معلومات عن السدود

[الحياةكلمة]

معلومات عن السدود

إن السدود هي أكبر الأبنية التي بنيت حتى الآن باستثناء سور الصين العظيم

منعت السدود الكبيرة حدوث الفيضانات عبر التاريخ وسقت الأراضي الزراعية وولّدت كميات كبيرة من الكهرباء وبدون هذه السدود فإن الحياة الحديثة التي نعرفها لن تكون ببساطة كما هي عليه الآن، ومنذ أن بني السدّ الأول ذو النطاق الواسع في مصر قبل أكثر من 5,000 سنة ابتكر المهندسين أنواع مختلفة من السدود لمقاومة قوات النهر الهائج.

السدود المقوسة


سد على شكل قوس سد أتازار

هذه السدود جيدة للمواقع الصخرية الضيّقة وهي مقوّسة وإن الشكل الطبيعي للقوس يحتجز الماء في الخزان والسدود المقوسة مثل سدّ (أتازار) في إسبانيا رقيقة وتتطلّب مواد أقل من أيّ نوع آخر من السدود.



السدود الداعمة
قد تكون هذه السدود مسطحة أو مقوسة لكن لديها شيء واحد أكيد بأنها سلسلة دعامات تثبّت السدّ على الجوانب في اتجاه مجرى الماء وإن أكثر السدود الداعمة مثل سدّ (بارتليت) في أريزونا تصنع من الإسمنت المسلح.

سد داعم سد بارتليت

السدود الحاجزة
تبني هذه السدود بكثرة في الولايات المتّحدة وهي سدود هائلة صنعت من الأرض والصخر وتعتمد السدود الجسرية على وزنها الثقيل لمقاومة قوة الماء لكنها أيضاً مسلّحة بجزء مركزي كثيف وضدّ الماء يمنع الماء من التسرّب إلى داخل البناء وإن سدود النفايات منشآت كبيرة تحجز نفاية التعدين وهي نوع من أنواع السدود الحاجزة.


سد نيو وادل

السدود الثقالية




سدود هائلة تقاوم بوزنها دفع الماء كليّاً وإن بناء أكثر السدود الثقالية باهظ الثمن مثل سدّ (غراند كولي) في واشنطن لأنها تتطلّب الكثير من الإسمنت ومع ذلك فإن العديد من الناس يفضّل صلابة هذا السد عن السدود المقوسة الرقيقة والسدود الداعمة.
إن كلّ السدود سواء كانت سدود حاجزة أم داعمة أم مقوسة أم سدود ثقالية يجب أن تستمر كلما تقدّمت في السنّ و بدون الصيانة الصحيحة يمكن أن تنسد قنوات التصريف ويتصدّع الإسمنت ويتم إزالة بعض السدود أحياناً لكي لا تمنع هجرة السمك.
متى يجب التخلص من السدود؟
ومتى يجب أن يتم تصليحها؟
يجب أن يأخذ المهندسون بعين الاعتبار التأثيرات البيئية والخدمات التي زودت لكلّ سد قبل أن يتّخذوا أي قرار وهذا الأمر ليس سهلاً وفي الكثير من الأحيان لا يتوفر لديهم المعلومات الصحيحة.
لا تدوم السدود إلى الأبد وإن الطقس الحار والبارد يجعلها تتصدّع و الماء يضعف أساساتها وتخلق السدود مشاكل بيئية وفي النهاية كل سد يجب أن يصلح أو يزال أو يستبدل.

سدود ثقالية سد غراند كولي

[الحياةكلمة]

سدّ أسوان العالي

الموقع: أسوان ـ مصر.
تاريخ الإنشاء: 1970.
الكلفة: 1 بليون دولار.سعة الخزان: 5.97 تريليون قدم مكعّب.
نوع السد: السد الحاجز.
الغرض من السد: السيطرة على الفيضان ـ القوّة الكهرومائية ـ الري.
الخزان: بحيرة ناصر.
المواد: صخر ـ طين.
الهندسة: خطّط من قبل فريق مهندسين بريطانيين وبني من قبل فريق مهندسين سوفيتيين.
يقع أحد أكبر السدود الحاجزة في العالم في منتصف الصحراء المصرية القاحلة يدعى (سدّ أسوان العالي)
يأسر هذا السد نهر النيل الهائل في أكبر ثالث خزان في العالم وهي بحيرة ناصر.
قبل أن يبنى السدّ كان يفيض نهر النيل مرة كل سنة مخلفاً أربعة ملايين طن من الطمي الغني بالمغذّيات على أرض الوادي جاعلاً أرض مصر الجافة منتجة وخصبة ولكن كان هناك بعض سنوات لم يرتفع النهر مطلقاً تسبّب ذلك بجفاف ومجاعة واسعة الانتشار وفي عام 1952 تعهّد الرئيس المصري جمال عبد الناصر بالسيطرة على فيضان النهر السنوي ببناء سدّ جديد عملاق عبر نهر النيل.
يأسر سدّ أسوان العالي مياه الفيضان أثناء الفصول الممطرة
ويحرر الماء أثناء أوقات الجفاف
ويولّد السدّ أيضاً كميات هائلة من الطاقة الكهربائية أكثر من 10 بليون كيلو واط ساعة كلّ سنة وهي كمية كهرباء كافية أن تشغّل مليون تلفزيون ملون لـ 20 سنة

