تخصص الهندسة الجيولوجية - Geological Engineering

 

نبذة عن تخصص الهندسة الجيولوجيَّة

 المقدمة

عند الحديث عن علاقة الإنسان بالأرض وكيف تمكّن من تسخيرها لتطوير الحضارة البشريّة، تبرز الهندسة الجيولوجية باعتبارها البطل الصامت في هذه القصّة، حيث تعمل على استخدام قوى الطبيعة لتكوين عالم أكثر أمانًا. وبينما ننظر إلى هذا الكم الهائل من التحديَّات البيئيَّة، لا يُمكن المبالغة في أهمية هذا التخصص.

خلف كواليس ناطحات السحاب الشاهقة ومشاريع البنية التحتية المترامية الأطراف ومواقع استخراج البترول والغاز الطبيعي، تمزج هذه المهنة بين الفهم القوي لطبيعة الأرض من ناحية ودقَّة الهندسة البشريَّة من ناحيةٍ أخرى. في هذا المقال، نُغطي كل ما تحتاج إلى معرفته عن هذا التخصص الهندسي العلمي الغني، ونعطيك رؤية شاملة عن التجربة التي ستمر بها إذا قررت دراسة هذا المجال وبدء حياتك المهنيّة فيه.

 

نبذة عن تخصص الهندسة الجيولوجيَّة

تُركِّز الهندسة الجيولوجيَّة في جوهرها على فهم طبيعة الأرض والمواد التي تتكوَّن منها وكيفية تصرف هذه المواد في ظل ظروف مختلفة. ومن خلال تسخير هذه المعرفة، يقوم المهندسون الجيولوجيون بتقييم ظروف الأرض والمياه، وتقييم المخاطر الطبيعية، وتحديد أفضل الطرق لاستخراج موارد الأرض، مثل المعادن والمياه الجوفية، بشكل مستدام.

بمعنى آخر، تجمع الهندسة الجيولوجيّة بين مبادئ الجيولوجيا والهندسة لحل المشاكل المتعلقة بالمواد والعمليات الأرضيَّة. ويشمل هذا المجال مجموعة واسعة من الأنشطة بما في ذلك استكشاف الموارد واستخراجها، وحماية البيئة. وبذلك، يعمل المهندسون الجيولوجيون في مشاريع مثل تصميم أسس مستقرة للمباني، وتقييم وإدارة الموارد المعدنيَّة والطاقة، ومعالجة المواقع المُلوَّثة، والسيطرة على تآكل التربة، وضمان إمدادات المياه الجوفية الآمنة.

وللقيام بمهامهم على أكمل وجه، يجمع عمل المُهندسين الجيولوجيين بين الاستكشافات الميدانيَّة والاختبارات المعمليَّة والنمذجة الحاسوبيَّة لفهم الظروف الجيولوجية للمنطقة وتطوير حلول عملية آمنة وفعَّالة ومُستدامة. ومع التحديَّات المتزايدة التي يفرضها تغير المناخ، والتوسع الحضري، والحاجة إلى استخراج الموارد المستدامة، أصبح دور المهندسين الجيولوجيين أكثر أهمية من أي وقت مضى. يتيح لهم مزيج مهاراتهم الفريد ابتكار حلول يمكنها التكيف مع الظروف البيئية المتغيرة، وحماية المجتمعات من المخاطر الجيولوجية، وضمان الاستخدام المستدام لموارد الأرض. 

 

المؤهلات العلميَّة المطلوبة في تخصص الهندسة الجيولوجيَّة

لممارسة مهنة في مجال الهندسة الجيولوجية، يجب أن تكون حاصلًا على درجة البكالوريوس - على الأقل - في تخصص الهندسة الجيولوجيَّة أو في تخصص ذي صلة مثل الهندسة المدنيَّة مع التركيز على الهندسة الجيوتقنيَّة. في كثيرٍ من الأحيان، يجب أن تجتاز عدد ساعات مُعيّن من التدريب العملي قبل التخرُّج حيث يتطلّب هذا المجال وجود خبرة عمليّة بدرجاتٍ مُتفاوتة حسب الدور الوظيفي.

لذلك، يُعد التعليم المستمر من خلال ورش العمل والدورات الدراسيَّة العمليّة أمرًا مهمًا للحصول على وظيفة في هذا التخصص. بالإضافة إلى ذلك، غالبًا ما يتطلّب العمل في الكثير من الشركات في هذا المجال اجتياز اختبار أساسيات الهندسة (FE) بعد الحصول على درجة البكالوريوس لتصبح مهندسًا تحت التدريب (EIT). أضف إلى ذلك أنّه في بعض الشركات، قد تكون الشهادات كجيولوجي تحت التدريب (GIT) ولاحقًا كجيولوجي محترف (PG) ضروريَّة لأدوار معينة. 

