البحث  العلمي:

          يمكن إطلاق تعريف اصطلاحي للبحث العلمي في مجال الإدارة المائية علي أنه دراسة أو بحث أو اختبار منظم مبني علي أساس علمي حول موضوع أو قضية أو مشكلة إدارة مائية من أجل الوصول إلى نتائج موضوعية، وإيجاد حلول مناسبة وملائمة عبر التقصي الشامل  والدقيق لكافة الشواهد التي يمكن التحقق منها باستخدام الإمكانات المادية والفنية والتقنية المتاحة. من المعلوم في كافة بلاد الدنيا التي تعتمد علي البحث العلمي في تقدمها وتطورها أنه يؤدي إلى زيادة الإنتاج وتحسين نوعيته بنسب عالية مما يقود إلى زيادة الدخل القومي.

الإدارة  المائية:

          من المتفق عليه عالميا عبر المنتديات والمؤتمرات (قمة الأرض للتنمية الاجتماعية  بكوبنهاجين في 1995م، والمؤتمرالعالمي للأمم المتحدة للسكان والتنمية بالقاهرة في 1994م، ومؤتمر الأمم المتحدة والتنمية في ريودياجانيرو في 1992م) أهمية حسن إدارة الموارد المائية  الآمنة، ولتمكين الاقتصاد السليم، ولاستدامة النظم البيئية، ولتخفيف الضغط المتنامي علي  الموارد المائية، ولتحقيق أهداف الأمن المائي لكافة المستهلكين والمستخدمين في إطار موازنة  حماية المورد المائي والاستخدام الرشيد له، ولمقاصد مفهوم التنمية والعمران خاصة فيما يتعلق: بمشاكل سوء التغذية، والفقر المدقع، ومعدل وفيات الرضع والأطفال، وقضايا التنمية المستدامة، والمحافظة على الموارد البيئية، والإصحاح  الصحي، وتوفير الماء العذب.

إدارة  القطاع  المائي:

          تعني إدارة  القطاع المائي بالأفرع المتخصصة بالمصادر المائية وتلك المستخدمة للماء  حسب الترخيص والأذن المصدق به من قبل السلطات ذات الصلة وفقا للوائح والضوابط  والمعايير القانونية. من الواجب أن تستند تنمية الماء وإدارته علي طرق المشاركة التي تضم قطاعات متفاوتة من المهندسين، وصناع الماء، وجهات التخطيط والتمويل والسياسة والجمهور المستهلك. ربما كان الأنسب أن تقوم كل منطقة حوض ساكب، أو إقليم مائي، بوضع النظم الإدارية والتخطيط الإداري الخاص به وفق الاختلافات الايكولوجية والبيئية والجغرافية والفنية والهيدرولوجية والسياسية والاجتماعية والثقافية السائدة بالمنطقة. من الأفضل للإدارة الفاعلة الفصل بين الوحدات التي تتعامل مع الماء بوصفه مصدراً ومورداً، وبين تلك الوحدات المستخدمة للماء والقائمة علي تنميته، وبين الوحدات المختصة بضبط الجودة والمواصفات. 

أهداف البحث العلمي في مجال الإدارة المائية:

         ينبغي أن يركز البحث العلمي في الإدارة المائية على المشكلة وأن تترجم النتائج  المتحصل عليها إلى حلول واقعية وعلمية عبر مشاريع وبرامج يسهل الوصول إليها وتطبيقها. ومن أهم المحاور الرئيسة التي ينبغي طرحها في إطار البحث العلمي في الإدارة المائية التالي:

§          وضع سياسة البحث العلمي الشاملة في الإدارة المائية وتحديد أطر تفعيلها بالجهات  ذات الصلة وتحديد دور كل جهة في إمكانية تطبيقها والاستفادة منها.

§          حصر القوانين المائية ذات الصلة وسن القانون النافذ المرن الذي يوطد الحقوق  والالتزامات لكل المساهمين ويفرض الإدارة المتكاملة في الموارد المائية.

