פתרונות מבוססי-טבע לוויסות נגר במעלה האגן – מודל המציג יעילות הידרולוגית והיתכנות כלכלית עבור נחל גזר

ישראל אינה ערוכה לשנים שחונות ולשינוי משטר הגשמים שמשבר האקלים צפוי להביא עימו. שורה של חסמים כלכליים, מבניים ואחרים מאיטה את המאמץ שמובילים משרד החקלאות ורשויות הניקוז לצמצום הסיכונים הצפויים מאירועי הצפות ומשיטפונות, ולהתייחסות אל מי הנגר כמשאב.

לנוכח גודל הפער בין הרצוי למצוי בניהול נגר, פרויקטים מקודמים במידה רבה על פי הזדמנויות תכנוניות-תקציביות, תוך הסתמכות על פתרונות מוכרים, הדורשים שטח גדול במורד אגני הניקוז הרווי במשתמשים. גישה זו עלולה להתברר בעתיד כניצול לא יעיל של המשאבים בפיתוח הגנה מהצפות, והיא מחמיצה את ההזדמנות ליהנות מתועלות חיצוניות ועקיפות שנובעות מתפיסת ניהול הנגר באמצעים המבוזרים על פני כל אגן הניקוז, ולא במורד בלבד.

במסגרת עבודה שביצענו עבור רשות ניקוז ירקון, במימון משרד החקלאות, פיתחנו מודל שמאפשר לבחון את יעילותם של אמצעים להשהיית הנגר במעלה האגן, המתוכננים לפי עקרונות של פתרונות מבוססי-טבע (NBS – Nature-Based Solutions), בהתאם למאפייני הטופוגרפיה, הקרקע והמסלע. בעבודה הראינו כי ניתן ליצור פתרון יעיל לוויסות ספיקת הנגר, שיתפקד אפילו באירוע קיצון שזמן חזרתו הוא פעם ב-100 שנים.

כדי לבחון את הפתרונות – כגון טרסות, קווי אבן, מלכודות נגר או שׁיחים – בחרנו יחידת שטח של כ-1.1 קמ"ר במעלה אגן נחל גזר (איור 1), המאפיינת את מגוון המשתנים הקיימים במרחב גדול יותר באגן: שימושי קרקע מגוונים (שטח מבונה, יערות קק"ל, שטח פתוח לא מעובד ושטחי חקלאות) ומאפיינים פיזיים (מגוון סוגי קרקעות על תצורות סלע שונות ושיפועים שונים). ההתמקדות בשטח מצומצם אפשרה להריץ מודל גשם ונגר ברזולוציה גבוהה מאוד, ולהגיע לרמת פירוט שקשה להחיל על כל חלקי האגן בו-זמנית. הדבר אִפשר לבחון את האפקטיביות המדויקת של ויסות הנגר שיש לכל אמצעי לניהול נגר בנפרד, ליצור אקסטרפולציות לכלל האגן ואף להסיק מסקנות לגבי היתכנות במרחבים בעלי מאפיינים דומים, לא בשפלה בלבד. למיטב ידיעתנו, זו הפעם הראשונה שנוסה בישראל מודל המאפשר לבחור את האמצעים היעילים לניהול הנגר על סמך המאפיינים הפיזיים של השטח.

איור 1

דוגמה למבנים ולמתקנים לוויסות ולהשהיה של נגר – שׁיחים ללא עיבוד חקלאי באגן גזר

הפרש בין קווי גובה – 1 מטר.

בתרחיש של פיזור מרבי של מתקנים, המודל מדגים יכולת ריסון דרמטית של הנגר – החל מהפחתה של 52% מספיקת השיא באירועי קיצון בסבירות של 1%, ועד להפחתה של 82% מספיקת השיא באירועים שכיחים שסבירותם 95% – מה שמונע כמעט לחלוטין זרימות מתפרצות, ומאפשר ניהול נגר מיטבי בשגרה.

כדי לבחון את ההיתכנות הכלכלית של המהלך בחנו את הכדאיות הכלכלית שלו בשני ניתוחים משלימים: א. ניתוח עלות-אפקטיביות, המשווה בין הפתרון המוצע לפתרונות קונוונציונליים אחרים מבחינת העמידה ביעדי ריסון הנגר; ב. ניתוח עלות-תועלת חברתית-כלכלית (ניתוח אימפקט – SROI). שני הניתוחים הצביעו על היתכנות גבוהה לכדאיות כלכלית של הפתרון.

ניתוח עלות-אפקטיביות ראשוני שקיימנו עבור סט פתרונות מבוססי-טבע מראה כי עלות הקמה למ"ק נגר מרוסן צפויה להיות זולה יותר מחלק מהפתרונות הקונוונציונליים המקובלים. המחיר יהיה זול יותר לא רק ביחס לפתרונות במורד (שהם יקרים יותר), אלא גם ביחס לפתרונות במעלה. טווח עלות ההקמה המוערך למתקני פתרונות מבוססי-טבע משתנה משקלים בודדים למ"ק ועד אלפי ש"ח למ"ק. במודל הערכנו תמהילים שונים הנעים החל מכ-5.5 ש"ח למ"ק במתקנים משולבים של מלכודות נגר וקווי אבן, דרך עשרות שקלים למ"ק עבור שׁיחים, ועד לכ-100 ש"ח למ"ק עבור פתרון משולב של מלכודות נגר וטרסות. כלומר, חלק מהפתרונות מבוססי-הטבע זולים מהפתרונות המקובלים, וחלק יקרים מהם (לשם השוואה, להערכתנו עלות הטיה למחצבות ולמאגרים הצמודים לתשתיות היא 7–37 ש"ח למ"ק). מיטוב (אופטימיזציה) לתא השטח יאפשר לבנות תמהיל מדויק של מתקנים לתפיסת נגר מבחינת עלות-אפקטיביות ולהבטיח עלות הקמה נמוכה למ"ק נגר מרוסן.

