gosuprГосударственное управление. Электронный вестникPublic Administration. E-journal (Russia)2070-1381Факультет государственного управления МГУ имени М.В. Ломоносова10.55959/MSU2070-1381-105-2024-39-52gosupr-155Research ArticleПРОБЛЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ: ТЕОРИЯ И ПРАКТИКАADMINISTRATIVE PROBLEMS: THEORY AND PRACTICEСовременные методы и решения в области управления водными ресурсами региона Вади-Ватир (Египет)Modern Methods and Solutions for Water Resources Management in the Wadi-Watir Region (Egypt)https://orcid.org/0000-0003-0332-0424ЕззелдинМ. М.А.EzzeldinM. M.A.

Еззелдин Мостафа Мохамед Абделрахим – кандидат технических наук, преподаватель

г. Шибин-эль-Ком

Mostafa M.A. Ezzeldin, PhD, Assistant lecturer 

Shibin-el-Kom

 

m_ezzeldin90@yahoo.comhttps://orcid.org/0000-0002-9159-1218СиниченкоЕ. К.SinichenkoE. K.

Синиченко Евгений Константинович – кандидат технических наук, доцент

Москва

Evgeny K. Sinichenko, PhD, Associate Professor 

Moscow

sinichenko_ek@pfur.ruhttps://orcid.org/0000-0002-5671-7620ГрицукИ. И.GritsukI. I.

Грицук Илья Игоревич – кандидат технических наук, доцент

Москва

Ilya I. Gritsuk, PhD, Associate Professor 

Moscow

gritsuk_ii@pfur.ruГрицукА. И.GritsukA. I.

Грицук Анна Ильинична – бакалавр

Москва

Anna I. Gritsuk, Bachelor’s degree student 

Moscow

GritsukAI@spa.msu.ruУниверситет МенуфииMenoufia UniversityРоссийский университет дружбы народов имени Патриса ЛумумбыPeoplesʼ Friendship University of RussiaРоссийский университет дружбы народов имени Патриса Лумумбы; Институт водных проблем Российской академии наукPeoplesʼ Friendship University of Russia; Water Problems Instituteб RASМГУ имени М.В. ЛомоносоваLomonosov Moscow State University20242305202601053952Copyright © Еззелдин М.М., Синиченко Е.К., Грицук И.И., Грицук А.И., 20262026Еззелдин М.М., Синиченко Е.К., Грицук И.И., Грицук А.И.Ezzeldin M.M., Sinichenko E.K., Gritsuk I.I., Gritsuk A.I.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.spajournal.ru/jour/article/view/155

Основная проблема водных ресурсов Египта — растущий спрос и сокращение предложения, особенно после строительства Великой плотины Эфиопского Возрождения. Одним из лучших решений является использование необычных альтернативных методов управления, таких как, сбор и распределение дождевой воды. В данной работе рассмотрено использование нестандартных подходов, основанных на аккумуляции дождевых осадков, для управления водными ресурсами в засушливых регионах. С использованием географических информационных систем (ГИС) и гидрологического моделирования была оценена пригодность водосбора Вади-Ватира (Египет) для сохранения дождевой воды, а также определены оптимальные местоположения для строительства накопительных сооружений. Результаты исследования показали, что 19% (666 км2) площади изучаемой области является высокопригодной для поставленных целей и задач, а 16% (573 км2) площади водосбора имеет ограниченные возможности реализации. Установлено, что 12 участков подходят для строительства накопительных плотин; 14 участков определены как оптимальные для размещения перколяционных (фильтрационных) резервуаров вдоль водотоков. Площадь, считающаяся идеальной для наземных перколяционных (фильтрационных) резервуаров, составляет 25,9 км2; оптимальная площадь для фермерских прудов — 1,34 км2. В результате предложено строительство аккумулирующих воду сооружений, которые улучшат управление водными ресурсами региона Вади-Ватир. Осуществление проекта сооружений по сбору дождевой воды (СДВ) было разделено на три этапа, в зависимости от степени опасности ливневых паводков. Первый, второй и третий этапы могут обеспечить 62,24% (34,24 мил м3) потребностей в воде. Данный подход является новым и современным решением проблемы дефицита воды в условиях социально-экономических и экологических давлений при достижении целей устойчивого развития Египта. Статья написана на основе диссертационного исследования Мохамеда Мостафы Еззелдина Абделрахима (НИУ МГСУ, диссертационный совет № 24.2.339.07, март 2024 г.).

