זרימת השטפונות בערוצי הנחלים בישראל נחלקת לשלושה אגני ניקוז ראשיים: ניקוז מערבי לים התיכון, ניקוז מזרחי למערכת הירדן והכנרת וניקוז נוסף לנחל הערבה. הגשמים היורדים ממערב לקו פרשת המים הארצית ומתנקזים אל הים התיכון, אינם מרובים. מתוך סך כל נפח הגשם היורד על פני שטח זה, כ – 5% בלבד מגיעים לים, ולעיתים כמות זו קטנה אף יותר ושיעורה הוא כ – 2% בלבד.

חלק ממי המשקעים המגיעים לפני השטח מחלחלים ישירות לאקוויפרים, וחלקם זורמים אל מאגרי מים מליחים, שאינם מתאימים לניצול. חלק אחר זורם בערוצי הנחלים ומוצאי אגני הניקוז (ים המלח והים התיכון), ולבסוף נגרע גם הוא ממאזן המים.

כחלק מפעילותה לשיפור הניצול של מקורות המים, הקימה חברת מקורות מספר מפעלים לתפיסת מי שטפונות, המתופעלים על ידיה באופן שוטף. המים נתפסים במאגרים, ומשם מועברים לאחד משני יעדים: מאגרים תת-קרקעיים מהם נשאבים המים בקידוחים בחודשי הקיץ או מערכת המים הארצית.

מאגרי המים לתפיסת מי השטפונות מתחלקים לשני סוגים. המאגרים מהסוג הראשון נקראים מאגרי צד. הם ממוקמים מחוץ לערוץ הנחל ואליהם נשאבים מי שטפונות לאגירה. המאגרים מהסוג השני נקראים מאגרי גיא. הם ממוקמים על נתיב הזרימה הטבעי בערוץ הנחל והמים בהם נשאבים ישירות למערכת המים המקומית, או שוהים במאגר ומחלחלים אל מי התהום.

מפעל נחלי מנשה 

במפעל זה איכות המים היא מהטובות בארץ. המפעל הוקם בתחילת שנות ה – 60 במטרה לתפוס את מי השטפונות המתנקזים מרמת מנשה בנחל תנינים ובנחלים עדה, ברקן ומשמורת. שטח אגני הניקוז של נחלים אלו הוא כ – 100 קמ"ר וממוצע הגשמים הרב שנתי היורד באזור הוא למעלה מ – 600 מ"מ.

על כל אחד מערוצי הנחלים הללו הוקמו סכרים, המטים את המים לתעלה מאספת. המים בתעלה המאספת זורמים מכוח הגרביטציה אל ארבע בריכות החלחול שהוקמו בשטחי ההחדרה בקיסריה. באמצעות בריכות אלו מוחדרים מי השטפונות לאקוויפר החוף לאגירה עונתית. הסכרים מאפשרים שמירה על מפלס המים בתעלות באמצעות הזרמת עודפים לערוץ הנחל המקורי. ההזרמה באמצעות כוח הגרביטציה מוזילה באופן משמעותי את עלויות תפעול המפעל.

סביב לשדות החלחול ישנה מערכת קידוחי הפקה השואבת את המים שחלחלו לאקוויפר. מים אלו מסופקים לצרכנים בהתאם לצורכי האזור ולמדיניות ניהול משאבי המים הארצית. מפעל נחלי מנשה קולט בממוצע כ – 12 מלמ"ק בשנה, ובחורפים גשומים כ – 32 מלמ"ק (לדוגמה, חורף 1991/92).

מפעל נחל שקמה

מפעל החדרה נוסף שחברת מקורות מתפעלת הוא מפעל נחל שקמה. מפעל זה, התופס מים המתנקזים מהאגן המערבי, נמצא בנחל שקמה הנשפך לים התיכון דרומית לאשקלון. אגן הניקוז של הנחל משתרע על פני שטח של כ – 750 קמ"ר באזור השפלה ומישור החוף הדרומי. כמות הגשמים הממוצעת באגן זה היא כ- 450 מ"מ בשנה.

ראשיתו של מפעל זה היא בשנות ה – 50, כאשר נבנה סכר על ערוץ הנחל שיכול היה לאגור עד כ – 3 מלמ"ק מי שטפונות. במהלך השנים הוגדל נפח המאגר לכ – 6 מלמ"ק. בכל תקופת תפעול מפעל נחל שקמה נתפסו והוחדרו 4-6 מלמ"ק מים בשנה בממוצע רב שנתי, אך רק במחצית מהשנים הייתה זרימה בנחל וברבע מהשנים כמות הזרימה לא עלתה על 2 מלמ"ק.

חלק גדול מהמים במאגר נשאבים לשדות החלחול הנמצאים כ – 3.5 ק"מ מצפון למאגר. החדרת מי השטפונות מתאפשרת הודות להתאמתם של הדיונות הנמצאות באזור הנחל. המים המוחדרים מתווספים אל מאגר מי התהום המקומי ומגדילים את פוטנציאל הניצול.

