התחנה ההידרומטרית הראשונה בגולן לאחר 2000 שנה… הקמת התחנה בנחל פחורה (משושים עליון)

פרופ' אמריטוס משה ענבר, החוג לגאוגרפיה ולימודי סביבה, אונ' חיפה

מבוא
התחנה ההידרומטרית בנחל פחורה, הראשונה בגולן "לאחר 2000 שנה", חוגגת 50 שנה וראוי לחזור על סיפור הקמתה.
מיד עם עלייתנו לגולן, ביוני 1967, החלו מחקרים בתחומים שונים. הייתי אז חבר נאות מרדכי וסטודנט לתואר שני באוניברסיטה העברית בירושלים, במחלקה לגאוגרפיה בתחום תהליכים פיזיים. חקר משאבי המים בגולן היה אתגר ועוד בחורף הראשון, הצלחתי להציב מד רושם מפלס מים באפיק משני – נחל עדי, הזורם מעין נערן באגן היקוות של 5 קמ"ר, ליד קדמת צבי היום. במקביל, הותקנו מדי גשם זעירים וכך התקבלו תוצאות על כמויות הגשם. נקבע היחס בין נגר עילי וגשם והופתענו לגלות שקיבלנו יחס של עד 20% לעומת פחות מ-5%, הידוע במרבית נחלי ההר בארץ.

בריכת המשושים, פרטים של מבנה העמודים הבזלתיים, הסידוק שנוצר בהתקררות הלבה נערך בזווית של 120 מעלות וגרם להיווצרות של משושים

אגן המשנה של נחל פחורה – משושים עליון – אגני מחקר ותחנות מכשור, בשטח של 15 קמ"ר

הוחלט על הקמת תחנה הידרומטרית על אגן קטן יחסית, כ-15 קמ"ר וכך נבחר האגן של נחל פחורה, יובל עליון של נחל משושים, שמתחיל מהר אביטל ומגיע לאזור הקרוב לקדמת צבי של היום.

ברצוננו לדעת מהי הספיקה (כמות המים בזמן, במספר ליטרים, או מטרים מעוקבים של מים בשנייה) של נחל, בכל רגע נתון. היות שהשינויים בספיקה מתבטאים במפלס המים, מדידה של המפלס תיתן את ערך הספיקה בזמן הרשום

תחנה הידרומטרית

מהי תחנה הידרומטרית?

התחנה ההידרומטרית בפחורה 2010, התחנה בפעולתה בעת זרימה. ממדי הסף: 2.80 מ' אורך ומטר גובה. בצינור קיים מצוף שקשור לרושם, היום לצ'יפ אלקטרוני, שקולט את המפלס

ברצוננו לדעת מהי הספיקה (כמות המים בזמן, במספר ליטרים, או מטרים מעוקבים של מים בשנייה) של נחל, בכל רגע נתון. היות שהשינויים בספיקה מתבטאים במפלס המים, מדידה של המפלס תיתן את ערך הספיקה בזמן הרשום. התחנה רושמת באופן רציף ואוטומטי את גובה פני המים באפיק. לכל תחנה קיים עקום כיול, שמבטא את ספיקת המים לגובה המפלס הנחל. בעת גאויות, מורידים מכבל, שמתוח משני צדי האפיק, מכשיר מודד מהירות במספר קטעים וכך קובעים את מהירות הזרימה. הספיקה נקבעת על פי המכפלה של מהירות הזרימה בשטח החתך.
בנחל פחורה, ניתן להיכנס לאפיק גם בעת גאויות ולכן אין צורך בכבל שיוריד מכשיר.
לאחר שלוש עונות ראשונות, התחנה לא פעלה ברציפות וחודשה על ידי יוחנן בונה ז"ל (השירות ההידרולוגי), בשנות השמונים ועל ידי הלל גלזמן (רשות שמורות הטבע), בשנות התשעים.

תחנה הידרומטרית בנחל פחורה, עקום ספיקה של התחנה. המדידות קבעו יחס גבוה יותר של ספיקה
נחל משושים

האגן מתחיל בחלקו העליון של הגולן, מפסגת הר אביטל בגובה של 1,209 מ' ומסתיים בשפכו לכנרת, באזור בקעת בית ציידה (בטיחה), בגובה של 210 מ' מתחת למפלס פני הים. כלומר, הפרש של מעל 1,400 מ', לאורך של כ-30 ק"מ. רוחב האגן הוא כ-6-7 ק"מ. האגן מהווה חלק מאגן הניקוז המזרחי של הכנרת ומשתרע על שטח של 160 ק"מ מרובעים. בחלקו העליון, הוא כולל מספר הרי געש מטיפוס CINDER CONE – קונוסי אפר. מרבית האגן מורכב ממסלע בזלתי. החשיפה המרבית באגן היא של 120 מ' של קילוחי לבה, בעובי שנע בין 8 ל-20 מ', באפיקו התחתון של יובל הזוויתן. חלקו התחתון של האגן מועתק במערכת של שברים, הקובעת את הדגם המעוין של הרשת ההידרוגרפית.