 

المهارات والسمات الشخصية لطلبة تخصص الهندسة الجيولوجيَّة

يتطلَّب العمل في مجال الهندسة الجيولوجيَّة مجموعة من المهارات التقنية والقدرات التحليلية والصفات الشخصيَّة التي تُمكِّن المُهندسين الجيولجيين من مواجهة التحديَّات الهندسيَّة المُعقَّدة بشكلٍ فعَّال. وفيما يلي بعض هذه المهارات الأساسيَّة والصفات الشخصيَّة المطلوبة:

1. المهارات التقنيَّة

    فهم طبيعة المواد الأرضيَّة (الصخور والمعادن والتربة) وديناميكيّة عمل العمليات الجيولوجيَّة (التآكل والترسيب والتكتونيَّات).

    الكفاءة في رسم الخرائط الجيولوجيَّة وتقنيات المسح.

    معرفة مبادئ الهندسة المدنيَّة والجيوتقنيَّة.

    القدرة على تصميم وتحليل الهياكل والأساسات والمُنحدرات.

    الخبرة في العمل الميداني، بما في ذلك جمع البيانات وأخذ العينات وتفتيش الموقع بعيدًا عن العمل المكتبي.

    الكفاءة في استخدام الأدوات الميدانيَّة مثل نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) ونظم المعلومات الجغرافية (GIS) ومعدات المسح الجيوفيزيائي.

    القدرة على إجراء الاختبارات المعملية على عينات التربة والصخور والمياه.

    معرفة كيفيّة استخدام معدات المختبرات وإجراءات الاختبار.

    التحلي بمهارات تحليلية قوية لتفسير البيانات الجيولوجيَّة والهندسية واستخلاص النتائج.

    الكفاءة في استخدام برامج التحليل والنمذجة الإحصائية.

    المهارة في استخدام البرامج الهندسيَّة مثل AutoCAD وCivil 3D وبرامج التحليل الجيوتقنية (مثل PLAXIS وGeoStudio).

    الإلمام ببرامج نظم المعلومات الجغرافيَّة للتحليل المكاني ورسم الخرائط.

 

2. السمات الشخصيّة

    القدرة على حل المشكلات:

    التفكير الإبداعي والمنطقي لوضع حلول للمشاكل الجيولوجيَّة والهندسية المعقدة.

    المرونة في مواجهة التحديات والعقبات غير المتوقعة.

    القدرة على التواصل بشكلٍ واضح وموجز، كتابيًا وشفهيًا، للإبلاغ عن النتائج والتعاون مع فرق العمل مُتعدِّدة التخصصات.

    القدرة على شرح المفاهيم التقنية لغير المتخصصين.

    القدرة على العمل بفعالية ضمن فرق متعددة التخصصات، بما في ذلك المهندسين والجيولوجيين وعلماء البيئة ومُتخصصي البناء.

    الاستعداد والقدرة على العمل في مختلف الظروف الميدانية، والتي يمكن أن تشمل التضاريس النائية والوعرة.

    القدرة على التكيف مع متطلبات المشروع المتغيرة والظروف البيئية.

    القدرة على قضاء أيام وأسابيع طويلة في أماكن نائية.

    التحلي بالشغف العلمي والرغبة في التعلُّم المستمر لمواكبة التطورات في هذا المجال الديناميكي. 

 

تخصصات وأقسام الهندسة الجيولوجيَّة

الهندسة الجيولوجيَّة هي مجال متعدد التخصصات يجمع بين جوانب الجيولوجيا والهندسة والعلوم التطبيقية لمواجهة التحديات الجيولوجية المختلفة. لذلك، يوجد في مجال الهندسة الجيولوجية العديد من التخصصات والأقسام التي تركز على جوانب مختلفة من التخصص. فيما يلي بعض التخصصات والأقسام الشائعة في الهندسة الجيولوجية:

    الهندسة الجيوتقنيَّة: يُركِّز هذا التخصص على فهم تعقيدات الظروف والعمليات الجيولوجية والجيوتقنية في الزمان والمكان فيما يتعلق بمشروع معين (أي البنية التحتية المقترحة، وتثبيت الأرض، ومعالجة الموقع، وما إلى ذلك).

    الهيدروجيولوجيا: يتناول هذا التخصص توزيع وحركة المياه الجوفية في تربة وصخور القشرة الأرضية.

    التربة والصخور والهياكل: يركز هذا التخصص على دراسة سلوك التربة والصخور وتفاعلها مع هياكل ومباني الهندسة المدنيَّة.

    الجيوفيزياء: يتضمن هذا التخصص تطبيق الأساليب الفيزيائية لدراسة خصائص الأرض.

    الجيولوجيا البيئية: يتضمن هذا التخصص دراسة التفاعل بين الإنسان وبيئته الجيولوجية.

