ما هي الهندسة المدنية

ما هي الهندسة المدنية؟

تُعرف الهندسة المدنية بأنّها عمل مهني خاص بتصميم وتطوير مشاريع البنية التحتية، بحيث تعمل على تطوير المشاريع على نطاق واسع مثل؛ أنظمة النقل الوطنية، أو شبكات إمدادات المياه، وعلى نطاق أصغر مثل تطوير المباني والطرق المحلية، وتشمل الهندسة المدنية مزيجاً من العديد من الوظائف مثل؛ التخطيط، والتصميم، وإدارة الميزانية، والمسح، وإدارة البناء، والتحليل، وما يُميزها أنّها مهنة تتكيّف مع تطورات المجتمع وتحقق كل احتياجاته كالنظر في الاهتمامات البيئية المعاصرة، فتجد حلولًا لقضايا التلوث، وندرة إمدادات المياه مع الحفاظ على مصادر الطاقة المستدامة.

وتُعبّر الهندسة المدنية عن كل ما نراه حولنا ونأخذه على أنّه أمرٌ مُسلم بوجوده مثل؛ الطرق، والسكك الحديدية، والمدارس، والمكاتب، والمستشفيات، وإمدادات المياه والكهرباء، وغيرها الكثير، وكل هذه الأمور من الصعب العيش بدونها.

تخصصات الهندسة المدنية

تشمل الهندسة المدنية العديد من التّخصصات الفرعية مثل: تخصص إنشاءات المباني والجسور، وتخصص هندسة النقل الذي يشمل تصميم الطرق والسكك الحديدية، وأنظمة مترو الأنفاق والمطارات، ومنها الإمدادات الهندسية، إذ تمتلك مدينة نيوريوك أنظمة إمدادات مثيرة للإعجاب، حيث تنتقل مليارات من غالونات المياه عالية الجودة إلى مسافات طويلة جداً، وما يجعل الهندسة المدنية مهنة مميزة ومثيرة للاهتمام أنّه يُمكن رؤية نتائج أعمالها كرؤية جسر مكتمل أو بناء شاهق أو سد أو محطة لتوليد الطاقة، وهذا يوضح أنّه يُمكن العثور على الهندسة المدنية في العديد من التطبيقات، ومنها ما يأتي:

• صناعة الطيران كتصميم الطائرات ومحطات الفضاء.
• صناعة السيارات، وتصميم هياكلها بحيث تتحمل الأوزان، وتحسين مقاومة أبوابها ضد الصدمات.
• صناعة السفن.
• صناعة الطاقة.
• التخطيط والإشراف لبناء جميع أنواع المرافق.

تاريخ الهندسة المدنية

في ما يأتي مراحل تطور تاريخ الهندسة المدنية:

• بدأت أول مشاريع الهندسة المدنية في مصر القديمة وبلاد ما بين النهرين بين 2000-4000 قبل الميلاد، وذلك عندما بدأ الناس بناء مأوى سكني لهم بدلاً من العيش في الحضارة البدوية، لتنشأ في ما بعد أنظمة النقل لحاجة الناس إلى الإبحار والتنقل.
• عُدت الأهرامات التي بُنيت في مصر في 2500-2700 قبل الميلاد أول الإنشاءات الضخمة في الهندسة المدنية.
• اكتشف المهندس إمحوتب فن البناء بالحجارة المشكلة في عام 2550 قبل الميلاد، حيث قام ببناء هرم متدرج للملك زوسر كنصب تذكاري له من خلال حسابات وأدوات رياضية بسيطة.
• صُمّمت الكثير من المنشآت المدنية القديمة مع قنوات لتنظيم إدارة المياه، مثل المعبد الإغريقي البارثينون في اليونان القديمة في الفترة ما بين 447-438 قبل الميلاد، وطريق أبيان من قِبَل المهندسين الرومان في 312 قبل الميلاد، وسور الصّين العظيم من قِبَل الجنرال منغ تيين، كما طور الرومانيون العديد من الهياكل والقنوات المائية في إمبراطوريتهم مثل؛ الموانئ، والجسور، والسدود، والطرق.
• بُنيت هياكل تاريخية رائعة أخرى للهندسة المدينة مثل، مشاريع الريّ في الصين في عام 220 قبل الميلاد، والجسر الذي بُني عبر نهر الراين في عام 55 قبل الميلاد من قبل يوليوس قيصر، كما بنى الرومان العديد من الجسور في روما، وأنشؤوا أنظمة طرق سريعة للتسهيل من عمليات التجارة، وأنشأ الهنود أيضاً أنظمة للري الشامل.
• بُنيت مدينة ماتشو بيتشو بين جبال الأنديز في عام 1450م من قبل شعب الإنكا ومساعدة مهندسي الموارد المائية، فقد قاموا بإنشاء أنظمة تصريف للمياه الجارية وهياكل حجرية متطورة استمرت ل 500 عام، وقد عُدّت هذه المدينة أعجوبة هندسية والأكثر إبداعاً في التاريخ.