ولكن لسوء الحظ فإن للسدّ عدّة آثار جانبية سلبية أيضاً فلكي يبنى السدّ كان لا بدّ لـ 90,000 فلاح مصري أن ينتقلوا والأسوأ من ذلك فإن الطمي الغني الذي كان يخصّب أرض الصحراء الجافّة عادة أثناء الفيضانات السنوية أصبح محصوراً الآن في أسفل بحيرة ناصر وهذا أجبر المزارعون على استعمال حوالي مليون طن من السماد الاصطناعي كبديل للمواد الطبيعية المغذّية.

بعض الحقائق:

ـ حوالي 95 % من سكان مصر يعيشون ضمن 12 ميل من نهر النيل.
ـ منذ أن أكمل السدّ في عام 1970 نقصت خصوبة أرض مصر الزراعية بشكل تدريجي واليوم أكثر من نصف تربة مصر تقدّر من الوسط إلى السيء.
ـ استخدم صخر كافي في بناء سدّ أسوان العالي وذلك لبناء 17 هرم عظيم في الجيزة وهو من أحد عجائب العالم القديم السبعة

[الحياةكلمة]

سدّ إدواردز


الموقع: أوغستا ـ مين ـ الولايات المتحدة الأمريكية.
تاريخ الإنشاء: 1837.
سعة الخزان: 740 مليون قدم مكعّب.
نوع السد: السد حاجز.
الغرض من السد: الطاقة الكهرومائية.
المواد: خشب ـ حجارة ـ إسمنت.
الهندسة: شركة كينيبيك للسدود.

في صباح 1 تموز من عام 1999 اصطف الآلاف من الناس على ضفاف نهر كينيبيك في أوغستا ـ مين لمراقبة العمّال يثقبون فتحة في سدّ إدواردز فبدأ الماء بالتقطّر من خلال الفتحة وخلال دقائق انفجر سيل هائج متجاوزاً حائط بطول 915 قدم وبارتفاع 20 قدم مكون من الحجارة والخشب والإسمنت وخرج إلى المحيط الأطلسي للمرة الأولى منذ أكثر من 160 سنة مع هتاف الناس المتجمعين لرؤية هذا المنظر الرائع.

كان سدّ إدواردز السدّ الكهرومائي الأول في البلاد وأزيل من قبل الحكومة الاتّحادية لأسباب بيئية وبني في عام 1837 ليوفر طاقة للطواحين على طول ضفاف النهر وفي منتصف التسعينات كان السدّ القديم يولّد 3.5 ميجاواط فقط أي كمية تساوي 1 % بالمائة من الطاقة المستخدمة سنوياً في مين وحتى قبل أن يبنى السدّ اعترض اختصاصيو البيئة عليه لأنّ السدّ يمنع سمك الرنجة والشابل والسلمون وأنواع أخرى من السمك من الوصول لأماكن التبييض ضدّ التّيار وكان ظنهم في محله لأنه بعد بناء السدّ مباشرة اختفت هذه الأسماك تقريباً من النهر.
قرّرت الحكومة الاتحادية لأول مرّة في التاريخ بأنّ الضرر الذي سبّبه سدّ إدواردز يساوي أكثر من منافعه بكثير ًوقد أزيل السدّ ضدّ إرادة المالك بكلفة تساوي 7.3 مليون دولار.

بعض الحقائق

ـ منذ أن أزيل السدّ في عام 1999 عاد أكثر من مليوني سمكة قاروس مخططة وسمك الشابل و سمك الحفش‏ وسمك السلمون الأطلسي إلى نهر كينيبيك.
ـ أنقذت مئات الأخشاب من قاع السدّ وتم تكريرها إلى أثاث وآلات موسيقية ومنتجات أخرى.
ـ أثارت إزالة سدّ إدواردز إزالة السدود الضارّة الأخرى في كافة أنحاء البلاد ومنذ إزالة السدّ أزيل 25 سدّ صغير على الأقل في الولايات المتّحدة وأكثر من 18 سد في نهاية العام 2000.

[الحياةكلمة]

سدّ فولسوم


الموقع: فولسوم ـ كاليفورنيا ـ الولايات المتحدة الأمريكية.
تاريخ الإنشاء: 1956.
الكلفة: 81.5 مليون دولار.
سعة خزان: 43.9 بليون قدم مكعّب.
نوع السد: سد ثقالي.
الغرض من السد: الطاقة الكهرومائية ـ الريّ ـ الاستجمام.
الخزان: بحيرة فولسوم.
المواد: إسمنت.