ניתוח עלות-תועלת חברתית כלכלית הראה כי ההחזר הציבורי על ההשקעה (SROI) צפוי להיות מהיר ומשמעותי, ואולי אף חשוב מכך – ניתן לשייך את רוב סוגי התועלת לבעלי עניין ברורים, ובראשם החקלאים, רשות הניקוז ורשות המים.

לפי הניתוח שערכנו, פתרונות מבוססי-טבע צפויים להניב באזור הבדיקה במעלה אגן גזר בלבד תועלת של כ-3.2 מיליון ש"ח מדי שנה לחקלאים עקב צמצום של כ-8% בהיקף השטחים החקלאיים שנפגעים מסחיפת קרקע כל שנה, ומהארכת משך רוויית הקרקע במים שתחסוך השקיה. נוסף על כך, הפתרונות צפויים להגדיל את כמות המים שתחלחל למי התהום (לפי ערכי החידור של הקרקע והמסלע באגן) לפי שווי לצרכן של כחצי מיליון ש"ח לשנה – תועלת ישירה למשק המים. רשות הניקוז עשויה לחסוך כ-300 אלף ש"ח בשנה מצמצום הטיפול בסחף המצטבר במאגרים במורד ומפחית את רמת ההגנה שלהם. כמו כן, כ-700 אלף ש"ח לשנה צפויים להיות מוחזרים לציבור באמצעות שירותי המערכת האקולוגית. יש לציין, שהתועלת שפורטה לא כללה את הפחתת הסיכון משיטפונות במורד, וזאת בגלל קיומן של תוכניות לפתרונות קונוונציונליים במורד האגן הנידון. אם התוכניות האלה לא יתממשו, יש להוסיף גם את הפחתת הסיכון לשיטפונות לתועלת שתופק מהפתרונות הללו.

המודל שפיתחנו הביא בחשבון את עלויות ההקמה והתחזוקה השנתיות, ומצא כי יחס התועלת להשקעה (Benefit/Cost Ratio) ל-30 שנה עומד על כ-4.5 ש"ח תועלת לכל שקל שיושקע מכספי הציבור בפתרונות מבוססי-טבע, וכי הערך הנקי של ההשקעה הציבורית עומד על כ-47 מיליון ש"ח (איור 2). סך הכול, ההשקעה תוחזר תוך כשמונה שנים. כמו כן, ערכנו ניתוחי רגישות ובחינת תרחישים המראים כי הכדאיות הכלכלית של תמהיל הפרויקטים המוצע נשמרת בכל התחום הסביר של ההנחות שהנחנו – הן ביחס ליעילות של הפתרונות הן ביחס לעלויות ההקמה והאחזקה שלהם.

איור 2

עלות-תועלת חברתית-כלכלית של סל פתרונות מבוססי-טבע (NBS) להשהיית נגר, במונחי ערך נוכחי נקי (SNPV), כפונקציה של זמן מהקמת הפרויקט

התרחיש המרכזי מבוסס על סט ההנחות המרכזי של המודל: כל העלויות (הקמה ואחזקה). לצורך שמרנות הערכנו שהמתקנים עשויים לאבד כ-20% מהיעילות המתוכננת (והממודלת) שלהם.

התרחיש המחמיר מתאר עלייה ב-30% בכל העלויות (הקמה ואחזקה) וירידה של 25% נוספים ביחס ליעילות הפתרונות בתרחיש המרכזי. בתרחיש זה החזר ההשקעה מושג אחרי כ-20 שנה.

ערך נוכחי נקי (SNPV) – סך הערכים הציבוריים (חברתי, סביבתי וכלכלי), נטו במונחים שקליים (לשנת 2024). כלומר, סך התועלת פחות סך ההוצאות להקמה ותחזוקה.

הקמה – אומדן ביצוע סל פתרונות מבוססי-טבע (NBS) להשהיית נגר המוצע בהיקף של כ-38 מיליון ש"ח.

תחזוקה – אומדן תחזוקה שנתי לשימור יעילות המתקנים.

יעילות – יעילות המתקנים במונחי התועלת הציבורית (חברתית, סביבתית וכלכלית) שהוערכה.

אם כן, מהניתוח שערכנו עולה שיש היתכנות הידרולוגית וכדאיות כלכלית לשילוב פתרונות מבוססי-טבע במהלך הלאומי והמערכתי להתמודדות עם סיכוני שיטפונות. התוצאות שהצגנו מבוססות על מודל, על אקסטרפולציות ועל הנחות כלכליות, אך הניתוח מכשיר את הקרקע לבחינה מעמיקה יותר של פתרונות מבוססי-טבע, לקידום של פיילוטים ולקידום מודלים של מיטוב הידרולוגי וכלכלי.

הניתוח הכלכלי, המדגיש את בעלי העניין הישירים לקידום הפתרונות, צריך להניע את משרד החקלאות ורשות המים לקדם פתרונות מימון מתאימים, שיאפשרו רתימה ושיפוי של חקלאים במסגרת הקמה של פתרונות מבוססי-טבע המוצעים במעלה אגני הניקוז.

תודות: למבצעי המידול ההידראולי – מתן בידרמן ואיתמר הלפרין מחברת אובל הנדסה; למתכנני הפרויקט – עמית מדינה, ניר ענבר ונעם הרלב מחברת מורן פיתוח וייעוץ; לעמית עינבר בן זאב מחברת KGC, וכמובן תודה לצוות המלווה מטעם רשות ניקוז ירקון – נועה ז'רמון ויפתח בן עמי.