחילת החודש הירחי, ובאמצעו, וכחצי מטר ברבע הראשון והשלישי של החודש. התופעה הזאת עניינה אותי מאד, וקראתי באנציקלופדיה ובספרים אחרים עליה ועל השימושים הרבים שעושים בה כדי למנצל את הפרשי הגובה להפקת אנרגיה. חשבתי רבות על מצב הלגונה המלאכותית וכיצד ניתן לרתום את תופעת הגאות והשפל להגברת חילוף המים בלגונה."
"אז מה המסקנות שהגעת אליהן? " שאל מהנדס העירייה.
"חישבתי את שטח הלגונה ומצאתי שהוא בקירוב 500X500 מטרים, כלומר 250,000 מ"ר, והנפח שמוחלף עם הים יכול להגיע ל- 250 אלף מ"ק, אלא שהפתח הצר והקצב האיטי של המילוי הטבעי לא מספיקים כדי להזרים את המים די מהר, כך כשהמים היוצאים מהלגונה לאטם עם רדת המפלס בעת השפל פוגשים עד מהרה את מי הגאות הנכנסים וכך השחלוף של המים אינו יעיל. ברבע הראשון והשלישי של החודש עת שהשפל פחות נמוך והגאות פחות גבוהה כמויות המים הנכנסים והיוצאים מהלגונה הן עוד יותר קטנות."
"אז מה בכל זאת אתה מציע?" שאל אחד המשתתפים.
הנס הביט באנשים שיושבים סביב השולחן, ושם לב שהם מחכים למוצא פיו: "אני מציע להציב סכר – שער אטום בקצה התעלה היוצא לים. אם נסגור אותו בשיא הגאות, בעת שהמים בלגונה ובים הם באותו מפלס, נמנע את יציאתם לים עד לשיא השפל בים. רק אז נפתח את השער ובבת אחת יתחילו מי הלגונה לזרום אל הים בזרימה מהירה. עם השתוות המפלסים נסגור את השער שנית ונמתין עד לשיא הגאות בים, שאז שוב נפתח את השער ותחל זרימה מהירה של מי הים אל הלגונה. כך נראה לי – בלי להיות מומחה להנדסת מים – שבדרך זאת נוכל לשחלף יותר מים מדי מחזור גאות אחד למשנהו."
"ואיך נדע מתי לפתוח ומתי לסגור את השערים?, נציב אדם שיבדוק כל הזמן את המפלסים? " נשמעה קריאה מהקהל.
"לא. נוכל להציב חיישנים שיזהו את מפלסי המים בכל עת. אלה יחוברו למחשב, החיישנים יזהו מתי הפרשי מפלסי המים הם לפחות חצי מטר, ואזי יפעילו מנוע קטן שיפתח את השערים, ויאפשר זרימה חופשית. עם השתוות המפלסים, ייסגרו השערים, וחוזר חלילה." סיכם הנס את הרצאתו.
דברי הנער עשו רושם ניכר על הנוכחים, ואכן, מהנדס מים שנשכר לשם כך, תכנן מערכת אוטומטית שהפעילה את שחלוף המים ועד מהרה חזרה המערכת האקולוגית של הלגונה לתקנה – אוורור המים השתפר והלך והסרחון נעלם כלא היה.
מה הוא הלקח מהסיפור הזה, ובמה הוא צריך לעניין אותנו? יש לו כמה היבטים:
1. הנושאים שלמדנו בבית הספר הם חלק מהחיים שלנו והם בלי ספק נוגעים לכולנו.
2. החכמה איננה נחלתם הבלעדית של המומחים. גם נער צעיר, תלמיד שלמד את הטבע בבית ספרו יכול להגיע לתובנות מחכימות, שנעלמו מעיניהם של "הגדולים" .
3. רתימת הטבע לרשות האדם היא משימה חשובה מעין כמותה.
עד כאן המשל, ומהו הנמשל?
