חבל הירדן

תפעול המוביל הארצי בעידן ההתפלה

מאת: דודו ספיר

בעקבות כניסתם לעבודה של מתקני ההתפלה הגדולים ומתקן התפלה חדרה בפרט, ולנוכח כמות המים הזמינים הנמוכה מאוד בשנים 2016-2014, נוצרה מציאות המחייבת צמצום הפקה מהכנרת ברמה השנתית וריכוז ההפקה מהכנרת לחודשים מסוימים בשנה.
עם זאת, קטע המוביל הסגור מאשכול ועד ראש העין ממשיך לספק מים ומשמש עורק מרכזי לקליטת המים ממקורות שונים.
מקטע זה כולל כ-30 צמתים מרכזיים לקליטה ואספקה של המים.
מקור המים העיקרי הוא מתפיל חדרה ובנוסף לו מופעלים קידוחים הן למערכת הפתוחה (קידוחי כחל וכלנית) וישירות לקו דרך חיבורי הצרכן.
ניהול תפעול זה של המערכת מתבצע על ידי מפק"ח – חדר הבקרה של חבל ירדן. התפעול  מורכב ומצריך ראייה והבנה של המערכת ארצית ושל תוכנית אספקת המים של יחידת משאבי מים.
התפעול נעשה באמצעות קשר ישיר של מפק"ח עם יחידות אספקת מים של מרחב מרכז וצפון ובאמצעות מערכות ויסות ספיקות ולחץ שמותקנות במצר בתחנת זאב.
שיקולי התפעול נקבעים ע"י יחידת משאבי מים, כוללים גורמים רבים, כגון צריכה, מקורות מים ותפעול אנרגטי ומועברים למפק"ח ולחדרי הבקרה הנוספים.
מערכת אספקת המים הותאמה למצב הנוכחי: תחנת חדרה עובדת צפונה ודרומה בהתאם לצורך, הוקמה תחנה חדשה בראש העין - "תחנת נופרים" - והיא מאפשרת להעביר עודפי מים מדרום ירקון לצפון ירקון דרך המוביל ומתופעלת בהתאם לצורך.
לאורך המוביל הארצי הוקמו חדרי דיגום נוספים, על מנת לנטר באופן אמין את איכויות המים הבאים ממקורות שונים ומסופקים דרך המוביל. כמו כן נבחנת רמת חיטוי המים המסוננים בספיקות נמוכות.
בד בבד עם אספקת המים במערכת הסגורה, חבל הירדן מבצע פעילות ענפה בתחזוקה ובחידוש מערכות השאיבה והסינון. הפעילות נועדה לשמר את יכולות התכן של המוביל ולהוות גיבוי זמין ומידי לאספקת המים במקרה של כשל באחד ממתקני ההתפלה במערכת.

לסיכום, מבנה המערכת הארצית מאפשר אספקת מים אמינה לצרכני המערכת הארצית גם ברצף של שנים שחונות. עיקר ההתמודדות היא הולכה ואספקה של מים מדרום לצפון תוך שמירה על איכות מים ואמינות אספקה. מתקני המוביל הארצי נשמרים בזמינות מלאה להפעלה במקרי הצורך בחודשי החורף, ולעבודה בחודשי המעבר והקיץ.

צילום מתוך מצגת ווטק

מפלסים ומליחות המים בכנרת, ופוטנציאל השאיבה מהאגם למוביל הארצי - תחזית עשר-שנתית

מאת: ד"ר מאיר רום, תהילה אשרי, ד"ר רם פורת, יחידת המעבדה המרכזית ואגן ההיקוות, חבל הירדן
דודו ספיר, הנדסת מים חבל הירדן

