קידוחי החדרה למי נגר: פתרון ללא תחזוקה אינו פתרון

גילוי נאות: הכותב הוא בעלים של הפטנט הרשום: פילטר בתחזוקה מינימלית למתקני חלחול למי גשם. לדעת הכותב, פיתוח פטנט זה לכדי מוצר שימושי והטמעתו בערים ייתנו מענה לאתגרים המתוארים במאמר דעה זה.

ערים בישראל ובעולם הולכות וגדלות בשטחן, ופני הקרקע שלהן הולכים ונאטמים על-ידי בנייה, כבישים ומדרכות. מנגד, שינוי האקלים גורם למיעוט גשמים מחד גיסא, אך לנזקי הצפות ואף לאובדן חיי אדם מאידך גיסא. שני התהליכים האלה מביאים לעלייה בכמות מי הנגר העירוניים ולהתפתחות מואצת של הצורך בניהולם במטרה להפוך את מי הגשם שיורד בעיר מנטל לנכס. כלומר, במקום להיפטר מהם בניקוז לים, יש לאפשר להם לחלחל לקרקע, וכך להעשיר את מאגרי מי התהום ולצמצם את נזקי השיטפונות.

קיימים אמצעים רבים לניהול מי נגר, וניתן למיינם על פי שתי תכליות עיקריות. תכלית אחת היא ויסות והשהיה של המים במטרה לצמצם את הנזקים שנגרמים באירועי גשם קיצוניים; תכלית שנייה היא מתן אפשרות לחלחול מְרבי של המים במטרה להעשיר את מי התהום, וכך לתרום למשק המים. בפועל, רוב האמצעים המיושמים כוללים שילוב כלשהו של שתי התכליות.

קבוצה חשובה ונפוצה של אמצעים לניהול מי נגר היא קידוחי החדרה. אלה הם קידוחים אנכיים, החודרים דרך פני הקרקע האטומים עד לשכבה המאפשרת חלחול, ודרכם מוחדרים מי הנגר לתת-הקרקע, ובסופו של דבר לאקוויפר. הקידוחים יכולים להשתלב במתקני ניהול נגר שונים.

האמור לעיל בא לידי ביטוי באסדרה בישראל, במסגרת תוכנית המתאר הארצית האחודה (תמ"א אחת) ^[2]. התוכנית קובעת הוראות סטטוטוריות מחייבות הנוגעות להפחתת כמות הנגר העילי היוצא משטחן של תוכניות בנייה, וכן לאמצעים לניהולו (חלחול, החדרה, השהיה, אגירה או השקיה). התמ"א מבוססת על העקרונות המפורטים במסמך מדיניות ניהול נגר עירוני שהוציא מִנהל התכנון ^[3]. המסמכים האלה ערוכים לעילא ולעילא, במקצועיות וביסודיות, ואכן – ההוראות מאומצות על-ידי הרשויות המקומיות, שאוכפות אותן על יזמים ומתכננים, וניתן לראות יותר ויותר פתרונות לניהול מי נגר בערים בארץ.

עם כל האמור לעיל, וכפי שתיארה בתמציתיות גם פרופ' נעמי כרמון ^[1], קיימת בתחום גם נקודת תורפה משמעותית: תחזוקה. מי הנגר שזורמים בעיר נושאים עימם סחף בגדלים שונים ומסוגים שונים. החל מאובייקטים גדולים כמו עלים, אבנים ופסולת פלסטיק ואריזות, עבור דרך אובייקטים קטנים כמו חול, וכלה באובייקטים מיקרוסקופיים כמו חלקיקי חרסית ואבק. המהדרין יכללו בסחף גם אובייקטים תת-מיקרוסקופיים, קרי מולקולות של מתכות ושמנים למיניהם. סחף זה, בהגיעו לחלחול בקרקע באמצעות קידוחי החדרה, מצטבר על פני שטח המגע ובין הגרגירים, ולמעשה אוטם את המתקן לחלחול. מחד גיסא, מדובר בכמויות גדולות של מים, שנושאים כמויות גדולות של סחף. מאידך גיסא, מדובר בשטח פנים קטן של הקרקע בקידוחי ההחדרה. הפער מביא לכך שהקידוח נאטם במהירות, בדרך כלל באירוע הגשם הראשון, ולעיתים אפילו בשעות הראשונות שלו. תופעה זו יוצרת צורך בתחזוקה שוטפת ואינטנסיבית של הקידוח במטרה לאפשר את תפקודו התקין.