    الميكانيكا الجيولوجية: يتضمن هذا التخصص دراسة كيفية استجابة المواد الجيولوجية لقوى الطبيعة.

    جيولوجيا الزلازل/علم الزلازل البركانيَّة: يتضمن هذا التخصص دراسة الزلازل والأنشطة البركانيَّة.

    الجيوتقنيَّة البيئية

    هندسة الطاقة الحراريَّة الأرضيَّة

    توصيف الموقع الجيولوجي

    جيولوجيا البترول 

 

عدد سنوات دراسة تخصص الهندسة الجيولوجيَّة

يُمكن أن يختلف عدد سنوات الدراسة المطلوبة لإكمال برنامج الهندسة الجيولوجيَّة اعتمادًا على النظام التعليمي. ومع ذلك، يستغرق برنامج درجة البكالوريوس النموذجي في الهندسة الجيولوجيَّة بشكلٍ عام إما 4 أو 5 سنوات لإكماله حسب البلد. هذه المدة تشبه العديد من التخصصات الهندسية الأخرى.

بعد الانتهاء من درجة البكالوريوس، قد يختار بعض الطلاب مواصلة تعليمهم على مستوى الدراسات العليا للحصول على درجة الماجستير أو الدكتوراه في الهندسة الجيولوجية أو مجال ذي صلة. يستغرق برنامج الماجستير عادةً عامين إضافيين من الدراسة، في حين أن برنامج الدكتوراه يمكن أن يستغرق 3 سنوات أخرى، اعتمادا على البحث المَعني.
نسبة الطلب على تخصص الهندسة الجيولوجيَّة ونسبة ركوده

يُعد الطلب على تخصص الهندسة الجيولوجيَّة مرتفعًا إلى حدٍ ما ولكن ليس بنفس درجة الطلب على العديد من التخصصات الهندسيّة الأخرى. وفقًا لـ Career Explorer الذي أجرى دراسة على سوق العمل في الولايات المُتحدة الأمريكيّة، بالمقارنة مع الدرجات العلمية الأخرى في البلاد، فإن سوق العمل لخريجي الهندسة الجيولوجية قوي بشكلٍ عام، حيث إنَّ هناك طلبًا كبيرًا على المهارات والمعرفة التي يتم تدريسها في هذا التخصص.

وبالإضافة إلى ذلك، فإنَّ الطلب على الهندسة الجيولوجية قوي عالميًا أيضًا. على سبيل المثال، تم تطوير برنامج الماجستير في الهندسة الجيوتقنية والجيولوجية في جامعة نيوكاسل بالمملكة المتحدة استجابة للطلب العالمي على المهندسين الجيوتقنيين والجيولوجيين المتخصصين الحاصلين على تدريب متقدم.

ومع ذلك، يُمكن أن يختلف الطلب اعتمادًا على التخصص في الهندسة الجيولوجية. على سبيل المثال، الوظيفة الجيولوجية الأسرع نموًا والتي يجب الانتباه إليها في عام 2024 وما بعده هي أن تكون مستشارًا/متخصصًا بيئيًا. وفقًا لـ BLS، سينمو الطلب على هذه الوظائف بنسبة 6٪ حتى عام 2032. 

 

إيجابيّات تخصص الهندسة الجيولوجيَّة

    فرص وظيفية متنوعة: تُقدِّم الهندسة الجيولوجية مجموعة واسعة من الفرص الوظيفية في مختلف القطاعات. يمكن للخريجين العمل في صناعات مثل التعدين والنفط والغاز والاستشارات البيئية والهندسة الجيوتقنية والطاقة الحرارية الأرضية والمزيد. يتيح هذا التنوع المرونة والقدرة على استكشاف مجالات الاهتمام المخُتلفة داخل هذا المجال.

    حل تحديات العالم الحقيقي: يلعب المهندسون الجيولوجيون دورًا حاسمًا في مواجهة تحديات العالم الحقيقي المتعلقة بالموارد الطبيعية، وتطوير البنية التحتية، وحماية البيئة. وهم يساهمون في مشاريع مثل تصميم أسس المباني، وتقييم المخاطر الجيولوجية، وإدارة الموارد المائية، وتطوير حلول الطاقة المستدامة. يمكن أن يوفر هذا إحساسًا بالرضا الوظيفي وفرصة لإحداث تأثير إيجابي على المجتمع.

    تعدد التخصُّصات: تجمع الهندسة الجيولوجية بين مبادئ الجيولوجيا والهندسة والعلوم التطبيقية، مما يجعلها مجالًا متعدد التخصصات. يسمح هذا النهج متعدد التخصصات بفهم أوسع وتكامل بين التخصصات المختلفة، وتعزيز حل المشكلات بشكل إبداعي والتعاون مع المتخصصين من خلفيات مختلفة.