The main problem of water resources in Egypt is the increasing demand and decreasing supply, especially after the construction of the Ethiopian Renaissance Great Dam. One of the best solutions is the use of unusual alternative management techniques, including as a major one, rainwater harvesting and distribution. This paper examines the use of unconventional approaches to water management in arid regions based on rainfall accumulation. Using Geographic Information Systems (GIS) and hydrological modelling, the suitability of the Wadi-Watir catchment (Egypt) for rainwater storage was assessed and optimal locations for the construction of storage structures were identified. The results of the study showed that 19% (666 km2) of the study area is highly suitable for the aims and objectives; 16% (573 km2) of the catchment area has limited realisability. Twelve sites were found to be suitable for the construction of storage dams. Fourteen sites are identified as optimal for the placement of percolation (filtration) reservoirs along watercourses. The area considered ideal for above-ground percolation (filtration) tanks is 25.9 km2. The optimum area for farm ponds is 1.34 km2. As a result, the construction of water storage structures is proposed to improve water management in the Wadi-Watir region. The implementation of the rainwater harvesting structures (SRF) was divided into three phases depending on the severity of the flash flood hazard. The first, second and third phases can meet 62.24% (34.24 mil m3) of the water demand. This approach is a new and modern solution to the problem of water scarcity under socio-economic and environmental pressures while achieving the goals of sustainable development in Egypt. The article is based on the dissertation research of Mohamed Mostafa Ezzeldin Abdelrahim (MGSU, dissertation council № 24.2.339.07, March 2024).

