منابع مياه زمزم المباركة داخل البئر عند مستوى النطاق الحجري من الطي (إلتقاء رواسب الوادي مع القاع الصخري)

يعتبر الحج إلى مكة فريضة على كل مسلم مستطيع بدنياً ومالياً، مرّة في العمرِ على الأقل. ويُؤدّي الحجاج أثناء فريضةِ الحجّ عدداً من الشعائر في الحرم وخارج مكة :في منى و عرفات ومزدلفة. ومن تلك الشعائر شعيرة العمرة التي تشمل ُالطواف حول الكعبة سبع مرات والسعي بين الصفا والمروة اقتداءً بهاجر في بحثها عن الماء.ويمكن تأدية العمرة في أي وقت من السنة. ويزور مكة الملايينُ من المسلمين لأداء العمرةِ على مدار السنة.ويعتبر شهر رمضان هو موسم الذروة في عدد المعتمرين. ويحرص المسلمون على شرب ماء زمزم أثناء زيارتِهم و حمله معهم عند عودتهم لأوطانهم.


بنية وهيدرولوجية بئر زمزم

بئر زمزم محفور بالأيدي ويصل عمقه إلى حوالي 30.5 متراً، بقطر داخلي يَتراوحُ مِنْ 1.08 إلى 2.66متراً. فمن الناحية الهيدرولوجية، يَقِعُ البئر في وادي إبراهيم، الذي يَمْرُّ عبر مدينة مكة المكرمة، وتتغذى البئر من المياه الجوفية مِنْ طمي الوادي، وإلى مدى أقل بكثير من صخر القاعدة أسفل البئر. يوجد البئر حالياً في حُجرة تحتية، محمية بألواح زجاجية تَسْمحُ برؤية البئر بوضوح. ولسحب الماء من البئر تُستَعملُ مضخات كهربائية، بدلاً من الحبالَ والأسطلَ. ولا يُسْمَحُ للزوار بالدخول إلى حجرة بئر زمزم والبيئة المحيطة به. وكانت توجد خارج هذه الحجرة منطقة خدمات بها نافورات لماءِ زمزم البارد وحاويات تَوزيع مزودة لأغراض الشرب. وتمت مؤخراً توسعة منطقة الطواف بالحرم، فتمت تغطية المدخلِ إلى منطقة البئر فأصبح من غير الممكن وصول الحجاج إلى هذه المنطقة. ووضعت بدلاً مِن ذلك، نافورات ماءِ زمزم البارد وحاوياتِ التَوزيع في المنطقةِ المحيطِة بالطواف.
تم حفر الجزء الأعلى من البئر الذي يبلغ عمقه 13.5 متراً في الطمي الرمليِ لوادي إبراهيم، والجزء الأسفل الذي يبلغ عمقه 17.0 متراً في صخر القاعدة الأسفل: الديورايت. وفي الوسط تقع صخرة سميكة مجواة شديدة النفاذية طولها نصف متر. أغلب الأجزاء الطميية من البئر مبنية بالحجارة ماعدا الجزء الأعلى الذي يبلغ عمقه 1 متر محاط بالأسمنت المسلحِ. . أما الأجزاء الصخرية المجواة فهي مبنية بالحجارة ، وهذه الأجزاء هي المدخل الرئيسي للماء إلى البئرِ.


مسائل وأهداف الأبحاث

يقوم مركز دراسات وأبحاث زمزم في هيئة المساحة الجيولوجية السعودية بتوفير الحلولَ العلميةَ الضرورية لمراقبة وإدارةِ مستودعات المياه الجوفيةِ التي تَغذّي بئر زمزم، وضمان نقاوة الماء وسلامة نظام التزويد. وفي الوقت الراهن يقوم المركز بالتركيز على الجوانب التاليةِ المتعلقة بإدارةِ مستودعات المياه الجوفيةِ وبئر زمزم وأنظمة التوزيعَ والتزويد:
• مراقبة وإدارة الطلب على زمزم لتجنب نضوب الماء،
• العمران في منطقة مصدر مياه وادي إبراهيم وتأثيره على إعادة التزويد،
• إدارة تصريفِ مياه الأمطار المتعلق بإعادة التزويد ،
• الحفاظ على حركةِ المياه الجوفيّة وجودتها من خلال مراقبة البناء العمراني،
• تَرْقِية نظام الخزن والضخّ لمياه زمزم ،
• تطوير أنظمة التزويد والتوزيع الأمثل لماء زمزم
• مراقبة وإدارة الطلب على زمزم لتجنب نضوب الماء
مع ازدياد وسائل النقل الجوي الرخيصِ، ارتفع عدد المسلمين الزائرين لمكة المكرمة بشكل مثير خلال العقود الثلاثة الماضية، مِنْ حوالي 400.000 زائر في السنة في منتصف السبعيناتِ ليصل إلى عِدّة ملايين منذ منتصف التسعيناتِ.
ففي السابق، كانت تتم عملية مراقبة مستويات المياه في بئر زمزم بواسطة جهاز رسم مائي بسيط drum hydrograph، وفي الوقت الراهن تم استبدال هذا الجهاز بنظام مراقبة أكثر تطوراً ومتعدّد البارامتر يقوم بعمل سجلات رقمية لمستوى الماء، والتوصيل الكهربائي، ودرجة الحموضة، ودرجة التشرد، ودرجة الحرارة. ويمكن لهيئة المساحة الجيولوجية السعودية الوصول بسهولة لجهاز حفظ وتسجيل البيانات من خلال شبكة الإنترنت، كما يمكن فحص وتحميل البيانات بدون الذهاب إلى البئر. أيضاً، تم تركيب شبكة آبار مراقبة أخرى في كافة أنحاء وادي إبراهيم لمراقبة استجابة نظام مستودعات المياه الجوفية للتزويد وإعادة التزويد.وزودت بعض هذه الآبارِ بأجهزة آلية رقمية لتسجيل مستوى الماء.
ومع ازدياد عدد الزوار ، ازداد الطلب على ماء زمزم بشكل مستمر. وتتجلى مهمّة هيئة المساحة الجيولوجية السعودية في تقدير الناتج المستمر للبئر، والتوصية بوضع الإجراءات اللازمة لتجنب زيادة الطلب في المستقبل لضمان عدم تجاوز الحدود الموضوعة لاستمرارية التزويد.