سلبيّات تخصص الهندسة الجيولوجيَّة

الهندسة الجيولوجية - مثلها مثل أي مجال - لها مجموعة من السلبيّات كذلك، وفيما يلي بعض العيوب المحتملة لممارسة مهنة الهندسة الجيولوجيَّة:

    ظروف العمل الصعبة: يمكن أن تنطوي الهندسة الجيولوجية على العمل في بيئات صعبة وفي بعض الأحيان نائية أو خطرة. قد يتطلب العمل الميداني القدرة على التحمل البدني، والتعرض لظروف الطقس القاسية، والعمل في تضاريس وعرة. قد تتطلب بعض المشاريع السفر أو فترات طويلة بعيدًا عن المنزل.

    سوق العمل غير المُؤكَّد: يُمكن أن يختلف الطلب على المتخصصين في الهندسة الجيولوجية اعتمادًا على العوامل الاقتصاديَّة وتقلبات الصناعة والاحتياجات الإقليميَّة. في حين أنَّ هناك طلب عام على المهندسين الجيولوجيين، قد تكون فرص العمل محدودة أكثر مقارنة بالتخصصات الهندسية الأكثر شيوعًا.

    التعليم المستمر والترخيص: التطوير المهني والتعلم المستمر ضروريان في الهندسة الجيولوجية. للبقاء على اطلاع بأحدث التقنيات واللوائح والممارسات الصناعية الناشئة، قد يحتاج المُهندسون في هذا المجال إلى التعلُّم المستمر والحصول على التراخيص أو الشهادات ذات الصلة. قد يتطلب هذا الالتزام المستمر بالتعلم وقتًا واستثمارًا ماليًا.

    الطبيعة القائمة على المشاريع: غالبًا ما تعتمد مشاريع الهندسة الجيولوجية على المشاريع، مما يعني أن التوظيف قد يرتبط بمشاريع أو عقود محددة. يمكن أن يؤدي ذلك إلى عدم استقرار الوظيفة أو الحاجة إلى تبديل المشاريع أو أصحاب العمل بشكلٍ مُتكرِّر. 

 

مجالات عمل تخصص الهندسة الجيولوجيَّة

يعمل خريجوا مجال الهندسة الجيولوجية في مجموعة متنوعة من المجالات، وهي على سبيل المثال لا الحصر:

    الهندسة الجيوتقنية

    الجيولوجيا البيئية

    هندسة التعدين

    تقييم المخاطر الجيولوجية والتخفيف من آثارها

    تحليل البيانات الجيولوجية والنمذجة

    الاستكشاف الجيولوجي وتقييم الموارد

    الهندسة الجيولوجية البيئية

    هندسة مياه جوفية

    هندسة الهيدرولوجيا 

 

أفضل الجامعات لدراسة تخصص الهندسة الجيولوجيَّة

    جامعة ستانفورد

    جامعة هارفرد

    جامعة برينستون

    معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT)

    جامعة ييل

    جامعة رايس

    معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا (كالتيك)

    جامعة براون

    جامعة بنسلفانيا

    جامعة ديوك

    كلية دارتموث

    جامعة كولومبيا في مدينة نيويورك

    جامعة نورث وسترن

    جامعة شيكاغو

    معهد جورجيا للتكنولوجيا – الحرم الجامعي الرئيسي

    جامعة فاندربيلت

    جامعة واشنطن في سانت لويس

    كلية بومونا

    كلية كليرمونت ماكينا

    جامعة جونز هوبكنز 

 

خاتمة المقال

ختامًا، تحدّثنا في هذا المقال عن تخصص الهندسة الجيولوجيّة وكيف أنّها تُسخِّر قوى الطبيعة لصالح الحضارة الإنسانيّة. وفي السعي لتحقيق التنمية المستدامة، لا تقدم الهندسة الجيولوجية حلولاً فحسب، بل تقدم طريقًا نحو الانسجام بين البشرية والكوكب.

ومن خلال اعتماده على فهم طبيعة الأرض من ناحية وإيجاد حلول عمليّة مُبتكرة للتعامل معها من ناحيةٍ أخرى، يكون هذا التخصص قد جمع بين اثنين من أهم علوم الأرض: الهندسة والجيولوجيا. وإذا كنت ترغب في اقتحام هذا المجال، فسوق العمل الشره للمهندسين الجيولوجيين يُرحّب بك.

أخبرنا في التعليقات عن أكثر شيء أثار إعجابك فيما يتعلّق بهذا التخصُّص، وهل من المُمكن أن تُقدم على دراسته أو تنصح به أحدًا من زملائك أو أقاربك؟ أم أنّك ترى أنّه ينطوي على العديد من التحديّات التي لا تجعله الخيار المثالي بالنسبة لك. وأخيرًا، لا تنسَ الاشتراك في موقعنا ليصلك كل جديد من مقالاتنا أولًا بأوّل.