Geotechnical Assessment of Slope Instability Triggered by Solid Waste Dumping in Engineered Landfills and Informal Waste Dumps

تخيل تلاً ليس كتشكيل طبيعي من الصخور والتربة، بل ككومة ضخمة من النفايات التي صنعها الإنسان. بالنسبة للمراقب العادي، يعتبر مكب النفايات مصدر إزعاج بيئي أو خطراً على الصحة العامة، مكاناً تذهب إليه الفضلات لتتعفن. ولكن بالنسبة لمهندس جيوتقني، هو هيكل فيزيائي له منحدر، وأساس، وطريقة محددة للانهيار، تماماً مثل التل الطبيعي أو السد المصنوع يدوياً. المادة التي يتكون منها هذا الهيكل هي النفايات الصلبة البلدية، وهي مزيج فوضوي من المواد العضوية والبلاستيك والحطام التي تتغير قوتها ووزنها مع تحللها بمرور الوقت. وبخلاف التربة الموجودة تحتها، لا تتصرف هذه النفايات بشكل يمكن التنبؤ به؛ إذ يمكنها حبس المياه، وتوليد الغاز، والضعف مع استقرارها. وعندما تُكدس هذه المادة بارتفاع كبير، أو بزاوية شديدة الانحدار، أو دون تصريف مناسب، يمكن أن تُهزم القوى التي تمسكها معاً، مما يؤدي إلى انزلاق كارثي. إن فهم سبب انهيار هذه الكومات ليس مجرد مسأءة تنظيف الفوضى؛ بل يتعلق بمنع فقدان الأرواح والممتلكات في المدن سريعة النمو حيث لا تستطيع إدارة النفايات الرسمية مواكبة النمو السكاني.

لقد شرع فريق من الباحثين من جامعة الهندسة والتكنولوجيا في "تكسيلا" في فهم كيف ولماذا تفشل أكوام النفايات هذه. لقد تناولوا المشكلة من خلال النظر إلى النفايات الصلبة ليس كقضية صرف صحي، بل كمسألة جيوتقنية — سؤال حول كيفية صمود نوع معين من المواد تحت وزنها وضغط الماء. أجرى الباحثون مراجعة منهجية، حيث جمعوا وحللوا حالات موثقة لانهيارات المنحدرات من جميع أنحاء العالم. وقد فحصوا خمس كوارث كبرى: مكب "دونيا خوانا" في كولومبيا، ومكب "باياتات" في الفلبين، ومكب نفايات البناء في "شينزين" بالصين، ومكب "ميثوتامولا" المفتوح في سريلانكا، ومكب "كوشي" في إثيوبيا. تراوحت هذه المواقع بين المرافق الهندسية الرسمية المزودة ببطانات وأنظمة تصريف، وبين المكبات غير المنظمة وغير الرسمية حيث تُكدس النفايات ببساطة فوق الأرض دون أي إشراف هندسي. ومن خلال مقارنة هذه الأحداث، سعى الفريق لتحديد المحفزات المشتركة التي تحول كومة القمامة المستقرة إلى انزلاق أرضي مميت.

كشف التحقيق عن نمط واضح ومتسق في جميع الحالات الخمس. في كل حالة، كان الماء هو الجاني الرئيسي. وسواء كان الأمر يتعلق بهطول الأمطار التي تشربت في كومة غير مدارة، أو "الرشاحة" (leachate) — وهي السائل الذي يتسرب من النفايات المتحللة — المحبوسة داخل المكب، أو ارتفاع منسوب المياه الجوفية، فإن تراكم السوائل كان العامل الرئيسي في زعزعة استقرار المنحدرات. فالماء يقلل الاحتكاك بين الجزيئات ويزيد الضغط الداخلي داخل الكومة، مما يحول الكتلة الصلبة فعلياً إلى شيء يمكن أن يتدفق. وفي حالة كارثة "شينزين" عام 2015، والتي شملت 2.73 مليون متر مكعب من نفايات البناء، نتج الفشل عن مزيج من الملء السريع وارتفاع منسوب المياه الجوفية الذي لم تستطع التربة الأساسية دعمه. وبالمثل، في مكب "ميثوتامولا" في سريلانكا، سبقت ثلاثة أيام من الأمطار الغزيرة مباشرة انهيار كومة قمامة بارتفاع 91 متراً. وحتى في مأساة "كوشي" في إثيوبيا، حيث كانت الجرافات تعمل فوق المكب، لاحظ الباحثون أن عقوداً من التخلص غير المنظم من النفايات قد تركت على الأرجح كتلة النفايات مشبعة وضعيفة، مما جعلها عرضة للوزن الإضافي لمعدات البناء.