למרות החורף השחון הנוכחי, השלישי ברציפות, תחזית עשר-שנתית שהכנו לאחרונה מראה יכולות הפקה משמעותיות למוביל הארצי בעשור הבא.
בניתוח שהכנו כלולות תחזיות מפלסי הכנרת, מליחויות האגם ושאיבות למפא"ר לתקופת זמן של עשר שנים עבור תסריטי הדמיה שונים (עשור "ממוצע" ועשור שחון) של יבולי מים בכנרת (מים זמינים) ותחת מדיניות "הקו הירוק" החדשה של רשות המים. בכל אחד מהתסריטים הובאו בחשבון השאיבות הקשיחות מהאגם (מפעלי המים האחרים מלבד המוביל הארצי) ושחרור המים הצפוי לירדן הדרומי בשנים הבאות, סה"כ (שאיבות קשיחות והגלשה לירדן) 150 מלמ"ש.
בהרצות המודל נלקחה נקודת התחלה שבה מפלס האגם מיוצב על "הקו הירוק" (211.5- מ') בתחילת שנה הידרולוגית הראשונה בעשור, שאיבה מינימלית דרך המפא"ר של 80 מלמ"ש (מטעמים תפעוליים של מפעל הסינון המרכזי של המוביל הארצי ובגלל הצורך בגיבוי מערכת אספקת המים הארצית בחודשי הקיץ במים מהכנרת), ומדיניות שאיפה להחזרה לקו הירוק בסוף כל שנה הידרולוגית באמצעות בקרת השאיבה למפא"ר. מטעמים תפעוליים הקשורים במתקני ההתפלה, הנחנו שאיבה מרבית למפא"ר של 240 מלמ"ש.
"התסריט החציוני" במודל (איור מצורף), משמע שבמבט של עשר שנים קדימה תהיה כמות המים הזמינים לכנרת דומה לערכים שאפיינו את שלושת העשורים האחרונים (ערך מים זמינים חציוני לעשור של 328 מלמ"ש, תרחיש הנחשב בעיני חלק מההידרו-מטאורולוגים אופטימי לאור מודלים גלובליים של שינויי אקלים): 1) כמות המים השנתית הממוצעת (לעשור) שתישאב למפא"ר תהיה 181 מלמ"ק; 2) בשום שנה מהשנים הללו המפלס לא ירד מתחת לקו הירוק; 3) מליחות המים לא תעלה על 280 מגכ"ל, ו- 4) לא יהיו הגלשות בסכר דגניה.
ב"תסריט העשור השחון" (ערך מים זמינים חציוני לעשור של 247 מלמ"ש, תרחיש המתאים למגמת התמעטות יבולי המים בכנרת, כפי שמסתמן מהשנים האחרונות): 1) כמות המים השנתית הממוצעת (לעשור) שתישאב למפא"ר תהיה 109 מלמ"ק; 2) המפלס ירד מתחת לקו הירוק 3 פעמים במהלך העשור, אך לא יחצה את הקו האדום התחתון; 3) מליחות המים תעלה ל- 305 מגכ"ל; ו- 4) לא יהיו הגלשות בסכר דגניה.

תרשים 1. תסריט חציוני של כמויות מים זמינים בעשור (ממוצע 328 מלמ"ש), שאיבה ממוצעת למפא"ר תהיה 181 מלמ"ש. לא יהיו הגלשות בסכר דגניה, והמפלס לא יירד מן הקו הירוק.

פריחה חריגה של אצות כחוליות רעילות בפברואר 2016, וסילוק הרעלנים במערכות הטיפול במים

מאת: גדי זעירא, ירון פיטקובסקי, ד"ר בוני אזולאי, מרינה גולדשטיין, ד"ר ליליה סימחוביץ, יחידת המעבדה המרכזית ואגן ההיקוות, חבל הירדן

בחודשים ינואר-פברואר 2016 נראתה בכנרת צופת בולטת של אצות מהסוג מיקרוציסטיס. אף שסוג אצה זו הוא מקבוצת הכחוליות, הזן שפרח בתקופה זו בכנרת התאפיין בפיגמנטים חומים (צילום מצורף). הפריחה בכנרת נבעה מעלייה עונתית בריכוז הנוטריינטים באגם וממזג האוויר החמים והרגוע ששרר בתקופה זו.
בהתאם לנוהל מקורות ולדרישות תקנות בריאות העם לאיכותם התברואתית של מי השתייה, נערך סקר לבדיקת הימצאותם של רעלני אצות כחוליות (מיקרוציסטינים) במי הגלם ובמים המסופקים במפעלי סינון טבריה ובמפעל דגניה-אלומות (לא הייתה שאיבה בתקופה זו למוביל הארצי). בכל הנקודות שנבדקו לא נמצאו רעלני אצות כחוליות, מלבד במי הגלם למפעל דגניה-אלומות, שם נמצאו ריכוזים נמוכים מאוד, המהווים שליש בלבד מהתקן המקובל לחומרים אלה במי שתייה. תוצאות הבדיקות מאשרות שזן המיקרוציסטיס שפרח בתקופה זו בכנרת היה בעל יכולת נמוכה לייצור רעלנים, ושלא נגרם במהלך הפריחה סיכון בריאותי לצרכני המים ממפעלי טבריה ודגניה-אלומות. בסוף חודש פברואר דעכה ונעלמה פריחת המיקרוציסטיס בכנרת.