§          وضع مؤسسية الإدارة المشاكل المتعلقة بالماء واستنباط الحلول الملائمة  لها.

§          رفع  التوعية حول أهمية البحث العلمي في الإدارة المائية لإيجاد حلول للأزمات المائية  وترفيع خدمتها وابتكار المبادرات المفيدة لها.

§          إيجاد أطر تساعد لنقل الإدارة للمنظمات الحاكمة وجمهور المستخدمين والمستفيدين والمستثمرين (إدارة  المجتمع) وتضمينهم في عملية صنع القرار منذ  البداية.

§          توفير الدعم الفني والتمويل المستدام للمنظمات الاجتماعية وغيرها.

§          إيجاد الأسلوب المناسب لتوثيق نجاحات البحث العلمي واخفاقاته في الإدارة المائية.

§          مشاركة القطاع الخاص في البحث العلمي في الإدارة المائية في شراكة مع المنظمات  المحلية والعالمية ذات الصلة.

§          العمل علي بناء القدرات والتنمية البشرية في مجال البحث العلمي للإدارة المائية  بالتركيز علي تدريب النساء لما لهن من أثر بيَن  فيها.

§          إدخال مفردات البحث العلمي للإدارة المائية في المناهج الدراسية ذات الصلة والعمل  علي تحضير المواد والحزم التعليمية الصحيحة والدقيقة وتشجيع منافسات الكتابة  والرسم في الإدارة المائية المستدامة.

§          الاهتمام بالقوانين ذات الصلة بإدارة الماء وسبل القضاء التفاوضية والمعاهدات ذات  الصلة مع الدول المتشاطئة مع السودان.

§          البحث العلمي حول التعريفة والعدل ودعم الفقير في إطار الإدارة الفاعلة والناجحة  للموارد المائية.

§             البحث العلمي لاستنباط أطر لرفع الوعي العام، وبناء المعرفة في إطار الإدارة الأفضل  للموارد المائية.

§             تطوير البحث العلمي في الإدارة المائية للصناعات المستخدمة لكميات كبيرة من الماء أو المنتجة لملوثات ضارة بالموارد وتطوير الصناعة المعتمدة علي التقانات المائية  الجيدة.

§             تطوير البحث العلمي المتصل بقضايا الإعلام عن الإدارة المائية الجيدة.

§          تركيز قضايا البحث العلمي علي الاقتصاديات الفقيرة والإبداعات التقانية زهيدة الثمن  والنظيفة.

§          تبني المراكز والمعاهد البحثية لمعايير وبروتوكولات وسياسات مناسبة لضمان جودة البيانات والمعلومات وسهولة الوصول إليها واستخدامها وحفظها عن القضايا المائية.

§          الاهتمام بالبحث العلمي حول إدارة المخاطر لتوفير الأمن من الفيضانات والجفاف  والتلوث وأمراض الماء والمخاطر الاقتصادية.

بعض  الحقائق  عن الموارد  المائية في السودان:

الموقف  المائي:

          يأتي البحث العلمي في مجال إدارة المياه كأهم دعامة من دعامات الاستغلال الأمثل للموارد المائية نسبة للحقائق والمسلمات التالية إذ يصنف السودان ضمن الدول الأفريقية جنوب الصحراء التي تعاني شحاً مزمناً في المياه. حيث يتوقع ألا يتجاوز نصيب الفرد حوالي 850 م3  بحلول عام 2025، بينما يتعدى نصيب الفرد في بعـض الدول المجـاورة حينها 15000م3 في العام ، بحكم المناخ تستهلك الزراعة المروية ما يزيد قليلاً عن 90% من جـمــلة استهلاك البلاد من المياه وأن أساليب الري المتبعة لم تعد تواكب التطور والتقانة بالقـدر المـطلوب تحـديداً فيما يخص القيمة الحقيقة لمستلزم المـاء ، هناك احتياج متنام للدول المشاركة في حوض النيل للاستفادة من مياه النيل المحدودة لمقابلة تزايد السكان المطرد وتحول أنماط الحياة، جميع مواردنا المائية ذات خاصية مـوسمية تـفرض علـينا اتـخاذ التدابير  والتحوطات اللازمة من استدامة الاستفادة، ومن أجل درء الآثار السالبة، هنالك فواقد مائية معتبرة تستوجب الالتفات إليها والاستفادة منها، المعرفة بالمياه الجوفية ضعيفة إلى حد تتضارب فيه المعلومات والبيانات المتاحة.