تُعدّ الهندسة المدنية أقدم تخصص هندسي؛ فقد ظهرت منذ أول شخص بنى سقفاً لمنزله، أو وضع جذع شجرة ليتمكّن من عبور النهر، ومع زيادة عدد السكان وبدء أعداد كبيرة من الناس العيش في القرى والمدن، ظهرت الحاجة إلى مصادر للمياه النظيفة، وشبكات للصرف الصحي، وشبكات للطرق والشوارع، ومن أهم المشاريع القديمة للهندسة المدنية؛ طرق الإمبراطورية الرومانية، وسور الصين العظيم، ومساكن الجرف في ميسا فيردي، وأطلال حضارة المايا في كوبان، وغيرها الكثير.

أهمية الهندسية المدنية

ساعد وجود المهندسين المدنيين من خلال اختراعهم وتطويرهم لمفاهيم جديدة مثل الجسور والأنفاق وأنظمة إمدادات المياه والقنوات، في تقدم المجتمع بشكل فعّال وتحسين نوعية الحياة وتقدمها، كما لهم دور كبير في حساب التأثيرات الناتجة من الكوارث الطبيعية على المشاريع الإنشائية الضخمة وتصميمها لمقاومة أيّ خطر ممكن أن يحدث في المستقبل، كما تعتمد العديد من المجالات على خبرة المهندسين، على سبيل المثال:

• يُساعد المهندس المعماري في تصميم المباني الضخمة.
• يُساعد مهندس البيئة في تصميم المشاريع والتأكد من أنّها مُصمّمة لتكون مشاريع صديقة للبيئة.
• يعمل مع وكالة النقل كمهندس استشاري للوصول إلى أفضل الطرق لإدارة حركة المرور.
• يعمل مع الموظفين العموميين في تصميم طرق جديدة للتكيّف مع تطورات المجتمع وتلبية احتياجات الناس.

أنواع الهندسة المدنية

في ما يأتي أنواع الهندسة المدنية:

• هندسة البناء: يقوم مهندس البناء بإدارة المشاريع والإشراف عليها، بحيث يُشرف على تخطيط المشروع وكيفية نقل المواد وتجهيز الموقع والإشراف على المهام اليومية ومتابعة المقاولين والتنسيق معهم، ومراعة كافة العقود، والتأكد أيضاً من انتهاء المشروع بكفاءة.
• هندسة الإنشاءات: يدرس مهندس الإنشاءات ويُحلّل مخططات التصميم الخاصة بالمشاريع سواءً أكانت تصاميم للجسور أو الطرق أو المباني الأخرى، ويتأكد من أنّها تصاميم عملية وآمنة ومتينة إضافةً إلى مظهرها الجمالي، بحيث يُحدّد قوى الأحمال والضغوط التي تتحمّلها هياكل الأبنية.
• هندسة النقل: يقوم مهندس النقل بتصميم وبناء جميع أنواع أنظمة النقل من طرق وسكك حديدية وموانئ ومطارات، ويتأكد من أنّها مُصممة بكفاءة لتفادي الازدحام المروري ووقوع الحوادث، ولتحسين الحركة المرورية.
• الهندسة الجيوتقنية: يدرس المهندس الجيوتقني طبيعة المنطقة التي سيبني عليها الهيكل المدني، بما في ذلك دراسة وتحليل نوع التربة والصخور، وتقديم جميع المعلومات المهمة المتعلقة بالتربة، والمواد، وعلم الميكانيكا، والهيدروليكا التي تساهم في بناء هيكل مدني آمن.
• هندسة إدارة المياه: يقوم مهندس الموارد البيئية بتصميم وتنفيذ هياكل هيدروليكية مثل؛ السدود والقنوات لتجميع المياه وتحسين نوعيتها وإدارة مواردها بكفاءة.
• هندسة البيئة: يدرس مهندس البيئة علم الغلاف الجوي والهيدروليكا لتنفيذ مهام متعلقة بمعالجة مصادر المياه وإدارة النفايات الصلبة، وإيجاد حلول لمشكلات البيئة ومنع تلوثها خاصةً في المناطق المكتظة بالسكان.

الخلاصة

الهندسة المدنية هي فرع من فروع الهندسة العلمية وتُعرف بأنّها أقدم الفروع الهندسية، وهي علم يهتم بدراسة تصميم وبناء وصيانة وتنفيذ مشاريع البنية التحتية من طرق وجسور ومباني وقنوات مياه وسكك حديدية ومطارات، وتقسم إلى عدّة فروع وهي؛ هندسة الإنشاءات، وهندسة النقل، وهندسة البيئة، وهندسة المياه، وهندسة البناء، والهندسة الجيوتقنية.