השטפונות בנחל שקמה מביאים עמם כמויות גדולות של סחף המהווה כ-  1.5% - 2% מסך כל המים הנכנסים למאגר. לכן, במשך שנות תפעול המפעל עלה צורך להגדיל ולהגביה את הסוללות על מנת שהמאגר לא יאטם. שהייתם הקצרה של מי השטפונות במאגר לפני השאיבה, מאפשרת את שקיעת הסחף ומקטינה את הבעיה.

בשל חוסר הוודאות לגבי התרחשות שטפונות, הוחלט שלא לבסס את אספקת המים לחקלאות באזור על מקור זה. במקום זאת משולבים מי השטפונות עם מי קולחים המתאימים להשקיה ולשימוש חקלאי. השלמה זו מתאפשרת הודות לשני מפעלי מים גדולים, תשלובת הקישון (מאגרי כפר ברוך) ומאגרי הבשור. בשנת בצורת ממלאים את מאגר המים במי קולחים ממקורות אלו.

תשלובת הקישון

תשלובת הקישון הינה מפעל להשבת מי קולחים שהוקם בשנת 1953 על אפיק נחל הקישון, בכדי לספק מים לחקלאי עמק יזרעאל. בשנים האחרונות סופקו חלק ממי ההשקיה לחקלאי העמק מהמוביל הארצי וכ – 3 מלמ"ק בשנה, משטפונות נחל קישון. זאת לאחר שבתחילת שנות ה – 80 החל מכון הטיפול בשפכים של חיפה לספק מי קולחים לעמק, ולאחר שנבנו בסמוך למאגר כפר ברוך עוד ארבעה מאגרי קולחים. דבר זה הוביל להפחתה בתגבור אספקת המים באמצעות הזרמת מים שפירים למפעל תשלובת הקישון.

נחל הבשור

אל נחל הבשור מתנקזים מימיו של שטח המתפרש על כ – 3,500 קמ"ר, מחברון דרך ערד ועד ירוחם לכיוון מערב. הנחלים העיקריים באגן נחל הבשור הם נחל באר שבע ונחל רביבים. ממוצע הגשמים באזור עומד על כ – 350 מ"מ בשנה. מדי שנה מתרחשים באזור זה בממוצע שניים עד שלושה שטפונות. הסכר שלאורך האפיק תוכנן לקליטת זרימות של יותר מ – 6 מ"ק בשנייה. זרימת המים בנחל לא נעצרת לחלוטין, ומאפשרת אספקת מים לחי ולצומח. מי השטפונות הנתפסים במאגר הגיא נשאבים למאגרי הצד הגדולים בהם נאגרים גם מי השפד"ן.

מאגרי שטפונות בערבה

באזור הערבה מפעילה כיום חברת "מקורות" שני מאגרי גיא – מאגר עידן ומאגר צוקים. מטרת המאגרים היא לתפוס את מי השטפונות מהאגן הצפוני של נחל הערבה ולמנוע את זרימתם לים המלח.

המים במאגרים בערבה מנוצלים בשתי דרכים. חלקם מנוצלים באופן ישיר על ידי תחנת שאיבה המעבירה מים למערכת המקומית, או משהה את המים במאגר ומזרימה אותם בצורה מבוקרת למורד הערוץ לשם חלחול והעשרת מי תהום. שאר המים מנוצלים באמצעות מערכת של קידוחי הפקה לאורך ערוץ הנחל, השואבת את מי התהום ומזרימים אותם אל מערכת המים המקומית.

מי המאגרים משולבים במערכת המקומית ומשמשים בעיקר להשקיה חקלאית ולשיפור איכות המים המקומית. חברת מקורות מתכננת לחבר בעתיד, ארבעה מאגרים נוספים למערכת המקומית: מאגר עשת, מאגר חצבה, מאגר נקרות, ומאגר נאות תמר. נפח האגירה הכולל שלהם יעמוד על כ - 8 מלמ"ק.

מאגרי שטפונות באגן הניקוז המזרחי ובאזור הכנרת

באזור הגליל מתפעלת חברת מקורות את מאגר דלתון שנפחו עומד על 3 מלמ"ק. ממוצע הגשמים באזור עומד על כ – 900 מ"מ בשנה, אך ממוצע הניצול אינו עולה על 1 מלמ"ק, המים הנאספים במאגר משמשים לחקלאות האזורית.

ברמת הגולן קיימים מספר מאגרי מים לתפיסת מי השטפונות הזורמים באופן טבעי לכנרת בחורף. נפחם הכולל של מאגרים אלו, שחלקם מתופעל על ידי חברת מקורות, עומד על כ – 25 מלמ"ק. המים הנאגרים בהם משמשים בקיץ להשקיה חקלאית.