التبعات السالبة  لخصائص  الموارد  المائية:

          يمكن تدوين أهم تبعات خصائص الموارد النيلية والـتي تستوجب عـملا مؤسسا  ومعرفة أدق بالمسببات والنتائج في الآتي: تعاظم تكلفة إمداد المشاريع المروية بالمياه وذلك لضرورة اللـجوء إلى مشاريع ومنشأت تحكم باهظة التكلفة وقد يكون لتلك المشاريع آثارها السالبة، وندرة المياه وصعوبات الري في مواسم الجفاف بسبب تدني المناسيب وشرود المياه عن مضارب المضخات، واستفحال الظواهر الطبيعية السالبة في مجري النيل والمتمثلة في التعرجات  والهدام وظهور الجزائر والألسنة الرملية واختفاء كثير من الجزائر والمساحات المستثمرة  (زراعية وعمرانية)، وتنامي خطر الاطماء الذي يهدد بفقدان قدر لا يستهان به من السعة التخزينية  للخزانات القائمة. كما لهذه الظاهرة أثر واضح علي أداء المشاريع المروية حيث يمثل إزالة الاطماء الهاجس الأول بالنسبة للقائمين بأمر إدارة مياه الري، بعدم التمكن من إستثمار الكم الهائل من مياه المطر يمكن تدوين أهم تبعات خصائص الأمطار والتي تؤدي مباشرة إلى إختلال التوازن البيئي في البلاد في الآتي:عدم استقرار الإنتاج الزراعي المطري وتدنيه الكبير، وتواصل انجراف التربة بفعل الجفاف واندثار الغطاء النباتي وامتداد حزام  الصحراء نحو الجنوب، وعدم توفر مياه الشرب للإنسان والحيوان في مواسم الجفاف، وظاهرة النزوح إلى المدن أو المناطق ذات الوفرة المائية مما يوجد تنافساً غير مرغوب فيه في مواقع  بعينها، وتتمثل أهم تبعات خصائص المياه الجوفية في عدم التمـكن من تـنفيذ  برامج  التنمية  المتوازنة  في  البلاد.

مجالات  بحوث  الإدارة  المائية  علي  المستوي  الأعلى:

          كما هو الحال في الدول النامية الواقعة في المناطق القاحلة فان الزراعة المروية هي المستهلك الرئيس للموارد المائية المتاحة. وكما هو موضح في الجدول رقم (1) فان الاحتياجات المائية بحلول عام 2010 تفوق مواردنا المائية التقليدية مما يستوجب اتباع  المناهج والأساليب العلمية اللازمة لتأمين ظروف الحياة ولا يتأتى هذا إلا عبر البحوث والدراسات المناسبة.

جدول رقم (1): الاستهلاكات المائية الحالية والمتوقعة في عام 2010م (مليار متر مكعب)

* تعتمد  علي نتائج  الدراسات  في المياه  الجوفية.