مراقبة وإدارة الطلب على زمزم لتجنب نضوب الماء

مع ازدياد وسائل النقل الجوي الرخيصِ، ارتفع عدد المسلمين الزائرين لمكة المكرمة بشكل مثير خلال العقود الثلاثة الماضية، مِنْ حوالي 400.000 زائر في السنة في منتصف السبعيناتِ ليصل إلى عِدّة ملايين منذ منتصف التسعيناتِ.
ففي السابق، كانت تتم عملية مراقبة مستويات المياه في بئر زمزم بواسطة جهاز رسم مائي بسيط drum hydrograph، وفي الوقت الراهن تم استبدال هذا الجهاز بنظام مراقبة أكثر تطوراً ومتعدّد البارامتر يقوم بعمل سجلات رقمية لمستوى الماء، والتوصيل الكهربائي، ودرجة الحموضة، ودرجة التشرد، ودرجة الحرارة. ويمكن لهيئة المساحة الجيولوجية السعودية الوصول بسهولة لجهاز حفظ وتسجيل البيانات من خلال شبكة الإنترنت، كما يمكن فحص وتحميل البيانات بدون الذهاب إلى البئر. أيضاً، تم تركيب شبكة آبار مراقبة أخرى في كافة أنحاء وادي إبراهيم لمراقبة استجابة نظام مستودعات المياه الجوفية للتزويد وإعادة التزويد.وزودت بعض هذه الآبارِ بأجهزة آلية رقمية لتسجيل مستوى الماء.





العمران في منطقة مصدر مياه وادي إبراهيم وتأثيره على إعادة التزويد

للحفاظ على مخزون المياه الجوفيّةِ في الآبارِ، فإنه من الضَّرُوري إعادة تزويد مستودعات المياه الجوفية بشكل مستمر، إما عن طريق التسرّبِ المباشرِ لمياه الأمطار إليها أَو عن طريق تَدَفُّق مياه الأنهارِ إلى مستودعات المياه الجوفيةِ. وفي مواسم المناخِ الجاف، حيث لا يوجد هناك تصريفَ سطحي دائمَ، يقتصر إعادة التزويد الطبيعي على سقوط الأمطار التي تسببها العواصفِ القصيرةِ العرضيةِ.ويمكن أن يتأثر مخزون المياه بشكل كبير أثناء فتراتِ الجفاف الطويلة، أو أثناء "التنقيب" عن الماء بشكل عملي مِنْ الطبقات الجوفيةِ بدون وجود مصدرٍ لتزايد الماء الباطني.




تَغطّي المنطقةُ السطحيّةُ أَو منكشف طمي وادي إبراهيم مساحة تقدر بستين كيلومتراً مربّعاً فقط. وتَحْدثُ إعادة تزويد محدودة لطبقات المياه الجوفية في طمي الوادي من خلال تسرّبِ مياه الأمطار الساقطة مباشرة على المنكشف، وتستكمل بسيح ماء المطر الجاري مِنْ سفوحِ التلال المجاورةِ. امتد التطور العمراني في مكة ليشمل بطن الوادي ، وأدى إلى التقليل من تسرّبِ كمية مياه الأمطار الضئيلة أصلاً إلى الطبقات الجوفيةِ التحتيةِ بسبب تغطية سطح الأرض وتَحويل مياه الأمطار إلى أنظمةِ تصريفِ مياه الأمطار.
لذا، تعتبر نمذجة إعادة تزويد مستودعات المياه الجوفية ضرورية لضمان توازن العرض والطلبِ لماءِ زمزم بشكل ملائم. يقوم مركز دراسات وأبحاث زمزم، بتقويم وقياس تأثيرات العمران على إعادة التزويد، ووضع التوصيات اللازمة للمراقبة والحد من العمران المتزايد على منكشف طبقات طمي الوادي الجوفية.


