נגר עילי

1. נגר עילי מושגי יסוד תבליט ומפה תרגול אגן ניקוז שטפונות הידרוגרף

2. שיעור 1: מושגי יסוד

4. ניסוי חלחול בקרקעות שונות נתחלק ל-3 קבוצות, כל קבוצה תקבל משפך (אפשר גם בקבוקים 1.5 חתוך) נסתום את המוצא/ פייה בצמר גפן ונוסיף לכל משפך אדמה: חרסית, חול דק, חול גס. מזגו לכוס 25 סמ"ק מים. הפעילו את שעון העצר ובאותו הזמן שפכו את תכולת הכוסות באיטיות לכל אחת מן המשפכים עם הקרקע, כדי לאפשר חלחול איטי של המים. רשמו בדף העבודה כמה זמן לקח עד ליציאת הטיפה הראשונה מהמשפך מדדו את כמות המים שיצאה מהמשפך

5. ניסוי חלחול בקרקעות שונות מלאו את הטבלה הבאה: באיזה סוג קרקע כמות המים שחלחלה הייתה הגדולה ביותר ובאיזו הקטנה ביותר? באיזה סוג קרקע צפויים להתפתח יותר שטפונות? מדוע? (השתמש במושג רוויה בתשובתך)

6. הגדרות: חלחול- מעבר של נוזל דרך תווך נקבובי, לדוגמא מעבר מים דרך קרקע. רוויה- מצב שבו כל הנקבוביות מלאות בנוזל.

7. סוגי נחלים נחל שטפוני- נחל אכזב הזורם רק זמן קצר אחרי הגשם, ומפסיק כעבור מספר ימים או אף שעות. בתמונה- נחל פארן הנשפך לנחל הערבה. נחל אכזב - הוא נחל הזורם בחורף בלבד, מוזן בעיקר ממי גשמים או ממעיינות עונתיים. בתמונה- נחל איילון, יובלו העיקרי של נחל הירקון הנשפך לים התיכון. נחל איתן - הוא נחל הזורם כל השנה, מוזן בדרך כלל על ידי מי מעיינות. בתמונה- נחל נעמן, זורם בעמק זבולון ונשפך לים במפרץ עכו.

8. סוגי נחלים קרוב לבית הכנסו לאתר עמוד ענן http://amudanan.co.il/ רשמו את מקום מגוריכם במקום המסומן באדום מצאו שלושה נחלים בקרבת מקום מגוריכם וכתבו איזה סוג נחל זה- איתן/אכזב/שטפוני (זכרו כי קו כחול מרוסק מעיד על נחל אכזב וקו כחול רצוף מעיד על זרימה בכל ימות שנה) הוסיפו ליד כל נחל תמונה מgoogle earth-

9. ספיקה נפח מים הזורמים בנחל בזמן מסויים ביחידות של ליטר בשנייה או מטר מעוקב בשנייה נסו להתאים את הספיקה המתאימה לתמונה המתאימה נהר האמאזונס:220 מיליוןליטר מים לשנייה נהר הנילוס: 2870אלף ליטר מים לשנייה נהר הירדן: 200 ליטר מים לשנייה בנחל ערוגות זרימת הבסיס היא 30 ליטר בשנייה

10. ספיקה כתלות בזמן 1. איזה גרף מתאר ספיקה קבועה (30 ליטר בשנייה) בנחל ערוגות. 2. ציינו 3 גורמים שיכולים להשפיע על ספיקה בנחל.

11. שיעור 2: תבליט ומפה

12. אגן ניקוז- טופוגרפיה לפנינו תפוח אדמה המורה יחתוך "עמק" בתפוח האדמה המורה יפרוס ויחתוך את תפוח האדמה לשכבות רוחב נדגים את מבנה ההר שנוצר- שתי פסגות בגבהים שונים ובניהן ואדי.