תמונה 1: צופת חומה של האצה הכחולית מיקרוציסטיס (מזן בעל פיגמנטים חומים, חוף ימק"א בצפון הכנרת, 16.2.2016). צילם: רם פורת

הצלחה במבדקי ההכרה של משרד הבריאות ובמבדקי הרשות הלאומית להסמכת מעבדות בשנת 2015
 

מאת: ד"ר רם פורת, ד"ר ליליה סימחוביץ, ד"ר דלית ויזל אוחיון, כרמית עודי זילכה, אביטל לירן, יחידת המעבדה המרכזית ואגן ההיקוות, חבל הירדן
אורית שולטו, אורלי הורוביץ, עליזה מויאל, אלבינה נירנברג, ז'אנה אמיריאן – מינהלת המעבדות הארצית

עובדי המעבדה המרכזית, מעבדת ראש העין, מעבדת אילת ומעבדת השפד"ן עמדו בהצלחה רבה במבדק ההכרה של משרד הבריאות, בחודשים יוני ויולי 2015. בהמשך השנה, בחודש דצמבר, עובדי המעבדה המרכזית, מעבדת אגן ההיקוות, מעבדת ראש העין, מעבדת אשקלון, מעבדת אילת ומעבדת השפד"ן עמדו בהצלחה רבה במבדקי הרשות הלאומית להסמכת מעבדות לפי תקן ISO 17025 למעבדות. בנובמבר השנה מעבדת מתפיל אשדוד החדשה עברה בהצלחה התעדה של מכון התקנים תקן ISO 9002.
בהכנות למבדקי ההכרה ולמבדקי ההסמכה, שנמשכו על פני כל השנה, השתתפו כל עובדי המעבדות. הפעילות כללה בין היתר כתיבה ותיקוף של שיטות מעבדה מתקדמות, הנגזרות מתקנות מי השתייה החדשות ומתקנות אחרות, מבדקי איכות פנימיים חודשיים של עובדים בתוך ובין מעבדות, מבחני PT ((Proficiency Tests פנימיים וחיצוניים שבהם נבדקים מדגמים "נעלמים" לבחינת דיוק והדירות תוצאות הבדיקות, ועוד. הן הבודקים של משרד הבריאות והן הבודקים של הרשות הלאומית להסמכת מעבדות ציינו את רמתן הגבוהה של מעבדות מקורות, ואת המקצועיות והמחויבות הגבוהות של עובדי המעבדה ומנהליה שנבדקו.




תמונה 1: בדיקת מתכות כבדות במים במעבדת מקורות. צילום: רם פורת

תיקוף מכשיר Colifast ALARM לבדיקה רציפה של חיידקים קוליפורמיים ו-E. coli  במערכת אספקת מי השתייה

מאת: ד"ר דלית ויזל אוחיון,  ד"ר עודד סוואד, יחידת המעבדה המרכזית ואגן ההיקוות, חבל הירדן
ד"ר שי עזרא, יחידת איכות המים. פיני ליטמן, מורן פנחס ומאיר ברגר, הנדסת איכות מים מרחב המרכז