קווי שווה גשם – איסוהייטות, לעונת 1968-69 וליום הגשום ביותר – 22 בינואר 1969, עם כמות יומית של 160 מ"מ באזור קוניטרה ו-80 מ"מ בבטיחה

האקלים הוא ים-תיכוני וטווח המשקעים גדול: כ-400 מ"מ בשפך לכנרת ומעל 900 מ"מ, כולל משקעי שלג, בחלקו הגבוה. ניתן להבחין באגן בשני תת-אזורים ראשיים: א) הרמה הגבוהה בעלת טמפרטורה נמוכה יחסית וכמויות משקעים בין 600 ל-900 מ"מ. ב) הרמה הנמוכה ובה הנחל מתחתר ויוצר נוף קניוני, עם טמפרטורות גבוהות יותר וכמות משקעים שנתית בין 400 ל-600 מ"מ. הקרקעות באגן הן בלתי מפותחות ובעלות אבניות גדולה. הצומח מטיפוס ים-תיכוני וכולל חלק של יער יהודייה, שמורת טבע של חורש טבעי של אלון התבור. בגדות הנחלים, ניכר צומח הידרופילי.
האפיקים של שני היובלים העיקריים, זוויתן ומשושים, מגוונים וכוללים מערכת של "מסילים", או אפיקים רדודים, בחלקו העליון וקניונים חתורים לעומק של 120 מ', במסלע הבזלתי, תוך חשיפה של קילוחי הלבה. באפיקים, מוצאים מערכות של מפלים ובריכות, כגון מפלו של נחל זוויתן, בגובה של 27 מ'.

הידרולוגיה

בחלקו התחתון של נחל משושים, מתקיימת זרימה במשך כל השנה, כפי שהמטיילים בקיץ באזור בריכת המשושים יכולים להיווכח. מקור המים הוא במעיינות צנובר. גם באפיק של נחל זוויתן קיימת זרימה קיצית, אם כי פחותה בהרבה. זרימות אלה מוזנות על ידי מעיינות. בעונת הגשמים, הנחל שיטפוני ועוצמת השיטפונות גבוהה, עם שיאי זרימה גדולים מאלה של הירדן, למרות ששטח אגן ההיקוות של הירדן גדול פי עשרה מזה של המשושים. חשוב להדגיש, שהזרימה בנחל איננה "בזבוז" מבחינת מאזן המים הארצי, כי המים מגיעים לכנרת. המדידות הפרלימינריות שנערכו בנחל עדי, המנקז שטח של 5 קמ"ר, החל מפברואר 1968, הצביעו על משטר הזרימה.
בקיץ 1968, הייתה זרימה מועטה. עין נערן היה תפוס בזמן הסורים לכן האפיק היה יבש. מיוני 67', התקיימה זרימת מים באפיק גם בקיץ.

האירוע השיטפוני של ינואר 1969

חודשי החורף דצמבר וינואר 1969 היו הגשומים ביותר בצפון הארץ, על פי נתוני ביירות משנת 1875. כמובן, בגולן רק החלו המדידות וקיימים נתוני גשם לחודשים אלה ממרבית אזורי הגולן. המשקעים גרמו להגברת הנביעה במעיינות ולנגר עילי בכל האגנים. היום הגשום ביותר היה 22 בינואר 1969. מתוך נתונים מרושם גשם עמודיה, בגובה טופוגרפי של כ-500 מ', הגשם נמשך ברציפות 34 שעות, בין ה-21.1.69 בשעה 23.00, עד ל-23.1.69, בשעה 9.00. בזמן הזה, ירדו 121 מ"מ של גשם. הסופה נמשכה כ-4 ימים ובהם ירדו 244 מ"מ של גשם באזור התחנה. במפת המשקעים של הסופה, מוצגת תפרוסת הגשם מכמות של 120 מ"מ, באזור הכנרת, עד ל-360 מ"מ, באזור קוניטרה. קווי שווה הגשם מקבילים באופן כללי לטופוגרפיה. כמויות המשקעים שקדמו לסופה הגיעו ל-437 מ"מ בעמודיה, דבר שהגביר את שיעור הזרימה, כי רוב השטחים היו רוויים. בחלקים של האגן מעל 800 מ' גובה, חלק מהמשקעים היו שלגים.