مجالات البحوث المتقدمة والجارية:

           هنالك قدر لا يستهان به من بحوث ودراسات تمت وتجرى الآن في مجال الإدارة المائية وهي كالآتي:

مجال ترشيد استهلاك مياه الري:

        لكونها أيسر المياه المتاحة وللإيمان التام بوجود فواقد مائية داخل المشاريع المروية نال مجال ترشيد استهلاك المياه قدراً من البحوث والدراسات، حيث شملت البرامج كلاً من المقننات المائية، وكفاءة استخدام مياه الري تحت أساليب الري العديدة، وأساليب الإدارة المختلفة. كما تعدت الدراسات لتشمل استخدام التقانة في مناطق تعتمد على الموارد المائية غير النيلية مثل كسلا وأبو كرشولا ... الخ.

مجال تطوير مصادر المياه السطحية العابرة:

          وتشمل هذه تلك الدراسات الموجهة لزيادة الإيراد والتمكين من الاستخدام التام لنصيبنا من مياه النيل عن طريق التحويل، والتخزين، وتقليل الآثار السالبة مثل الإطماء والهدام والبيئة .

          الدراسات والأبحاث الجارية على منطقة السدود بغرض معرفة تأثير السدود على المناخ، وأبحاث فواقد البخر من المسطحات المائية القائمة (خزاني سنار وجبل أولياء)، وفواقد البخر من بحيرة خزان مروي المقترح، وعمليات الرصد المتطورة يوماً بعد يوم. هذا بالإضافة إلى البحوث الملازمة للمساعي الجادة لتنمية وتطوير مصادر المياه مع الدول المشاركة في حوض النيل نذكر على سبيل المثال مظلتي Friend Nile  و Nile Initatlv.

مجال تطوير مصادر مياه الأمطار:

          هنالك دراسات متفرقة عن المطر وحصاد المياه. كما حازت بعض الوديان والخيران مثل خور أربعات بالبحر الأحمر، ووادي كجا ، ووادي ابرن بدارفور، وواديي الفولة والبطحة، وخور أبو حبل بكردفان، وخور أبو فارغة بالقضارف بقدر وافر من الدراسات.

مجال تطوير المياه الجوفية:

        رغم التوسع في هذا المجال وبلوغ ما يزيد على 4000 بئر تجريبية للدراسات الهيدرولوجية والجيوفيزيائية ما زال المجال يحتاج إلى الكثير من البحوث والدراسات.

مجالات البحوث المستقبلية:

          تمتيناً للمعرفة وتجويداً للإدارة فإن تحسين إدارة المياه يحتاج إلى قدر كبير من البحوث والدراسات نذكر منها:

تأسيس الخريطة المائية:

          تعتبر الخريطة المائية من أهم نتائج البحث العلمي حيث يمكن بوساطتها تحديد كميات المياه ومعرفة كنهها وخصائصها في المواقع المختلفة والتي بموجبها يمكن إرساء برامج التنمية المتوازنة في البلاد حيث يساعد هذا في تخصيص المياه لأوجه الاستهلاك أو الاستخدام المتنافسة على أسس يتم تحديدها مسبقاً. ويتطلب الأمر تقويم الموارد المائية ومعرفة خصائصها بما لا يدع مجالاً للشك والاحتمالات الخاطئة.

مورفولوجية النيل وفروعه:

          كغيره من الأنهار الغرينية فلنهر النيل وفروعة تغيرات مورفولوجية عبر الزمان والمكان. ولكونه يشق ترسبات غرينية (Alluvial deposits) فإن للنيل حرية كبيرة في الحركة وتغيير مجراه من جانب لآخر. وتتحكم في سرعة التغيير ومداه كل من: الخصائص الهيدروليكية للنهر، والخصائص الميكانيكية لتربة الضفتين والقاع، وحجم وخصائص الطمي المحمول، وتدخلات الإنسان غير الموفقة والتي يقصد منها في كل الأحوال التحكم في المياه أو توجيه التيار من موقع لآخر.