המשרד האמריקני להגנת הסביבה (EPA) קבע שנוכחות חיידקי קולי צואתי, ובמיוחד E. coli, היא אינדיקציה לזיהום צואתי אנושי. מערכת הניטור לאיכות המים במקורות כוללת בדיקות מיקרוביאליות קלאסיות (בעיקר זריעה על צלחות פטרי) בתדירות המוכתבת על פי תקנות בריאות העם. על מנת לייעל את מערכת הניטור, נבחנה במקורות המערכת הרציפהColifast ALARM  (תוצרת חברת Colifast AS הנורווגית). המכשיר מודד סיגנל פלואורסצנטי המשתחרר בעקבות תגובה אנזימטית של חיידקים קוליפורמיים ממינים שונים או של חיידקי מעיים מהמין E. coli לחומר הקיים במצע. לפי היצרן, סף הזיהוי של המכשיר עומד על חיידק קוליפורם או חיידק E. coli יחיד ב–100 מ"ל מים. זיהוי חיובי מתקבל כשבע עד שמונה שעות מרגע חדירת הזיהום. במקרה של התרעה כזאת במכשיר, נשלחת הודעת טקסט אוטומטית לבעלי תפקידים המוגדרים מראש.
במחקר בחנו את ספי הזיהוי של חיידקים קוליפורמיים כלליים ושל חיידקיE. coli , את ספציפיות הזיהוי ואת השפעת הרכב המים על התוצאה. בשלב הראשון של הניסוי הותקן המכשיר והופעל בצומת מרכזי של מערכת אספקת המים במרכז הארץ. השוואת הקריאות היומיות לבדיקות הסטנדרטיות במעבדה הראו כי המכשיר מתאים להפעלה בתחנות הניטור המקוונות ואינו מייצר התראות שווא. בשלב השני הופעל המכשיר במעבדת מקורות, שם נבדקו מי ברז מסוננים שהוספו להם כמויות משתנות של חיידקים מזני ייחוס שונים, וכן דוגמאות מקידוחים, ממתקני התפלה וממעיינות.
הניסויים במעבדה הראו כמה תוצאות:
 1. סף הזיהוי של המכשיר עומד על 1 חיידק קוליפורם ב-100 מ"ל מים; 2. המכשיר אינו מזהה חיידקים שאינם קוליפורמים; 3. המכשיר מזהה ביעילות קוליפורמים במים ממקורות שונים (אין false negatives, כלומר כשל בזיהוי כאשר יש חיידקים מזהמים במים); 4. יש מתאם בין ריכוז החיידקים במים ובין הזמן הנדרש לזיהוי על ידי המכשיר.
מתוצאות חיוביות אלה הוסק כי המכשיר יכול להתאים לניטור מקוון של זיהום קוליפורמי במערכות אספקת מי השתייה בישראל. בהתאם, מכשיר ה-Colifast ALARM הותקן לפני כשנה על קו ירקון מערבי בתחנת ראש העין של המוביל הארצי. תחנת ניטור זו היא אחת החשובות בשדרה המרכזית של מערכת אספקת מי השתייה, ומקבלת מים ממקורות שונים, כולל מים מותפלים ואת מי קידוחי ראש העין (לאחר הכלרה), הרגישים יחסית לזיהום מפני הקרקע. במשך שנת ההפעלה הראשונה, שבה נדגמו בכל בוקר (5 ימים בשבוע) חיידקים קוליפורמיים במעבדה, ובכל לילה חיידקים קוליפורמיים באמצעות מכשיר ה- Colifast ALARM, לא היו כל התרעות מבדיקות המעבדה או מהמכשיר הרציף על זיהומים בתחנה.

לנוכח בדיקת המכשיר במעבדה ובתחנת הניטור בשנתיים שחלפו, אנו צופים שהמכשיר ימשיך לתפקד היטב ללא התרעות שווא, ויתריע בתוך כמה שעות בעת חדירה של זיהום למערכת אספקת מי השתייה. בהתאם, ובתיאום עם משרד הבריאות, ייבחנו התקנות נוספות במקומות רגישים במערכת אספקת המים.




איור 1: מכשיר ה-Colifast ALARM בתחנת ניטור בשדרה המרכזית של מערכת אספקת מי השתייה. הטיוסולפאט נדרש לסתירה רציפה של הכלור במים הנבדקים, על מנת לאפשר גדילה וזיהוי חיידקים מזהמים בתוך המכשיר, וחומצת המימן הכלור ( HCl) משמשת לניקוי המערכת.

השפעת שינויים בכיוון הזרמת המים במוביל הארצי על השתחררות ביופילם וספירות חיידקים

מאת: ד"ר דלית ויזל אוחיון, ד"ר עודד סוואד, ד"ר דנה עטיה גליקין, יחידת המעבדה המרכזית ואגן ההיקוות, חבל הירדן
 ד"ר סמיר חטוקאי, הנדסת איכות מים, חבל הירדן, פיני ליטמן, הנדסת איכות מים, מרחב מרכז