נחל משושים עליון, גשם וזרימה, 20-24.1.1969. הקו התחתון מציין את ההידרוגרף ביום שיא הזרימה – 22 בינואר 1969, שיא שלא נשבר עד היום. העמודות העליונות מציינות את כמויות הגשם השעתיות שהגיעו ל-15 מ"מ/שעה

שיעור הנגר העילי באגן פחורה הגיעה בסופה ל-27% והנפח הכללי עלה על מיליון מ"ק של מים, כרבע מהזרימה הכללית של העונה. ספיקת השיא באפיק פחורה הגיעה ל-7.5 מ"ק/שנייה. על פי הרשום, השיא היה בשעה 19:30, ביום 22.1.69 ונמשך כ-60 דקות.
במוצא של נחל משושים, בדרדרה, חושבה ספיקת השיא – של כ-300 מ"ק/שנייה והייתה הגדולה ביותר בתקופת התצפיות והמדידות, מאז 1967ועד היום. תקופת החזרה שלה נאמדת ב-1:260 שנים עד ל-1:350 שנים, על פי נתוני גשם אזוריים והסתברות סטטיסטית. בסופה של ינואר 1969, נוצרה מניפת בולדרים באזור הבטיחה, שהשתמרה היטב עד היום.
באיור של גשם וזרימה, בסופה של ינואר 1969, מוצג ההידרוגרף וכמויות הגשם לפרקי זמן של שעתיים. התגובה לגשם היא מהירה וגם דעיכת הזרימה מתרחשת מיד עם הפסקת הגשמים.

ההידרוגרף השנתי של נחל פחורה – משושים עליון – בעונת הגשמים 1968/69, שהייתה שנת שיא במשקעים וזרימות בגולן, התרחשו 4 אירועי הזרימה, שהחלו בסוף דצמבר והאחרונה בסוף חודש מרץ

השפעת שימושי קרקע חקלאיים על המשטר ההידרולוגי

מחקר המשך בנחל פחורה, לאחר 50 שנה
בשנים האחרונות, מתנהל מחקר על ידי פרופ' דן מלקינסון וצוות חוקרים, מ"מכון שמיר למחקר" בקצרין והחוג לגאוגרפיה באונ' חיפה, על השינוי שחל בנגר העילי כתוצאה מהפיכת חלק ניכר מהשטחים לחקלאיים. שטחים אלה מקבלים מלבד המשקעים הטבעיים כמות נוספת של כ-500 מ"מ מים בהשקיה. הנתונים הקיימים מלפני כ-50 שנה, בתקופה שלא היו גידולים חקלאיים באגן ההיקוות, מאפשרים לערוך השוואה זו וגם לנסות ולקבוע את השפעת שינויי האקלים לעומת שינויים בייעוד הקרקע על משתנים ביוטיים (צומח וחי) ואביוטיים (גאומורפולוגים) בגולן.
נבחרו במרכז הגולן שני אגני נחלים, במרחק של קילומטרים בודדים זה מזה: אגן נחל משושים עליון ואגן נחל זוויתן עליון, כאגן ביקורת. אגנים אלו מייצגים תא שטח דומה מבחינת גודל וטופוגרפיה, אך שונה מבחינת ייעוד הקרקע. אגן נחל משושים עליון הוא אגן ה"מופרע" על ידי שטחים חקלאיים, בעוד אגן נחל זוויתן עליון הוא שטח פתוח. בשני האגנים, בודקים ומשווים שינויים בשלוש מערכות ביולוגיות לאורך זמן: צמחים, בעלי חיים ושינויים גיאומורפולוגיים.

כאגן מחקר נוסף נקבע אגן נחל עדי, המאופיין בקילוחי בזלת ברובו, שטחו כ-5 קמ"ר והוא עבר שינויים גדולים יחסית (כ-30 אחוז לערך) בייעוד הקרקע, בעיקר פיתוח חקלאי

במוצא האגנים, הוצבו שלושה מיקרו-דייברים (מדי מפלס אלקטרוניים, אחד בכל אגן). בנוסף, נאספו נתוני הגשם באזור האגנים על ידי שני מג"זים: אחד בשטח אגן משושים ואחד באגן הזוויתן. כמו כן, נאספו נתונים משני רושמי גשם הקיימים באגן. הנתונים נאספו במהלך שתי עונות חורף 2011–2012 וחורף 2012–2013 ונבדקו יחסי גשם-נגר בכל אגן. הנתונים מנותחים ומושווים לנתונים שנאספו, החל משנת 1968.
שנות הבצורת האחרונות לא סיפקו נתונים רבים, אך המחקר נמשך בתקווה שהשנים הקרובות תהיינה ברוכות במשקעים, כפי שאכן קרה בחורף האחרון.

מניפת הטרוורטין, מפל נטפים בנחל זוויתן. המעיין משקיע טרוורטין – נטף נחלים בנביעתו. גיל הנטף צעיר מ-2,500 שנים, לפי בדיקת גיל של אורניום. בבדיקה, התברר שריכוז האורניום גבוה ויוצא דופן

נחל פחורה – מדידת ספיקה ליד התחנה, ב-21.1.1969