водные ресурсыГИСметод морфометрического ранжированиядистанционное зондированиеВади-Ватир (Египет)water resourcesGISmorphometric ranking methodremote sensingWadi-Watir (Egypt)ReferencesЕззелдин М. Управление водными ресурсами Египта: проблемы и способы решения // Строительство: наука и образование. 2021. Т. 11. № 1. С. 1–14. DOI: 10.22227/2305-5502.2021.1.1Adham A., Riksen M., Ouessar M., Ritsema C. (2016) Identification of Suitable Sites for Rainwater Harvesting Structures in Arid and Semi-Arid Regions: A Review. International Soil and Water Conservation Research. Vol. 4. Is. 2. P. 108–120. DOI: 10.1016/j.iswcr.2016.03.001Еззелдин М., Синиченко Е.К., Грицук И.И. Влияние ливневых паводков на строительство сооружений по сбору дождевой воды // Строительство: наука и образование. 2023a. Т. 13. № 2. С. 102–116. DOI: 10.22227/2305-5502.2023.2.7Adham A., Sayl K.N., Abed R., Abdeladhim M.A., Wesseling J.G., Riksen M., Fleskens L., Karim U., Ritsem C.J. (2018) GIS-Based Approach for Identifying Potential Sites for Harvesting Rainwater in the Western Desert of Iraq. International Soil and Water Conservation Research. Vol. 6. Is. 4. P. 297–304. DOI: 10.1016/j.iswcr.2018.07.003Еззелдин М., Синиченко Е.К., Грицук И.И. Картирование опасности внезапных наводнений с использованием метода морфометрического ранжирования // Природообустройство. 2023b. № 2. С. 106–112. DOI: 10.26897/1997-6011-2023-2-106-112Al-Adamat R., Diabat A., Shatnawi G. (2010) Combining GIS with Multicriteria Decision Making for Siting Water Harvesting Ponds in Northern Jordan. Journal of Arid Environments. Vol. 74. Is. 11. P. 1471–1477. DOI: 10.1016/j.jaridenv.2010.07.001Adham A., Riksen M., Ouessar M., Ritsema C. Identification of Suitable Sites for Rainwater Harvesting Structures in Arid and Semi-Arid Regions: A Review // International Soil and Water Conservation Research. 2016. Vol. 4. Is. 2. P. 108–120. DOI: 10.1016/j.iswcr.2016.03.001Allam M.N., Allam G.I. (2007) Water Resources in Egypt: Future Challenges and Opportunities. Water International Journal. Vol. 32. Is. 2. P. 205–218. DOI: 10.1080/02508060708692201Adham A., Sayl K.N., Abed R., Abdeladhim M.A., Wesseling J.G., Riksen M., Fleskens L., Karim U., Ritsem C.J. GIS-Based Approach for Identifying Potential Sites for Harvesting Rainwater in the Western Desert of Iraq // International Soil and Water Conservation Research. 2018. Vol. 6. Is. 4. P. 297–304. DOI: 10.1016/j.iswcr.2018.07.003Bedawy R. (2014) Water Resources Management: Alarming Crisis for Egypt. Journal of Management and Sustainability. Vol. 4. Is. 3. DOI: 10.5539/jms.v4n3p108Al-Adamat R., Diabat A., Shatnawi G Combining GIS with Multicriteria Decision Making for Siting Water Harvesting Ponds in Northern Jordan // Journal of Arid Environments. 2010. Vol. 74. Is. 11. P. 1471–1477. DOI: 10.1016/j.jaridenv.2010.07.001Elewa H.H., Zelenakova M., Nosair A.M. (2021) Integration of the Analytical Hierarchy Process and GIS Spatial Distribution Model to Determine the Possibility of Runoff Water Harvesting in Dry Regions: Wadi Watir in Sinai as a Case Study. Water. Vol. 13. Is. 6. DOI: 10.3390/w13060804Allam M.N., Allam G.I. Water Resources in Egypt: Future Challenges and Opportunities // Water International Journal. 2007. Vol. 32. Is. 2. P. 205–218. DOI: 10.1080/02508060708692201Elsayed M.R., Omima S.S., Maha R.F., Gamal M.A. (2019) Integrated Water Resource Management in Sharkia Governorate, East Nile Delta Using Numerical Evaluation of Water Management Strategies. Alexandria Engineering Journal. Vol. 58. Is. 2. P. 757–771. DOI: 10.1016/j.aej.2019.06.006Bedawy R. Water Resources Management: Alarming Crisis for Egypt // Journal of Management and Sustainability. 2014. Vol. 4. Is. 3. DOI: 10.5539/jms.v4n3p108Elshemy M., Khadr M. (2015) Hydrodynamic Impacts of Egyptian Coastal Lakes due to Climate Change — Example Manzala Lake. 18th International Water Technology Conference, IWTC18. Sharm ElSheikh, Egypt, 12–14 March 2015. Sharm ElSheikh: IWTA, P. 206–217.Elewa H.H., Zelenakova M., Nosair A.M. Integration of the Analytical Hierarchy Process and GIS Spatial Distribution Model to Determine the Possibility of Runoff Water Harvesting in Dry Regions: Wadi Watir in Sinai as a Case Study // Water. 2021. Vol. 13. Is. 6. DOI: 10.3390/w13060804Ezzeldin M. (2021) Challengers of Water Resources Management in Egypt and Solution Opportunities. Stroitel’stvo: nauka i obrazovanie. Vol. 11. No. 1. P. 1–14. DOI: 10.22227/2305-5502.2021.1.1Elsayed M.R., Omima S.S., Maha R.F., Gamal M.A. Integrated Water Resource Management in Sharkia Governorate, East Nile Delta Using Numerical Evaluation of Water Management Strategies // Alexandria Engineering Journal. 