בין התאריכים 6.3.12 -20.3.12 התרחש אירוע איכות מים מתגלגל בשדרה המרכזית של המוביל הארצי בתחום מרחב המרכז. ריכוזי חיידקים אינדיקטוריים (המהווים סמנים לשפכים) מעל התקן הופיעו באופן לא קבוע ובאתרים שונים, אף שהסקרים הסביבתיים שערכנו הצביעו על כך שלא הייתה חדירה של זיהום חיצוני. בבדיקות מעבדה רגילות ובבדיקות ביומולקולריות שערכנו לזיהוי רצף ה-DNA של החיידקים, מצאנו שהזיהום היה בעיקר של חיידקי E. coli. מכיוון שחיידקים ממין זה שכיחים מאוד במעיים של בעלי חיים (יונקים ועופות), הימצאותו בבדיקות המים היא בדרך כלל סימן לחדירת זיהום צואתי למערכת האספקה.
בסקר תפעולי שערכנו לאחר מציאת חיידקי ה-E. coli ב- 13.3.12, עלה שכשבוע לפני כן, ב-6.3.12, נערך לראשונה ניסוי הזרמת מים מתחנת מצר צפונה (שינוי כיווני זרימה הלוך ושוב). מידע זה העלה את האפשרות ששינויי כיוון הזרמת המים גרמו לשחרור ביופילם מהצנרת, ושהביופילם שהשתחרר, ולא מקור זיהום חיצוני, היה המקור לספירות הבקטריאליות החריגות. הביופילם הוא שכבת חיידקים ומיקרואורגניזמים אחרים הגדלה בצמוד לדופן הצנרת. הביופילם מסייע לחיידקים לשרוד במערכת אספקת המים, שכן הוא מקנה להם הגנה מפני חומרי החיטוי וגם מספק להם נוטריאנטים הדרושים לגדילתם. בסקר ספרותי שערכנו בעקבות האירוע, מצאנו שאכן E. coli, למרות היותו חיידק מעיים מובהק, עלול להימצא ולהתפתח גם בביופילם של מערכות מי שתייה.
נסיבות אלה הובילו למחקר של מקורות בשיתוף עם פרופ' זאב רונן וד"ר אסנת גילאור מאוניברסיטת בן גוריון בנגב. במחקר נבדקה נוכחותם של מגוון אוכלוסיות חיידקים בביופילם של המוביל הארצי ובדוגמאות של 100 ליטר מים בתקופות שלפני ואחרי היפוכי זרימה במוביל הארצי. נבדקה נוכחותם של חיידקים אינדיקטוריים מהמינים  ,E. coli Enterococcus facealis (חיידקים ממוצא צואתי) ו- Pseudomonas aeruginosa (חיידק סביבתי) ושל מיני חיידקים פתוגניים (גורמי מחלות) שמקורם במעיים -Salmonella enteric   ו-Shigella spp.. כמו כן נבדקו תנאים של שינויים בכיווני הזרמת המים על שחרור ביופילם.
בדוגמאות הביופילם מהמוביל הארצי שבדקנו במחקר נמצאו חיידקים אינדיקטוריים מהמינים E.coli ו– Enterococci, אך לא מצאנו מיני חיידקים פתוגניים. בדוגמאות מים של 100 ליטר שנבדקו לאחר היפוכי זרימה לא נמצאו חיידקים כלל, לא אינדיקטוריים ולא פתוגניים. בבדיקות מעבדה שגרתיות שנעשו מיד לאחר החלפת כיוון זרימה, נמצאו חיידקים אינדיקטוריים. בניסויי מעבדה במודלים של ביופילם על מצע בטון המדמה את צינורות המוביל הארצי, נצפתה השפעה של שינוי כיווני הזרימה על שחרור הביופילם.
לסיכום, במחקר נמצא שחיידקי מעיים מהמין E. coli וחיידקים אינדיקטוריים אחרים עלולים להתפתח ולהימצא בביופילם, ללא קשר לזיהום חיצוני. שינויי כיווני זרימה עלולים לשחרר ביופילם מהצנרת, דבר שעשוי לגרום לספירות מיקרוביאליות חריגות, למרות היעדר זיהום חיצוני ישיר. מחקר זה הביא לידי הבנה טובה יותר של הימצאות חיידקים במערכות מי שתייה בכלל ובמי המוביל הארצי בפרט, ושל השפעות שינויי כיוון הזרימה בעידן של שילוב מים מותפלים והזרמה צפונה במערכת האספקה הארצית. ידע זה יוכל לסייע מעתה בהערכות סיכונים במקרה של הימצאות זיהום חיידקי במי המוביל הארצי.




ד"ר דנה עטיה גליקין וד"ר עודד סוואד מהמעבדה המרכזית של מקורות דוגמים משטחי ביופילם במסגרת המחקר בצינור המוביל הארצי