בחוף אילת יש הפרשי גובה בין מצב השפל ומצב הגאות. בכל יום יש פעמיים גאות ופעמיים שפל. מאחר והירח הוא המשפיע העיקרי הרי שהחודש ה"ירחי" הוא המציין החשוב ביותר של מצבי הגאות והשפל. (תמונות). באמצע החודש העברי ובראש החודש מגיעים ההפרשים לכדי מטר אחד עלייה או ירידה של מפלס המים בתוך 6 שעות. המודל שאני מציע הוא פשוט ומבוטא בכתוב בסיפור (שאני מחברו). בגשר שעל התעלה המזינה את הלגונה במים, יוצב הסכר - מחסום שייסגר וייפתח באמצעות מחשב וחיישנים. בעל שהים בשיא הגאות ייפתח המחסום ומים ימלאו את הלגונה. אז ייסגר המחסום, וייפתח רק כאשר היןם יהיה בשיא השפל. מי הלגונה שנמנעה יציאתם עד אז ייצאו במהירות ובכוח רב יותר - בשל הפרשי הגובה - וחוזר חלילה. מי שיתקשה, יוכל להתעמק במודל המסביר את המנגנון. הציצו בכיתוב של האיורים.
ההצעה הזאת הופיעה במקומון "ערב ערב" לפני כשלוש שנים. המהנדס גדי כץ, ראש העיר אילת לשעבר, סיפר שאף הוא הציע לחפח"א הצעה ברוח דומה ונדחה בקש. אולי, הקוראים שאף שאינם מהנדסים, יוכלו להגיב ולקבוע. אגב, בינתיים לגונה גדולה יותר מופעלת בעקבה, ואולי גם כאן כבמקרים אחרים "קנאת שכנים" תרבה תושיה.
בחוף אילת יש הפרשי גובה בין מצב השפל ומצב הגאות. בכל יום יש פעמיים גאות ופעמיים שפל. מאחר והירח הוא המשפיע העיקרי הרי שהחודש ה"ירחי" הוא המציין החשוב ביותר של מצבי הגאות והשפל. (תמונות). באמצע החודש העברי ובראש החודש מגיעים ההפרשים לכדי מטר אחד עלייה או ירידה של מפלס המים בתוך 6 שעות. המודל שאני מציע הוא פשוט ומבוטא בכתוב בסיפור (שאני מחברו). בגשר שעל התעלה המזינה את הלגונה במים, יוצב הסכר - מחסום שייסגר וייפתח באמצעות מחשב וחיישנים. בעל שהים בשיא הגאות ייפתח המחסום ומים ימלאו את הלגונה. אז ייסגר המחסום, וייפתח רק כאשר היןם יהיה בשיא השפל. מי הלגונה שנמנעה יציאתם עד אז ייצאו במהירות ובכוח רב יותר - בשל הפרשי הגובה - וחוזר חלילה. מי שיתקשה, יוכל להתעמק במודל המסביר את המנגנון. הציצו בכיתוב של האיורים.
ההצעה הזאת הופיעה במקומון "ערב ערב" לפני כשלוש שנים. המהנדס גדי כץ, ראש העיר אילת לשעבר, סיפר שאף הוא הציע לחפח"א הצעה ברוח דומה ונדחה בקש. אולי, הקוראים שאף שאינם מהנדסים, יוכלו להגיב ולקבוע. אגב, בינתיים לגונה גדולה יותר מופעלת בעקבה, ואולי גם כאן כבמקרים אחרים "קנאת שכנים" תרבה תושיה.
 |
| עקומת מפלס מי הים במפרץ אילת בחודש קלנדרי. כאמור יש כל יום פעמיים גאות ופעמיים שפל. ציר האורך Z הוא הימים בחודש וציר הגובה Y הוא גובה המפלס. הקווים השחורים הגסים מדגישים את הימים בהם יש הפרשים של מעל 40 ס"מ שזה מצב התואם את המודל אני מציע. |
 |
| קטע מעקומת גובה מפלס המים במפרץ אילת, במצב של אמצע חודש ירחי. זהו החזוי - ולעתים יש שינויים קלים במצב המציאותי. |
 |
| עיקרו של המודל שמנצל את הקשר בין הים והלגונה תוך שימוש בהפרשי הגובה למילוי וריקון הלגונה. |
 | |||
| הגשר העובר מעל התעלה המקשרת את הים והלגונה. כאן אני מציע להציב את הסכר שיווסת את הכניסה והיציאה של המים על פי המודל |
תגובות
הוסף רשומת תגובה