كسر باب قناة تصريف في سدّ فولسوم عندما كان يفتح في 17 تموز من عام 1995 مما تسبّب بشلال ذو خمسة طوابق لا يمكن السيطرة عليه وتدفق تقريباً من هذا الباب المكسور 40 % من بحيرة فولسوم قبل أن يمكن تصليح الباب وعادة عندما يصبح الخزان ممتلئ جداً بعد عاصفة مطرية ثقيلة يقوم المهندسين بفتح باب قناة التصريف التي تسمح للماء الفائض بالتدفق خارج الخزان بسرعة مسيطر عليها نسبياً

ولكن إذا فتح هذا الباب فجأة يفقد المهندسين قدرة السيطرة على التدفق وبالتالي يمكن أن تنتج كارثة عن ذلك.
ولحسن الحظ لم يحدث فيضان كنتيجة لهذا الخلل وتم تصليح سدّ فولسوم بالكامل بكلفة بلغت 20 مليون دولار وبعد سنة من التحقيق الشامل
أرجع المكتب الأمريكي للاستصلاح
سبب الكارثة إلى أنه خطأ في التصميم فبعض أبواب قنوات تصريف السدود مثل أبواب سدّ فولسوم تلف من الأعلى والأسفل على مسامير فولاذية ونحاسية مثل باب مرآب كبير وبينما تفتح الأبواب وتغلق يمكن أن تصبح المسامير حارة بالاحتكاك وفي باب قناة التصريف في سدّ فولسوم قلل الاحتكاك من قوّة المسامير وتسبب بالتالي بانكسار الباب.
ومن الممكن الآن أن يقوم مهندسون متدربون على تقنيات تسلق الحبال بتفتيش أبواب قنوات التصريف التي من الصعب جداً الوصول إليها وساعد هذا على منع حدوث كوارث مماثلة.

بعض الحقائق

ـ تدفّق أكثر من 40,000 قدم مكعّب من الماء في الثّانية من خلال السدّ عندما انكسر باب قناة التصريف.
ـ انصبّ الكثير من الماء العذب إلى خليج سان فرانسيسكو عندما اندفع الماء من السدّ فبدأت أسماك السلمون والسمك البحري المخطّط بالهجرة السنوية قبل الموعد.
ـ كاد سدّ فولسوم يغرق نصف مليون شخص في عام 1986 عندما اضطر المهندسين لفتح باب قناة التصريف بعد الأمطار الغزيرة.

[الحياةكلمة]

سدّ غراند كولي


الموقع: غراند كولي ـ واشنطن ـ الولايات المتحدة الأمريكية.
تاريخ الإنشاء: 1942.
الكلفة: 300 مليون دولار.
سعة الخزان: 421 بليون قدم مكعّب.
نوع السد: سد ثقالي.
الغرض من السد: سيطرة على الفيضان ـ توليد القوّة الكهرومائية ـ الريّ.
الخزان: فرانكلين دي بحيرة روزفيلت.
المواد: إسمنت.
يقع سدّ غراند كولي على نهر كولومبيا في وسط واشنطن
وهو المنتج الأكبر للكهرباء في الولايات المتّحدة
مصنوع من 12 مليون ياردة مكعّبة من الإسمنت وهو أحد أكبر المنشآت الإسمنتية في العالم لكن المهندسين جابهوا مشكلة فريدة عندما بنوا هذا السدّ الإسمنتي الهائل.
ينتج عن صنع الإسمنت تفاعل كيماوي يقوم ببعث حرارة وعندما يبرد الإسمنت ينكمش بشكل تدريجي وإذا لم يتم السيطرة على الانكماش يمكن أن تتشكّل شقوق وإن الشقوق كارثية في السدود، فما هو الحل؟
قام المهندسون بضخّ ماء بارد خلال شبكة معقّدة من الأنابيب في الإسمنت للمساعدة على تبريد الإسمنت عندما يتصلب ومن الجيد أنهم فعلوا هذا لأنه كان سيأخذ الإسمنت 200 سنة ليبرد طبيعياً وبالتالي كانت ستتشكل العديد من الشقوق.
إنّ سدّ غراند كولي هو المنتج الأكبر للقوّة الكهرومائية في الولايات المتّحدة والمركز الكهرومائي الثالث في العالم وإن مولّداته الـ 28 تنتج بحدود 23,860,944,469 كيلو واط ساعي سنوياً وهو المصدر الأساسي للطاقة الكهربائية للولايات في المنطقة الشمالية الغربية.

بعض الحقائق

ـ إن قاعدة سدّ غراند كولي أكبر أربع مرات تقريباً من قاعدة الهرم العظيم في الجيزة.
ـ إذا وصلت كلّ الأنابيب التي استعملت لتبريد الإسمنت في سدّ غراند كولي فستمتد من مدينة نيويورك إلى غراند كانيون.
ـ هناك إسمنت في سدّ غراند كولي كافي لبناء طريق سريع عبر الولايات المتّحدة.


خاص بيلدكس أون لاين/ ترجمة نتاليا وتي