          رغم حجم العمل الكبير الذي تغطيه دراسة هذه الخصائص إلا أنها جديرة بالبحث وذلك لما لها من عدة آثار سالبة يصعب تجزئتها عن بعض، نذكر منها: ظاهرة الهدام المستفحلة في الولاية الشمالية، وظاهرة شرود المياه عن مضارب المضخات في أوقات التحاريق رغم تشييد هذه المضخات على مواقع سليمة أثناء تنفيذها، وظاهرة نشوء الجزائر والألسنة الرملية، و ظاهرة تلاشي الجزائر الآهلة وإندثار المواقع المستثمرة.

التنبؤ بالكوارث:

         تعتبر الفيضانات المدمرة وموجات الجفاف الحادة كوارث محققة يستوعب التكهن بها والاستعداد لها قبل حدوثها حيث تساعد هذه المعرفة على اتخاذ التحوطات اللازمة لإدارة المياه والاستفادة منها قدر المستطاع مع العمل على درء الآثار السالبة لأي من الظاهرتين.

          يتطلب العمل في هذا المجال من البحوث تضافر جهود دول حوض النيل بصفة عامة ودول الحوض الشرقي بصفة خاصة وذلك نسبة للأثر الأكبر لكل منظومة النيل الأزرق ونهر عطبرة على انفعالات النيل داخل البلاد.

        يتعدى هذا المجال من البحوث ليشمل الأمطار والسيول حيث يستوجب تضافر جهود كل المعنيين داخل البلاد من تشريعيين وتنفيذيين وإعلاميين (الوعي المائي) ...الخ.

تطوير المياه العابرة:

          يشمل هذا المجال تلك الدراسات المواجهة لزيادة الإيراد والتمكين من الاستخدام الكامل للمياه المتاحة بالصورة المثلى. كما يشمل هذا المجال تلك الدراسات والأبحاث الجارية على منطقة السدود في جنوب السودان.

          يتطلب المجال البحثي تضافر دول الحوض للعمل على زيادة الإيراد وتقليل الآثار السالبة المتوقعة مثل النحر وانجراف التربة والتغيرات البيئية المتمثلة في إدارة الحوض.

تطوير مياه المطر:

          تذبذبات الأمطار على المدى الزماني وتغيراتها على المدى المكاني تجعلان من الأهمية بمكان العمل على معرفة كنه المطر بمستوى يؤمَن الاستثمار اعتماداً على هذا المورد المهم . كما تتطلب البحوث في هذا المجال توفير مياه الشرب العذبة وإيجاد المحصولات الزراعية المناسبة، والتقنيات السليمة؛ أهمها حصاد المياه.

التوليد الكهربائي من مساقط منخفضة:

تذخر البلاد بمساقط مائية منخفضة منها الطبيعية ومنها الاصطناعية مثل القناطر على الترعة الرئيسة في المشاريع القومية. وبقليل من الجهد والبحوث يمكن الاستفادة من هذه المساقط في توليد الكهرباء.

إدارة الخزانات:

رغم ما يوفره التخزين من مياه يستفاد منها في أوقات الحاجة هنالك آثار سالبة كثيرة ومجالات بحوث واعدة أهمها: طبيعة الأطماء وأساليب الترسيب وآثارها على التخزين، فواقد البخر من المسطحات المائية وكيفية تقليلها، والبحث عن أساليب الإدارة المناسبة تقليلاً للآثار السالبة وتجويداً للأداء لمنفعة الجهات المتنافسة على المياه المتاحة (زراعة، وصناعة، وكهرباء،  وشرب...الخ).

مجالات إدارة مياه الري على مستوى الحقل:

نسبة لعظم ما تستهلكه الزراعة المروية من مياه ونسبة لتعدد مجالات البحث الخصبة في إدارة مياه الري والتنمية الزراعية كان لا بد من إفراد باب لإدارة مياه الري والخوض فيه بشيء من التوسع.