2019. Vol. 58. Is. 2. P. 757–771. DOI: 10.1016/j.aej.2019.06.006Ezzeldin M., Sinichenko E.K., Gritsuk I.I. (2022) Determining the Suitability of Rainwater Harvesting for the Achievement of Sustainable Development Goals in Wadi Watir, Egypt Using GIS Techniques. Journal of Environmental Environment. Vol. 313. DOI: 10.1016/j.jenvman.2022.114990Elshemy M., Khadr M. Hydrodynamic Impacts of Egyptian Coastal Lakes due to Climate Change — Example Manzala Lake // 18th International Water Technology Conference, IWTC18. Sharm ElSheikh, Egypt, 12–14 March 2015. Sharm ElSheikh: IWTA, 2015. P. 206–217.Ezzeldin M., Sinichenko E.K., Gritsuk I.I. (2023a) Flash Floods Impact on the Construction of Rainwater Harvesting Structures. Stroitel’stvo: nauka i obrazovanie. Vol. 13. No. 2. P. 102–116. DOI: 10.22227/2305-5502.2023.2.7Ezzeldin M., Sinichenko E.K., Gritsuk I.I. Determining the Suitability of Rainwater Harvesting for the Achievement of Sustainable Development Goals in Wadi Watir, Egypt Using GIS Techniques // Journal of Environmental Environment. 2022. Vol. 313. DOI: 10.1016/j.jenvman.2022.114990Ezzeldin M., Sinichenko E.K., Gritsuk I.I. (2023b) Flash Flood Hazard Mapping Using Morphometric Ranking Method. Prirodoobustroystvo. No. 2. P. 106–112. DOI: 10.26897/1997-6011-2023-2-106-112Gautam S., Dahal V., Bhattarai R. Impacts of Dem Source, Resolution and Area Threshold Values on SWAT Generated Stream Network and Streamflow in Two Distinct Nepalese Catchments // Environmental Processes. 2019. Vol. 6. P. 597–617. DOI: 10.1007/s40710-019-00379-6Gautam S., Dahal V., Bhattarai R. (2019) Impacts of Dem Source, Resolution and Area Threshold Values on SWAT Generated Stream Network and Streamflow in Two Distinct Nepalese Catchments. Environmental Processes. Vol. 6. P. 597–617. DOI: 10.1007/s40710-019-00379-6Hamdy E., Djordjević S., Savić D.A., Tsoukalas I., Makropoulos Ch. The Nile Water-Food-Energy Nexus under Uncertainty: Impacts of the Grand Ethiopian Renaissance Dam // Journal of Water Resources Planning and Management. 2020. Vol. 146. Is. 11. DOI: 10.1061/(ASCE)WR.1943-5452.0001285Hamdy E., Djordjević S., Savić D.A., Tsoukalas I., Makropoulos Ch. (2020) The Nile Water-Food-Energy Nexus under Uncertainty: Impacts of the Grand Ethiopian Renaissance Dam. Journal of Water Resources Planning and Management. Vol. 146. Is. 11. DOI: 10.1061/(ASCE)WR.1943-5452.0001285Jha M.K., Chowdary V.M., Kulkarni Y., Mal B.C. Rainwater Harvesting Planning Using Geospatial Techniques and Multicriteria Decision Analysis // Conservation & Recycling. 2014. Vol. 83. P. 96–111. DOI: 10.1016/j.resconrec.2013.12.003Jha M.K., Chowdary V.M., Kulkarni Y., Mal B.C. (2014) Rainwater Harvesting Planning Using Geospatial Techniques and Multicriteria Decision Analysis. Conservation & Recycling. Vol. 83. P. 96–111. DOI: 10.1016/j.resconrec.2013.12.003Mahmoud M.M., Mona G.I., Manabu F., Mahmoud N. Sustainable Development Goals (SDGs) Associated with Flash Flood Hazard Mapping and Management Measures through Morphometric Evaluation // Geocarto International. 2022. DOI: 10.1080/10106049.2022.2046868Mahmoud M.M., Mona G.I., Manabu F., Mahmoud N. (2022) Sustainable Development Goals (SDGs) Associated with Flash Flood Hazard Mapping and Management Measures through Morphometric Evaluation. Geocarto International. DOI: 10.1080/10106049.2022.2046868Matomela N., Li T., Ikhumhen H.O. Siting of Rainwater Harvesting Potential Sites in Arid or Semi- Arid Watersheds Using GIS-based Techniques // Environmental Processes. 2020. Vol. 7. P. 631–652. DOI: 10.1007/s40710-020-00434-7Matomela N., Li T., Ikhumhen H.O. (2020) Siting of Rainwater Harvesting Potential Sites in Arid or Semi-Arid Watersheds Using GIS-based Techniques. Environmental Processes. Vol. 7. P. 631–652. DOI: 10.1007/s40710-020-00434-7Omar M. El Din M., Moussa A.M.A. Water Management in Egypt for Facing the Future Challenges // Journal of Advanced Research. 2016. Vol. 7. Is. 3. P. 403–412. DOI: 10.1016/j.jare.2016.02.005Omar M. El Din M., Moussa A.M.A (2016) Water Management in Egypt for Facing the Future Challenges. Journal of Advanced Research. Vol. 7. Is. 3. P. 403–412. DOI: 10.1016/j.jare.2016.02.005Singh L.K., Jha M.K., Chowdary V.M. Multi-Criteria Analysis and GIS Modeling for Identifying Prospective Water Harvesting and Artificial Recharge Sites for Sustainable Water Supply // Journal of Cleaner Production. 2017. Vol. 142. Part 4. P. 1436–1456. DOI: 10.1016/j.jclepro.2016.11.163Singh L.K., Jha M.K., Chowdary V.M. (2017) Multi-Criteria Analysis and GIS Modeling for Identifying Prospective Water Harvesting and Artificial Recharge Sites for Sustainable Water Supply. Journal of Cleaner Production. Vol. 142. Part 4. P. 1436–1456. DOI: 10.1016/j.jclepro.2016.11.163Tiwari K., Goyal R., Sarkar A. GIS-Based Methodology for Identification of Suitable Locations for Rainwater Harvesting Structures / Water Resources Management. 2018. Vol. 32. P. 1811–1825. DOI: 10.1007/s11269-018-1905-9Tiwari K., Goyal R., Sarkar A. (2018) GIS-Based Methodology for Identification of Suitable Locations for Rainwater Harvesting Structures. Water Resources Management. Vol. 32. P. 1811–1825. DOI: 10.1007/s11269-018-1905-9

The authors declare that there are no conflicts of interest present.