האסדרה, על אף איכותה הגבוהה, אינה נותנת מענה מספק לאתגר התחזוקה. מתברר שברחבי הארץ מותקנים קידוחי החדרה רבים, בהתאם לדרישות האסדרה או באישורה, ללא פתרון מעשי ויעיל לתחזוקה, כך שלמעשה הם אינם ממלאים את תפקידם. לחלופין, מתוך מודעות לבעיה, האסדרה דורשת פתרונות אחרים שאינם מיטביים, וכרוכים בעלויות גבוהות, בשטחי קרקע גדולים וכדומה.

קידוחי ההחדרה בארץ מבוצעים על פי דגם מקובל ונפוץ, שמופיע במספר ניואנסים, ואחד מהם מוצג באיור 1. על פי דגם זה, סינון המים מבוצע על-ידי גליל מחורר, שקוטרו 30–40 ס"מ וגובהו 50–100 ס"מ, שמולבשת עליו "גרב" מבד גאוטכני. מכאן ששטח הפנים של הסינון הוא כ-1 מ"ר, ואם נביא בחשבון שעובי הבד הגאוטכני הוא כ-3 מ"מ, נקבל שנפחו הוא 3 ליטר, וקיבולת הסחף שלו – עד שהוא נאטם להמשך העברת מים – היא כ-1.5 ליטר. זוהי כמות אפסית ביחס לכמות הסחף שמגיעה באירוע גשם עם עשרות מ"ק מים שנכנסים למתקן – ולכן הקידוח נאטם מייד. לרוב בכלל לא מולבשת גרב כאמור, בגלל הטִרחה הבלתי סבירה הכרוכה בהחלפתה, ואז הסחף מגיע לקרקע שבתחתית הקידוח ואוטם אותה, והקידוח מושבת לחלוטין ללא אפשרות לתיקון. כדי שהקידוח יתפקד כהלכה יש לבצע טיפולי תחזוקה עשרות פעמים במהלך החורף. זוהי דרישה שקשה מאוד לעמוד בה, ובפועל היא בלתי מעשית, בייחוד בישראל, שההקפדה בה על תחזוקה ברוב המקרים לקויה.

נוסף על הסינון, אמור להתקיים בקידוח המקובל גם תהליך שיקוע. כלומר, שהסחף שבמים ישקע בקרקעית התא שבראש הקידוח, וייאסף במסגרת פעילות התחזוקה. גם פתרון זה מסתמן כבלתי יעיל, שכן שיקוע יעיל דורש נפח איגום גדול וזמן רב – מצרכים נדירים בעיר צפופה ובאירועי גשם קיצוניים.

איור 1

דגם קידוח ההחדרה המקובל והנפוץ, שבפועל נסתם מייד ואינו ממלא את ייעודו

אם כן, אף על פי שבתחום של הטיפול במי נגר עירוני האסדרה נראית מגובשת ויסודית, הרי שלפחות בהקשר של קידוחי החדרה, כפי שהראיתי כאן, קיים פער משמעותי בין הכוונה לבין התוצאות. במאמר זה נעשה ניסיון להאיר בזרקור את מוקד הבעיה עבור אנשי המקצוע בתחום, ולקרוא לרשות המים ולמוסדות התכנון להשלים את הפער. להשלמת פער התחזוקה מוצעים שני אמצעים:

