טפטוף טמון, טיפול בשפכים ושימוש בהם כמי השקייה וגידול עצות, ניצול מי גשמים, ייעול השימוש במים באזורים צחיחים, כל אלו במחקריו של הפרופסור בן ה-85, שממשיך גם כיום לנסוע ברכבת מכפר ידידיה לאוניברסיטת בן גוריון להמשיך במחקריו ולהרצות בפני סטודנטים
גדעון אורון הוא פרופסור מן המניין במכון לחקר המדבר של אוניברסיטת בן גוריון בנגב בקרית שדה בוקר ובמחלקה להנדסת תעשייה וניהול באוניברסיטת בן גוריון בנגב, באר-שבע.
גדעון נולד ב-1939 להוריו מריאנה וארנסט אורון (פיקרסקי} שעלו מגרמניה ב-1934 אחרי עליית הנאצים לשלטון והחליטו להיות חקלאים בארץ ישראל. הזוג התיישב בכפר ידידיה ב-1937. גדעון סיים את לימודיו בתיכון האזורי ע"י מדרשת רופין ב-1957. בצבא שירת בסיירת גולני ובהמשך עבר קורס קצינים. ב-1960 וחזר לשרת בסיירת והשתחרר ב-1961 בדרגת סגן.
גדעון החל ללמוד בפקולטה להנדסה חקלאית בטכניון ב-1962. שנה מאוחר יותר ב-1963 נשא לאישה את חברתו עליזה שאותה הכיר בעת שירותם המשותף בחטיבת גולני. ב-1975 סיים גדעון את לימודיו בטכניון וקיבל תואר דוקטור. עבודת הדוקטורט הייתה בנושא של מערכות השקיה: פיתוח מודל מתמטי שקשור למיקום צנרת מפוזרת בשטח חקלאי עם חלוקה לתת-יחידות.
באותה השנה, נסע גדעון עם משפחתו לאוניברסיטת פורט קולינס שבקולורדו בארצות הברית. שם המשיך לעבוד על המודל המתמטי אשר פיתח בטכניון. ב1976 חזר ארצה עם משפחתו והצטרף למחלקה להנדסה אזרחית בטכניון, שם טיפל בנושאי השבת שפכים לחקלאות וייצור מזון בעזרת גידול אצות. ניתן לגדל אצות עשירות בחלבון על גבי שפכים ביתיים עשירים בחומר אורגני.
השקיה בתת יחידות
מרבית מערכות ההשקיה נועדו לספק מים ברציפות לגידולים חקלאיים. מערכות המים בנויות מאוסף מאורגן של צינורות המספקים מים בהמטרה ובטפטוף במטרה לענות על דרישות המים של הצמחים. ככל שהשטח גדול יותר נדרשת צנרת בקוטר גדול יותר על מנת לספק את המים באופן אחיד לכל הגידולים. הדרישה לקוטר גדול יותר מעמיסה על החקלאי הוצאות נוספות.
בטכניון בחיפה פותח מודל מתמטי המאפשר קיצור אורך הצנרת והקטנת קוטרה ע"י הפיכת השטח המושקה לתת-יחידות המושקות לסירוגין. השקיה בתת-יחידות מאפשרת הקטנת עלויות, גמישות בתפעול ההשקיה ומשפרת בסופו של יום גם את הכנסות החקלאי. המודל אשר פותח מתחשב בנוסחאות מורכבות של זרימת מים בצנרת והפסדי אנרגיה ומאידך מאפשר גם התייחסות לחלוקת השטח החקלאי לתת-יחידות מושקות.
מאוחר יותר, ב-1979, הצטרף גדעון כחוקר מן המניין למכון לחקר המדבר בשדה בוקר ולמחלקה להנדסת תעשייה וניהול, שניהם חלק אינטגרלי של אוניברסיטת בן-גוריון שבנגב. בתחילה התגורר בשדה בוקר ולאחר מכן עבר עם משפחתו ליישוב עומר, שם התגוררו במשך כ-30 שנה.