كما سلطت الدراسة الضوء على فرق صارخ بين المكبات الهندسية والمكبات غير الرسمية، رغم أن النتيجة قد تكون مميتة في كليهما. فالمواقع الهندسية، مثل موقع "شينزين"، غالباً ما تفشل بسبب عيوب تقنية محددة، مثل ضعف الواجهة بين النفايات والبطانة البلاستيكية في الأسفل، أو ظروف المياه الجوفية التي لم تؤخذ في الاعتبار تماماً في التصميم. وهذه مشاكل تقنية لها حلول تقنية، مثل اختبار المواد بشكل أفضل أو وضع افتراضات أكثر تحفظاً بشأن مستويات المياه. أما المكبات غير الرسمية، فتفتقر إلى أي تصميم رسمي تماماً؛ فهي تنمو لتصبح أعلى وأكثر انحداراً مما تسمح به حدود السلامة، وغالباً دون أي أنظمة تصريف أو فحوصات للأساسات. ووجد الباحثون أن هذه المواقع غير المنظمة تستضيف في كثير من الأحيان مجتمعات تعيش مباشرة على المنحدرات غير المستقرة أو بجانبها، وهو وضع مدفوع بالفقر ونقص خيارات الإسكان. إن كارثة "باياتات" في الفلبين، التي قتلت أكثر من 300 شخص، وانهيار "كوشي"، الذي حصد أرواح أكثر من 100 شخص، وقعتا في مثل هذه المواقع غير الرسمية. وأشار الباحثون إلى أنه بينما يتم توثيق حالات الفشل الهندسية جيداً في الأدبيات العلمية، فإن الكوارث غير الرسمية، رغم تسببها في وفيات أكثر بكثير، غالباً ما تفتقر إلى التحقيق التقني الدقيق. فعلى سبيل المثال، بعد عقد تقريباً من انهيار "كوشي"، لا يزال لا يوجد تحليل جيوتقني منشور للحدث، مما يترك فجوة كبيرة في فهمنا لكيفية حدوث هذا النوع المحدد من حالات الفشل.

ومن النتائج الحاسمة للورقة البحثية أن هوامش الأمان لهذه المنحدرات من النفايات غالباً ما تكون ضيقة بشكل خطير. فقد راجع الباحثون دراسات قائمة على الموثوقية طبقت أكواد هندسية قياسية، صُممت أصلاً للتربة الطبيعية، على هذه الكتل من النفايات. ووجدوا أن عوامل الأمان المحسوبة للعديد من هذه المنحدرات التي فشلت كانت قريبة من نقطة الانهيار حتى قبل وقوع الكارثة. وهذا يشير إلى أن معايير التصميم الحالية، التي تفترض أن المادة تتصرف مثل التربة، قد تقلل بشكل منهجي من تقدير المخاطر التي تشكلها النفايات. فالنفايات الصلبة البلدية أكثر تباينًا وتعتمد على الوقت أكثر من التربة؛ فهي تتغير مع تحللها، ويمكن لقوتها أن تنخفض بشكل كبير عندما تصبح رطبة. والاعتماد على أكواد مخصصة للهياكل الترابية الطبيعية قد يعطي شعوراً زائفاً بالأمان، مما يقود المهندسين والمسؤولين إلى الاعتقاد بأن المنحدر مستقر بينما هو في الواقع على وشك الانهيار.

تخلص الورقة إلى أن منع الكوارث المستقبلية لا يتطلب اختراع علم جديد، بل يتطلب تطبيق المبادئ الجيوتقنية الموجودة بمزيد من الصرامة والإلحاح. الحلول مباشرة: إدارة المياه من خلال التصريف المناسب وجمع الرشاحة، والتحكم في ارتفاع وشدة انحدار الكومات، ومراقبة المواقع باستمرار بحثاً عن أي علامات حركة. ويجادل الباحثون بضر h ضرورة معاملة مكبات النفايات كهياكل جيوتقنية تخضع لنفس مراجعات الاستقرار التي تخضع لها أي أعمال ترابية ضخمة أخرى، بغض النظر عما إذا كانت منظمة رسمياً أم لا. هذا التحول في المنظور أمر بالغ الأهمية، خاصة في المناطق النامية حيث ينتشر التخلص غير الرسمي من النفايات. وتؤكد الدراسة أن الفجوة في السلامة ليست ناتجة أساساً عن نقص المعرفة، بل عن نقص التنفيذ. إن الأدوات اللازمة لمنع هذه المآسي — من أنظمة تصريف، وحدود للمنحدرات، ومعدات مراقبة — موجودة بالفعل. ما ينقص هو الإرادة المؤسسية والموارد لتطبيقها، لا سيما في المواقع غير الرسمية حيث كانت التكلفة البشرية للفشل هي الأعلى. ومن خلال الاعتراف بالمكب كبنية فيزيائية تخضع لقوانين الفيزياء، وليس مجرد كومة من القمامة، يمكن للمجتمعات اتخاذ الخطوات اللازمة لضمان بقاء هذه المنحدرات مستقرة وألا تصبح المصدر التالي لكارثة يمكن الوقاية منها.