الري الحـقـلي:

نظم الري الحقلي:

معظم الري بالسودان بطريقة الري الحوضي؛ كما أن الاهتمام بالتسوية يتعاظم حسب الحاجة وميل الأرض. يحتاج الري بالأحواض لعمالة مكثفة وقد صممت معظم المشاريع المروية على نمط مشروع الجزيرة بطول الحواشة 285 متراً قسمت إلى 14 قطعة (أنقاية) بوساطة سبعة جداول وسبعة تقانت وقد كانت الفكرة أن يحضر المزارع عملية الري حتى تتم من حوض لآخر داخل الأنقاية ومن أعلى الحواشة والى أسفلها حتى نهايتها.

هذا الوضع تغير كثيراً خلال القرن الماضي نتيجة لتغيرات كثيرة من مناسيب مياه.، ودورة زراعية، وكثافة محصولية، وتغييرات اجتماعية تخص المزارع وأسرته...الخ. ولا يوجد توثيق لاستنباطات المزارع في هذا الخصوص وأثر هذه الاستنباطات على إدارة المياه في الحقل خاصة على الكفاءة النمطية على مستوى الحقل وقنوات التوزيع.

المحاصيل:

اعتمدت الزراعة المروية على محاصيل تقليدية اصبح الفكاك منها أمراً معقداً ويحتاج لدراسة اقتصادية واجتماعية. تمت الدعوة لتغيير هذه المحاصيل إلى أخرى منذ أمد بعيد إلاَ أنه لم تقم دراسات جادة توضح كيفية التغيير والآثار التي تصاحب هذا التغيير ومتطلباته المائية. فالدعوة مثلاً لتحويل مشروع الجزيرة أو جزءاً منه إلى إنتاج قصب السكر ينبغي أن تدرس من كل الجوانب بما فيها الاحتياجات المائية لمحصول دائم وإدارة قنوات الري وتراكمات الطمي...الخ.

الدورات الزراعية:

تعاقب محاصيل ذات جذور متباينة الخواص من الطول والكثافة أمر حيوي لاستغلال العناصر الغذائية  التي توجد وتتكون أو تضاف للتربة. كذلك هنالك أهداف أخرى تخدمها الدورة الزراعية بما في ذلك تكثيف استغلال الأرض الزراعية. إلا أن أهم محددات محاصيل الدورة الزراعية مواعين نقل المياه، وكميات المياه المتاحة في فصول العام المتعاقبة. وبذلك ينبغي وضع إدارة المياه المتاحة في صلب بحوث الدورة الزراعية. تبدو في الجدول رقم (2) الدورة الزراعية لمشروع الجزيرة والتي تشكل ضغطاً متعاظماً على الإدارة والمزارع بعد الخريف مباشرة حيث صممت القنوات لري 50% فقط في كل موسم. ومن جهة أخرى فإن الموسم الشتوي يتم فيه تجميد الموارد وعدم استغلالها استغلالاً كاملاً.

جدول رقم (2): دورة مشروع الجزيرة الحالية

* المصدر: الدورة الزراعية الفعلية بالمشروع.

الإنتاجية:

إدارة المياه تلعب دوراً أساسياً في إنتاجية المحاصيل المختلفة فالفترة بين الريات، والتصريف المتاح، وزمن الري، وعمق المياه المضافة، وتسوية الأرض الزراعية...الخ. عناصر مهمة تتطلب دراسة متأنية لكل محصول. تبدو في (الجدول رقم 3) إنتاجية مشروعي الجزيرة والرهد خلال عقد من الزمان وبالمقارنة بإنتاجية البحوث الزراعية نجد أن الفرق مازال كبيراً لمحاصيل الدورة الزراعية (جدول رقم 3) مع علمنا أن الإنتاجية مرتبطة بعدة عناصر إلا أن إدارة المياه في مفهومها الشامل هي أساس الإنتاجية.  كذلك ينبغي استهداف التغيير نحو حساب الإنتاجية لوحدة المياه بدلاً عن وحدة المساحة وتحويل كل حسابات التكلفة والعائد بحيث تظهر الأرباح والعائد الهامشي لوحدة المتر المكعب من المياه.