13. אגן ניקוז- איך מתארים הר על נייר? על הלוח נניח את שכבת הבסיס של ההר ונשרטט קו סביבה. נניח את השכבה השניה ונשרטט קו סביבה וכך נמשיך עד לפסגות. השרטוט שמתקבל מייצג קווי גובה כפי שמיוצגים במפה טופוגרפית. כל קו מציין גובה אחר. קווים צפופים מצביעים על מדרון תלול וקווים מרווחים מצביעים של שיפוע מתון או מישור. • כמה הערות: • קווי גובה במפה משקפים את צורת התבליט וגובה העצמים כפי שהם בשטח ונותנים מידע לגבי תלילותו של השטח. • קו גובה נסגר תמיד • קווי גובה יכולים להשיק זה לזה אך לעולם לא לחצות זה את זה • הרווח בין קווי הגובה נקרא רווח אנכי שמיוצג ביחידות מטריות שלמות (1,5,10 מטרים)

14. אגן ניקוז- תרגיל כיתה (1) נתחלק לקבוצות, כל קבוצה תקבל תפו"א וחוזרת על הפעולות של המורה יצירת מבנה של הר עם 2 פסגות לפרוס את ההר לרוחב עד לקבלת שכבות שרטוט השכבות על הנייר לקבלת קויים טופוגרפיים אגן ניקוז- תרגיל כיתה (2) עליכם להתאים בין השרטוט לתיאור השרטוט שיפוע מתון מכל הצדדים- איור ___ הר במבנה עגול עם שתי פסגות – איור____ שיפוע תלול בצד אחד- איור ____ שתי פסגות כאשר אחת מהן גבוהה יותר – איור____

15. אגן ניקוז- תרגיל כיתה (3) התאימו בין מבנה התבליט לשרטוט ההר בקווי גובה

16. אגן ניקוז- תרגיל כיתה (2) כיצד זה נראה בפועל? דוגמא למעבר מתמונה למפה. מבט מהצד מבט על מבט מפה מבט מפה ותלת מימד

17. שיעור 3: תרגול אגן ניקוז

18. אגן ניקוז אגן ניקוז: השטח שממנו נאספים , מתנקזים, המים ונקווים באפיק הנחל או הנהר. קו פרשת המים: קו דימיוני המפריד בין שני אגני ניקוז,עובר בשיא הגובה. סיס ניקוז: אזור נמוך אליו מתנקזים המים קווי אפיק

19. אגן ניקוז תרגיל כיתה לפניכם מפה טופוגרפית של אזור נחל חצצון (אזור ים המלח) סמנו עם הטוש האדום את הנקודות הגבוהות ביותר באזור וכתבו את גובה הפסגות – חברו את הנקודת בקו לקבלת קו פרשת מים מקומי סמנו בטוש כחול ואדיות ונחלים וכתבו את שמם. מהו בסיס הניקוז המשותף לנחלים אלו? האם יש נחלים חוצי גבולות? כתבו את שמם. האם אגן ההיקוות משותף לישראל ולמדינה שכנה? הכינסו לאתר עמוד ענן ודלגו אל נחל צפונות. העתיקו את התמונה לקובץ חדש וסמנו את אגן הניקוז של הנחל לפי השלבים המפורטים בתרגיל הכיתה סימון הנקודות הגבוהות וקו פרשת המים סימון הנחל לצורך המחשה ולעזרה העבירו את המפה לתצוגה של 1:50000 בתלת מימד או תצלום אויר בתלת מימד. (לפי המפורט בשקופיות הקודמות)

20. מפה לטפוגרפית לביצוע מטלה – סימון אגן ניקוז

21. אגן ניקוז מאזן המים באגן ניקוז: גשם+מעיינות = נגר עילי+חלחול למי תהום+התאדות תשומה תפוקה

22. אגן ניקוז – תרגיל השוואה 1. התבוננו במפה וציינו לאיזה מבין כל זוג נחלים שטח אגן ניקוז גדול יותר והיכן מתפתח שטפון עצמתי יותר קומרן- קדרון צאלים- רחף תמר – אשלים חצצון- דרגה 2. התבוננו במפה וציינו שני נחלים בעלי שטח אגן ניקוז קטן, בינוני וגדול.

23. אגן ניקוז- תרגיל מתמטי ידוע כי במהלך סופת גשמים ירדו 17 מ"מ גשם (שווה ערך ל- 0.017 מטר) על אגן ניקוז של נחל אכזב ששטחו 10 קמ"ר (שווה ערך ל- 10000000 מ"ר) בנוסף נתון כי אלפיים מטרים מעוקבים התאדו וכי 62 אלף מטרים מעוקבים חלחלו לתת הקרקע. חשב כמה מים זרמו בשטפון והגיעו למוצא האגן? נציב את הנתונים בשאלה בפרמטרים של מאזן המים

24. אגן ניקוז- תרגיל מתמטי מאזן המים באגן ניקוז: גשם+מעיינות = נגר עילי+חלחול למי תהום+התאדות תשומה תפוקה 170 ? 2 0 62 כמות הנגר העילי שהגיעה למוצא האגן היא: 106 אלף מטרים מעוקבים של מים.