إدارة تصريف مياه الأمطار المتعلقة بإعادة التزويد

صممت أنظمة تصريف مياه الأمطار خصيصاً لمَنْع الفيضنات و لحبس مياه الأمطار الساقطة على الأسطح العمرانية مثل الطرقِ والبناياتِ، بالإضافة إلى حمل المياه إلى
الوديان أَو إلى المناطقِ الآمنةِ التي يسمح للمياه فيها بالفيضان أو التسرب إلى الأرضِ أَو التبخر. وقد قام المركز بعمل نمذجة مركزة لأنماط التصريف الطبيعية في مصدر مياه وادي إبراهيم للتعرف على الطرق والوسائل التي تساعد على التحكم في مياه الأمطار.


الحفاظ على حركة المياه الجوفيّةِ وجودتها من خلال مراقبة البناء العمراني

تعتبر مكة المكرمة مدينة غير عادية بالنسبة لمدن المملكة العربية السعودية، بسبب الارتفاع النسبي في البنايات العالية التي تعود أعمار البعض منها إلى عقود ماضية. إن التطوير العمراني الرأسي يسهم في تَقديم الحلول لمشكلة التوسع العمراني في منطقة مصدر مياه وادي إبراهيم، ولكن وضع أساسات البنايات عميقاً يُمْكِنُ أَنْ يعرّضَ طبقة المياه للتلوّث ويحد من حركة المياه الجوفيّةِ أيضاً. ومن الضروري وضع إجراءات صارمة لمراقبة البناء العمراني للسَماح بالتوسع العمراني الرأسي في المناطقِ الحسّاسةِ، والذي أشارت إليه الخرائط الفورية ونماذج مستوى طبقات المياه التي تم احتسابها بواسطة بيانات آبار المراقبة و وبتقديرات الأخطار للآثار المحتملة على جودة المياه الجوفيّة. كما تساعد الخرائط الجيولوجية الهندسية لمدينة مكة في تحديد المناطقِ الأقل خطراً.

ويهدف مركز دراسات وأبحاث زمزم إلى تقديم الحلولِ لهذه المشاكلِ المعقّدةِ والمتداخلة من خلال طرح نظرية متكاملة وحديثة ومتعدّدة الوجوه لإدارة مصادر المياه والمحافظة عليها. ومن خلال هذه الأعمالِ، يمكن لنا الاستمرار في توفير نوعية وكمية المخزون من بئر زمزم والمحافظة على تلبية الحاجاتِ الروحيةِ لبليون مسلم من جميع أنحاء العالم.

ترقية نظام الضخ والخزن لمياه زمزم

من أجل إدارة الطلب على ماء زمزم من البئر، يتم بشكل مستمر ضخ ومعالجة وتخزين الماء في خزانات تحت الأرض. وقبل توزيعه إلى المستهلكين ونقله إلى المدينة المنورة تتم معالجة ماء زمزم بواسطة سلسلة من الرمال المرشحة والمرشحات الدقيقة والتطهير فوق البنفسجي. ويقوم مركز دِراسات وأبحاث زمزم حالياً بترقية نظام المعالجة. وقد اكتملت المرحلة الأولى والمرحلة الثانية ويجري العمل في المرحلة الثالثة. علاوة على ذلك، يقوم المركز بمتابعة شديدة لهذه النشاطات ويؤكد على المعايير الصارمة لضمان الجودةِ.

جهاز الرصد التلقائي لقياس الخواص الفيزيائية لمياه زمزم المباركة مثل درجة حرارة المياه، معامل التوصيل الكهربي، مجموع الأملاح الذائبة، الرقم الهيدروجيني الكثافة إضافة إلى منسوب المياه


جمع عينات ماء زمزم من الحافظات البلاستيكية المتواجدة داخل الحرم بغرض الكشف على المحتوى الجرثومي لمتابعة أعمال الفلترة والتعقيم ونظافة الحافظات

تطوير نظام التزويد والتوزيعِ لمياه زمزم

في العادة يحمل جميع الحجاج عند عودتهم لأوطانهم معهم ماء زمزم في حاوياتٍ بلاستيكية تتراوح أحجامها من عشرة إلى عشرين لتراً ، يملئونها بأنفسهم من عِدّة نقاط تعبئة توجد حول الحرم ومن محطة التعبئة المركزية. لكن أكثر الحجاج يَشترونَ الحاويات المعبأة مِن الباعةِ الموجودين على أطراف طريق مكة.

نقطة رصد أداء جودة مخرجات وحدات الفلترة والتعقيم ضمن المحطات الخاصة بماء زمزم المباركة

والواقع أن نظام التوزيعِ هذا تنقصه النظافة ويتعدى الجُهودَ المبذولة في معالجة ماء زمزم. لذا، فإن مركز دراسات وأبحاث زمزم يقوم حالياً بتقييم نظام التعبئة الحالي و يعمل على تطويره وترقيته للتقليل من التدخل المباشر للبشر والحد من بيع ماء زمزم بواسطة الباعة المتجولين.