תרומתו המדעית
בין הישגיו המדעיים ניתן להצביע על התרומה בשטחים הבאים:
טפטוף טמון
בתחילת שנות השמונים של המאה הקודמת עסקו המחקרים בפיתוח שיטת ההשקיה המבוססת על הטפטוף הטמון. בשיטה ניתן להטמין את שלוחות הטפטוף בעומק הקרקע. קיימות שתי שיטות: האחת מבוססת על הטמנת השלוחות בעומק של כ-35 ס"מ מפני הקרקע. במקרה זה מערכת ההשקייה נשארת קבועה בקרקע במשך 8 עד כ-12 שנים. בשיטת הטפטוף הטמון השנייה, השלוחות מוטמנות בעומק של ס"מ ספורים בעומק ומוחלפת אחת לשנתיים. בשיטה זו צנרת הפלסטיק המוטמנת היא בעלת דופן דקה (מספר מ"מ) לעומת השיטה הראשונה שבה דופן הצנרת היא רגילה המקובלת במערכות טפטוף.
לטפטוף הטמון מספר יתרונות טכנולוגים וכלכליים. בעיקרון יש כאן יתרון טכנולוגי של מערכת השקייה קבועה והקטנת (למעשה מניעת) החלפה וניוד מערכת ההשקייה. לעובדה זו משמעות רבה בחסכון רב בכוח-אדם ו/או אמצעים טכנולוגים (כמו טרקטורים לשינוע) להפעלת מערכת ההשקיה. מעבר לכך לטפטוף הטמון יתרון רב בחסכון במים ויעילות השימוש בהם. יתרון זה נובע מהעובדה שהמים אינם מגיעים לפני הקרקע ובכך מוקטנת ההתאדות מפני הקרקע. העובדה שמקור המים להשקייה הוא תת-קרקעי מגדילה גם את זמינות המים וחומרי הדשן לשורשים. זו בוודאי דרך לשיפור היבולים החקלאיים.
יתרון נוסף הנובע מההטמנה היא מניעת נזקים טכניים חיצוניים. נזקים נמנעים מהקטנת תנועת עובדים ואמצעים מכניים על פני הקרקע, מניעת נזקים עקב קרינת השמש וציפורים (נקרים) המחפשות מקורות מים להרוות צמאונן וגורמות לחירור הצנרת העל קרקעית.
לטפטוף הטמון מספר מגבלות טכנולוגיות הנובעות מהעובדה שהצנרת אינה נראית לחקלאי אשר בדרך כלל רגיל לראות מים בשטח ("מגבלה פסיכולוגית"). כמו כן קיימות בעיות של פיזור המלחים בקרקע כתוצאה מכך שהמים ניתנים בתת הקרקע.
יישום אגנים ירוקים לטיפול בשפכים ובהשבתם למטרות שונות
בתחילת שנות התשעים של המאה הקודמת פותחו שיטות טיפול בשפכים המבוססות על הקמת אגנים ירוקים (Constructed wet lands). בתוך האזורים העירוניים הבנויים ניתן למקם אגנים ירוקים כאמצעי לטיפול בשפכים העירוניים, להשבה ולהגדלת המרכיב הסביבתי והטבעי באזור הבנוי העירוני. בעיקרון האגנים הירוקים הן בריכות שפכים בעומק של כמטר בתוכן מגדלים צמחים ירוקים שונים. בין הצמחים ניתן לציין צמח צף ממשפחת עדשת המים (Duckweed). צמח זה יכול גם לשמש כמקור חלופי למזון בגין תכולה גבוהה של החלבון שבו.
שימוש במים אפורים להשקייה
השפכים הביתיים מורכבים משני מרכיבים עיקריים: השפכים השחורים המתקבלים בעיקר מהאסלה והשפכים האפורים המתקבלים בעיקר מהכיור, מהאמבטיה וממכונת הכביסה. השפכים המתקבלים ממדיח הכלים ומכיור המטבח שונים במהותם ויכולים להשתייך לכל קבוצת שפכים ביתיים. במידה שיהיה לכך צידוק כלכלי וסביבתי, ניתן להפרידם בבניין עצמו ולבנות מערכת נפרדת לשפכים השחורים ולמים האפורים. השפכים האפורים מכילים במרבית המקרים ריכוז נמוך של מזהמים וניתן להשתמש בהם להשקייה. כמובן שהשבת המים האפורים להשקייה חייבת להתבצע על ידי תהליכי הטיפול המקובלים של סינון, הרחקת מזהמים וחיטוי באמצעים מקובלים כגון אולטרא-סגול. גישה זו כמובן מאפשרת חיסכון והגדלת השימוש היעיל במים. השימוש במים האפורים החל כבר במחצית שנות התשעים של המאה הקודמת.