25. אגן ניקוז- תוצר מסכם • הכנסו לאתר עמוד ענן ומצאו אחד מהאתרים הבאים: גבעת חצבה, גבעת חרוט, הר צוריה, הר אמיר. http://amudanan.co.il/ • סדר הפעולות: • הקלידו את שם האתר המבוקש – המפה תוצג בקנה מידה של 1:50,000 באופן אוטומטי • לחצור על אפשרות תלת מימד (D3) בכדי לראות את האתר דרך תכנת googleearth • לחצן על האפשרות תצ"א בכדי לראות תצלום אויר של האתר • לחצור על אפשרות תלת מימד (D3) בכדי לראות את האתר דרך תכנת googleearth • ערכו שקופית שבא יראו את המפה הטופורגפית וגם תמונת הלווין של אותו אתר. (ניתן גם להוסיף תמונות תלת מימד) 2 1 1 4 3

26. סיפורה של טיפה- סיכום טיפת גשם נופלת מהשמיים לתוך אגן ניקוז של נחל הערבה,היות והקרקע החרסיתית מגיעה מהר לרוויה היא תזרום על פני השטח כנגר עילי ותרשם כחלק מהספיקה ותמשיך עד לרגע שבו תגיע לים המלח. משימה- ליצור מסלול בgoogle earth – של טיפה ההופכת לנגר עילי שכזו בנחל הסמוך למקור מגוריך

27. שיעור 4: היווצרות שטפונות

28. שטפונות כיצד הייתם מגדירים שטפון? שטפון: מצב בו אפיק הנחל איננו יכול להכיל את ספיקת המים העוברת בו. מים אשר מציפים שטח יבש תוך זמן קצר. סרטונים על שטפונות. התלמידים רושמים שאלות לגבי הסרטונים סרטון על שטפונות במדבר יהודה http://www.youtube.com/watch?v=ldkr_MhMiKs

29. חזרה על מושגים הקשורים לאגן ניקוז אגן ניקוז השטח שממנו נאספים , מתנקזים, המים ונקווים באפיק הנחל או הנהר. גשם ערוץ נגר עילי קו פרשת מים

30. שטפונות במדבר • מהם השלבים להיווצרות שטפון במדבר • שטח יבש (זמן: 00:00) • מתחיל לרדת גשם • הגשם מחלחל עד למצב שבו הקרקע רוויה • שלוליות נקוות ומתחילה להיווצר זרימה על פני הקרקע – נגר עילי, גל ראשון (00:20) • זרימה באפיק- שטפון (00:50) • דעיכה וסיום זרימה (00:56) http://www.youtube.com/watch?v=PHWbd7sjMRk

31. תוצר מסכם – כתות גבוהות ערוך את השקופית הבאה כך שצמוד לכל שלב בהתפתחות השטפון תופיע התמונה המתאימה. (ניתן לשנות את מיקום התמונות והשלבים ע"י גרירה) 1. השטח יבש 2. מתחיל לרדת גשם 3. הגשם מחלחל עד לרוויה של הקרקע 4. מתחילה להיווצר זרימה על פני הקרקע – נגר עילי, גל ראשון 5. זרימה באפיק - שטפון 6. דעיכה וסיום זרימה

32. תוצר מסכם- כתות נמוכות הוסף את מספר השלב לכל תמונה. וערוך את השקופית הבאה כך השלבים בהיווצרות שטפון והתמונה המתארת כל שלב יופיעו בסדר הנכון. זרימה באפיק - שטפון השטח יבש הגשם מחלחל עד לרוויה של הקרקע מתחיל לרדת גשם דעיכה וסיום זרימה מתחילה להיווצר זרימה על פני הקרקע – נגר עילי, גל ראשון 4 3 1 2 5 6

33. שטפונות ואדם • מה קורה למים שזורמים בשטפון?

