النمذجة الهيدروجيومورفولوجية لمخاطر التعرية المائية والناتج الرسوبي وأثرها على كفاءة بحيرة سد سامراء والاستدامة البيئية باستخدام تقنيات الذكاء الاصطناعي

Abstract

في بيئة شبه جافة تواجه المنشآت الهيدروليكية مشكلة التعرية والعجز المائي الناجم عن التغيرات المناخية حيث كان الهدف من الدراسة تقييم فعالية خزان سامراء فيما يتعلق بالاستدامة البيئية باستخدام نظام المعلومات الجغرافية GIS) ArcGIS 10.7( ونهج الاستشعار عن بعد باستخدام( Landsat 8) إضافةً الى المعادلة العالمية المنقحة لفقد التربة (RUSLE) بالتكامل مع نماذج الميزانية المائية المناخية (1994-2025). تُظهر هندسة حوض الدراسة، بمساحة إجمالية 70.3 كم²،شكلاً هندسياً مستطيلاً حيث نسبة الجانب 0.45 ومؤشر الإطالة 0.حيث يؤثر هذا الأخير على وقت التركيز ويُخفف من تدفق الذروة ولكن نتائج نموذج RUSLE والتحليل المكاني المشترك تظهر وجود ارتباط حرج من الناحية الهيدروجيومورفولوجية حيث تطابقت بؤر الفقد الرسوبي الحاد اكثر من(50 طن/هكتار/سنة) مع بؤر التراكم اللوغاريتمي النهائي (6-10 log) بنسبة مساحة بلغت (5%) مما يشير إلى وجود رابط هيدرولوجي مباشر يقوم بشكل فعال بتسليم المواد الصلبة نحو البحيرة. من ناحية أخرى أظهر التحليل الإحصائي المتقدم للميزانية المائية المناخية أن الخسارة بالتبخر تمثل 79.9% من التغير في قيمة التخزين الشهرية للبحيرة مع R²= 0.799 و معامل الارتباط r= -0.894 ومن خلال النموذج الخطي  تبين أن 0.923 مليون متر مكعب يتم فقدانه لكل زيادة بمليمتر واحد في التبخر السطحي. تقترح الدراسة التحول إلى منحنى تشغيل ديناميكي يتحكم فيه بطرق الذكاء الاصطناعي (AI) مثل شبكات الذاكرة طويلة وقصيرة الأجل (LSTM) للتنبؤ بميزان الكتلة وحجم الترسب، بناء السدود الخرسانية، وبدء التشجير المستهدف للحفاظ على سعة التخزين الحية واستدامة السد.