ניצול נגר גשמים לחקלאות
במרבית המקרים מאפשרים לנגר (מי שיטפונות) הנוצר במהלך הגשם לזרום לים. מי השטפונות הם מים באיכות מאוד גבוהה וניתנים לשימוש במגוון אפשרויות. בין האפשרויות המובילות ניתן לאזכר שימושים בנגר להשקייה חקלאית, ליצירת אנרגיה ע"י תחנות הידרואלקטריות, אגירת מים למטרות שונות ומניעת נזקים בנפש ורכוש. הבעיה העיקרית נובעת מאקראיות המשקעים. קיימים קשיים באיתור מקום המשקעים, במישכם ובעוצמתם. יש לפתח לצורך השימוש במי נגר שיטות חיזוי והערכה קרובה של כמויות הנגר הניתן להשבה. הדגש על שימוש במי שטפונות החל בתחילת שנות התשעים.
יישום של טיפול ממברנלי בשפכים להשבה
אחת הבעיות הקשות קשורה לאיכות המים להשקייה. ניתן לשפר את איכות המים ע"י טיפול ממברנלי במים. בהתאם לכך הממברנה בעלת חרירים מאוד זעירים (סדר גודל של אלפיות מיקרונים). המים המופקים בהתפלה מכילים כמויות זניחות של מזהמים וניתנים לשימוש לכל מטרה, כולל לשתייה. הבעיות העיקריות בשימוש בממברנות לטיפול במים קשורות ללחצים הגבוהים הנדרשים להפעלתן (דרישה גבוהה של אנרגיה), סתימתן של הממברנות והצורך למציאת פתרונות לסילוק חלק מהמים שאיכותם ירודה (התמלחת). המחקרים בטיפול הממברנלי החלו לקבל תנופה באופן משמעותי במחצית שנות התשעים של המאה הקודמת.
ניצול מיטבי של מים באזורים צחיחים דרך ניהול ומידול מערכות
במסגרת עבודות המחקר השונות, מפותחים מודלים עיוניים המתבססים על שיטות חקר ביצועים (Operations Reaserch). באופן כללי מוגדרת פונקציית המטרה בעיקר כפונקציית רווח. יש להגיע לפונקציית מטרה בעלת ערך מקסימלי אולם יש להתחשב במספר אילוצים. אילוצים אלו כוללים סדרה של מגבלות טכנולוגיות, כלכליות, סביבתיות, אנרגטיות חברתיות ואחרות. זו הדרך לקבלת כיווני הפיתוח של בעיות חקלאיות, אנרגטיות וסביבתיות.
פיתוח מודלים מדעיים הקשורים לניהול משאבי מים נמשכו, ועדיין מקבלים דגש במחקרים לאורך כל העבודה המדעית. המודלים מאפשרים בחינה רחבה ומעמיקה לסוגיות המים על מרכיביהן בארץ ובחו"ל.
ב-1987 הועלה גדעון לדרגת פרופסור חבר לאור הישגיו בתחומי המחקר וההוראה. שנים אחדות מאוחר יותר הועלה לדרגת פרופסור מן המניין. גדעון גם התקבל במרוצת השנים לתפקידי פיקוד בשירות המילואים בצה"ל, מפיקוד על סיירת ועד לקבלת הפיקוד על גדוד חי"ר בדרגת סא"ל. ב-1992 עבר לתפקידו האחרון במילואים כראש מטה חטיבת הערבה. ב-1998 השתחרר משירותו במילואים.
למשפחת אורון יש שלושה בנים. הבן הראשון רן, הוא אדריכל הפועל בארץ ובארצות הברית, נשוי + 3. הבן השני טל, הוא רופא המטפל בילדים חולי סכרת ומגבלות גידול בבית חולים "שניידר", מתגורר בכפר ידידיה, נשוי ולו שלושה ילדים. והשלישי גל, מנכ"ל חברת הייטק, פועל בארץ ובארצות הברית, גם הוא נשוי+ 3.
עליזה וגדעון עברו להתגורר בכפר ידידיה ב-2013 כדי להיות קרובים למשפחתו של טל, רעייתו גליה ושלושת הנכדים החמודים. גדעון ממשיך לנסוע פעם בשבוע ברכבת לאוניברסיטת בן גוריון והמכון לחקר המדבר, כדי להוביל מחקרים ולהרצות בפני סטודנטים.