34. ניצול מי שטפונות ניצול מי שטפונות: • כיצד ניתן לתפוס ולאגור מי שטפונות? • לטובת מה ניתן לנצל את מי השטפונות? תוצר מסכם לפניך מפה של מאגרי מים לאורך נחל הערבה. מצאתמונות של לפחות שניים מהם ב- google earth וערוך שקופית של המפה הנ"ל והתמונות של המאגרים

35. ניצול מי מאגרים בערבה • חידוש מי תהום • מים לחקלאות • חול לבנייה וחקלאות

36. שיעור 5: שטפונות והידרוגרף

37. שטפונות במדבר אם נציב במוצא אגן הניקוז תחנה המודדת את הספיקה בכל רגע נתון,מהו האיור שיתקבל? הידרוגרף: הינו עקום המתאר את השתנות הספיקה שאפיק של נחל בזמן מסויים ספיקה (נפח/ זמן) זמן (זמן)

38. משימת כיתה – ניתוח הידרוגרף • ענה על השאלות הבאות: • מה מייצג כל ציר? • תאר את מהלך רישום הספיקה במילים? • באיזו שעה הייתה הספיקה הגבוהה ביותר ומה ערכה? • הערך מתי הפסיקה סופת הגשם? • שטחו של אגן הניקוז של נחל קריות הוא 36 קמ"ר, כיצד הייתה משתנה הספיקה אם שטחו היה כפול? מקש"נ= קוב(מטר מעוקב) לשניה

39. משימת כיתה – השוואה בין ספיקה לעצמת גשם עצמת הגשם שנמדדה בכל נקודת זמן • ענה על השאלות הבאות המתייחסות לארוע שהתרחש בנחל יעל, סמוך לאילת, הסתכל בגרף עצמת הגשם בין השעות 08:30-14:30 וענה על השאלות הבאות: • מתי התחיל לרדת גשם? • כמה זמן ירד הגשם? • מהי עצמת הגשם הגבוהה ביותר ובאיזו שעה היא ירדה? הסתכל הגרף הספיקה בין השעות 08:30-15:30 וענה על השאלות הבאות: • באיזו שעה התחילה הזרימה? • מהי הספיקה הגבוהה ביותר שנרשמה? • איזה גרף "מתחיל" קודם? מדוע? • רשום שלוש מסקנות לגבי הקשר שבין עצמת גשם ולספיקה בהסתמך על שני הגרפים המוצגים עצמת גשם (מ"מ/ שעה) ספיקת הגשם שנמדדה בכל נקודת זמן ספיקה (מטר מעוקב/שניה) זמן (שעות)

40. מה יכול לגרום לשינוי בספיקה? מהם הגורמים שעשויים להשפיע על ספיקה? (שאיבה, שטפון, שיפוע, סוג קרקע, גודל אגן) ספיקה מדוע כאשר יש שטפון בנחל צאלים אין שטפון בנחל משמר או כאשר יש שטפון בנחל גדרון אין שטפון בנחל שיזף? כיצד יראה הידרוגרף כאשר הספיקה גבוהה יותר? חשוב על מצב שבו זה ייתכן – איזה גורם עשוי ליצור זאת כיצד יראה הידרוגרף כאשר הספיקה נמוכה יותר? חשוב על מצב שבו זה ייתכן – איזה גורם עשוי ליצור זאת זמן

41. השערות לגבי צורת ההידרוגרף משימות: • צרו הידרוגרף באקסל תוך שימוש בנתונים מהטבלה הנתונה

42. קרקע / סוג מסלע • כיצד יראה ההידרוגרף אם המסלע הוא אבן קשה שמים אינם יכולים לחלחל דרכה? השערה:__________ • כיצד יראה ההידרוגרף אם הקרקע היא חולית ומים רבים יכולים לחלחל דרכה? השערה:__________ ספיקה זמן

43. שיפוע/ צמחייה • כיצד יראה ההידרוגרף כאשר שיפוע הערוץ תלול יותר? השערה:_____ (רמז: כמו בריצה במורד, ככל שהמדרון תלול יותר המהירות בסופו גבוהה יותר) • כיצד יראה ההידרוגרף ככל שיש יותר צמחייה? השערה:_____ ספיקה זמן

44. סיכום השפעת הגורמים חשוב לזכור כי בכל סופה ובכל מקום מכלול הפרמטרים הוא שונה, ולכן עצמת הגשם וההידרוגרף שמתקבל הינם ייחודים לסופה מסויימת ולאגן מסויים.

45. ביוספירה הידרוספירה מצבים מסוכנים לאדם חלחול או זרימה עילית אידוי מי תהום או שיטפון התעבות גיאוספירה אטמוספירה