1. מתוך הבנה שתחזוקת הקידוחים קריטית לפעולתם ושלא ניתן להתעלם מכך, יש להתייחס לאתגר במסגרת האסדרה, ולדרוש בתוכניות ובהיתרי בנייה מתן מענה מפורט ומחייב לגבי התחזוקה.
2. יש ליצור מוטיבציה עבור הרשויות המקומיות לפעול להשגת חִלחול של כמות מרבית של מי נגר, בדמות זיכוי כספי ברכישה או בשאיבת מים בתמורה לכמות המים המוחדרים בפועל. נושא זה נידון בימים אלה ברשות המים. יש להניח שהופעה של פתרון החדרה חדש ויעיל, בניגוד לפתרון הקיים שאינו יעיל, תתרום לאקטואליות של הדיונים ולזירוז קבלת ההחלטות.

תגובת השירות ההידרולוגי, רשות המים

מערכת להחדרת מי נגר עירוניים למי תהום צריכה לכלול טיפול קדם למי הנגר, שירחיק את החלקיקים המרחפים ככל הניתן וימנע את הגעתם לקידוחי ההחדרה, וזאת במטרה לשמר את יכולת ההחדרה של הקידוחים (כפי שהושגה לאחר הקדיחה).

להלן הערות למאמר הדעה:

1. בניגוד לנאמר במאמר הדעה, כאילו סחף המגיע לקידוח ההחדרה אוטם את הקידוח במהירות ובדרך כלל באירוע הגשם הראשון, הניסיון שלנו מראה כי אומנם יכולת ההחדרה פוחתת, אך קידוחי החדרה ממשיכים להחדיר מים גם אחרי יותר מעשור של פעילות, אפילו ללא אמצעי סינון (למעט שוחת שיקוע ראשונית שנדרשת בכל קידוח החדרה).
2. הנחיות רשות המים (עקרונות שימור נגר, הנחיות לשימור פוטנציאל המים הטבעי בישראל באמצעות מערכות חלחול והחדרת נגר, רשות המים, גרסה 1.4) מתייחסות לתחזוקת המערכת בכל הקשור להחדרת מי גגות, וכוללות הנחיות תחזוקה נדרשות לשוחת השיקוע, לשוחת הקידוח ולקנה הקידוח.
   אומנם לא קיים עדיין מתקן ייעודי העונה לכל הדרישות (הרחקת מרחפים, העברה מהירה של מים מסוננים, גודל קטן ועלות נמוכה), אך הקפדה על הקמת מערכת ועל תחזוקתה בהתאם לכתוב בהנחיות רשות המים, נותנת מענה שלהערכתנו יודע לשמר את מערכת ההחדרה ולקיים את ייעודה במשך שנים רבות.
3. בניגוד לטענת הכותב, כאילו הבד הגאוטכני נאטם לחלוטין ובמהירות, נמצא במחקר שחלקיקים שנתפסים בבד הגאוטכני אכן מפחיתים את יכולתו להעביר מים במידה מסוימת (יכולת זו קטנה בכ-25% לאורך עונת החורף שנבדקה), אך הוא לא נאטם לחלוטין.
4. במערכת להחדרת נגר עירוני נדרש להקים שוחת שיקוע מקדימה לשוחת הקידוח. המטרה העיקרית של שוחת השיקוע היא לתפוס את החלקיקים המרחפים הגדולים יותר ולמנוע את העברתם לשוחת הקידוח שבה, נכון להיום, מותקן אלמנט הסינון (הבד הגאוטכני).

לסיכום, לתחזוקת המערכת חשיבות רבה, וכדי לשמר את יכולת ההחדרה של המערכת נדרשת תחזוקה תקופתית. בשל החשיבות שרשות המים רואה בהחדרת מי נגר עירוניים, היא מפעילה מנגנון שמאפשר לרשויות מקומיות לקבל תשלום עבור החדרת מים למי תהום. הרשות בוחנת כיום כיצד ניתן לשפר את יעילות המנגנון, וכך להגדיל את המוטיבציה של הרשויות המקומיות לקדם החדרת מי נגר.

בברכה

ליאור נצר, מנהל תחום הידרוגיאולוגיה אקוויפר החוף