جنرال لواء

فشل السد: الأسباب الشائعة للمضاعفات


السدود من بين العديد من الهياكل التي تظهر القدرات التكنولوجية للبشرية. ومع ذلك ، فهي عرضة للتدمير مثل أي دولة أخرى.

توجد مجموعة متنوعة من الأسباب لفشل السدود في جميع أنحاء العالم بمرور الوقت. سواء كان ذلك بسبب عناصر الطبيعة الأم أو عدم الاستقرار في مكونات السد ، يمكن لهذه الهياكل أن تنكمش تحت الضغط.

مع الخطأ يأتي التعليم ، ويمكن أن يمنحنا فشل السدود على مر السنين القدرة على تغيير الطريقة التي يتم بها بناء هذه الهياكل حتى لا نكرر التاريخ.

هنا ، ستتعرف على وظيفة السدود ، والأسباب الشائعة للفشل ، وما هو وما يمكن فعله لمنع حدوثها مرة أخرى.

وظائف السدود

قبل أن نتطرق إلى أسباب انهيار السدود ، يجب أن نفهم أولاً الغرض منها وكيف تعمل. للسدود استخدامات متعددة ، من بينها تخزين المياه كلما حدث فيضان في النهر. والآخر هو رفع منسوب المياه إلى أعلى المنبع بحيث لا تترك القنوات أمامك جافة ويكون هناك مستوى سطح متوازن بين المسطحات المائية القريبة.

يوفر تخزين المياه وإدارة التدفق للسدود القدرة على توليد الكهرباء لنفسها بالإضافة إلى المنازل والصناعات. يتم توفير المياه للزراعة ، والحفاظ على التدفق ثابتًا يمنع البلدات المجاورة من الغمر.

تعتبر السدود مفيدة أيضًا لقضاء وقت ممتع ، حيث يتيح تخزين المياه وإطلاقها للناس اصطياد الأسماك في الخزانات ، وإخراج العائلة على متن قارب لتناول بعض الغداء والمشروبات على الماء ، والذهاب في المياه البيضاء للتجديف في قنوات أكثر صرامة.

ومع ذلك ، هناك العديد من العوامل التي يمكن أن تعيق إدارة تدفق المياه.

أخطاء هيكلية

تأتي غالبية المواد التي تشكل السدود من الأرض ، والتي لا تتمتع بالقوة والمتانة الموجودة في الخرسانة والصلب التي تشكل غالبية الهياكل التي تراها قائمة اليوم.

يمكن أن تتسبب فائض المياه في تآكل جدران السدود بمرور الوقت ، خاصة إذا كانت المنطقة عرضة للأمطار والفيضانات. أشار جون فرانس ، مدير ممارسات السدود الوطنية في AECOM وعضو الجمعية الأمريكية للمهندسين المدنيين ، إلى أن السدود المصنوعة من الأرض تحتاج إلى مراقبة تصميمها بشكل منتظم حتى تعمل على مدى سنوات.

"عندما يفكر الناس في السد ، غالبًا ما يفكرون في هيكل خرساني عملاق ، مثل Hoover أو Coulee Dam ، لكن الغالبية العظمى مصنوعة من مواد ترابية."

تقول فرنسا: "عندما يفكر الناس في السد ، فإنهم غالبًا ما يفكرون في هيكل خرساني عملاق ، مثل Hoover أو Coulee Dam ، لكن الغالبية العظمى منه مصنوعة من مواد ترابية".

إن كونها مصنوعة من الأرض يجعل مثل هذه السدود أكثر عرضة لمشاكل في عملها الداخلي. تتمتع الأنابيب بحماية أقل من الماء ، وبالتالي يكون لديها فرصة أكبر للتآكل. يمكن أن يتسبب الفائض في تضخم البطانية الصلصالية وكسرها ، مما يسمح للماء بالمرور عبر الجدار الأمامي. الصرف أيضًا غير قادر على العمل بشكل صحيح كلما تم السماح بدخول المزيد من الماء.

وأشار مسؤولون حكوميون إلى التعرية كمساهم رئيسي في تدمير سد باتيل في سولاي ، ناكورو قبل عدة أشهر. تم تصميم السد ، الذي تم بناؤه عام 1980 ، في الأصل لاستيعاب 2500 جالون من المياه يوميًا لاستخدامها محليًا ، بالإضافة إلى 40 ألف جالون يوميًا لتنظيف وري القهوة وأغراض أخرى.

لكن المسؤولين أشاروا إلى أن 72 مليون لتر من المياه انسكبت ودمرت ممتلكات في القرى المجاورة ، فضلا عن مقتل العشرات. أدى فيضان المياه إلى تآكل الجدران التي تم بناؤها حول السد ، ولم تعد الجدران قادرة على مواكبة هطول الأمطار ومصادر المياه الإضافية الأخرى.

وقالت المهندسة المدنية جريس كاجوندو في ذلك الوقت: "كان من الممكن اختراق السعة المائية للسد مما أدى إلى المأساة".

استخدام الأرض

يعتمد استقرار السدود على كيفية تغير الأرض في المنطقة مع مرور الوقت. كلما تغيرت حالة الأرض ، قل احتمال أن تكون الأرض قادرة على امتصاص المياه وجعلها تتدفق بطريقة تفيد السد.

صرح نوربرت ديلات ، أستاذ الهندسة المدنية في جامعة ولاية كليفلاند ، قبل عدة سنوات أن كمية المياه التي يحتاجها السد لتحملها ستحدد مدى قدرته على تحمل الأحمال الثقيلة.

يلعب استخدام الأرض دورًا في ذلك لأنه في حين أن غالبية السدود في الولايات المتحدة محاطة بالغابات التي يمكن أن تمتص هطول الأمطار الغزيرة ، فقد تم بناؤها منذ عقود. إن بناء المنازل والمزارع وأشكال التطوير الأخرى مع العمل الإضافي يجعل من السهل تصريف المياه إلى السدود.

يمكن أن تؤثر التغييرات في طريقة استخدام الأرض على استقرار السدود نفسها. بعض السدود لديها قاعدة ضحلة من سدود أخرى ، مما قد يؤدي إلى ضعف الأساس الذي يعاني من مشاكل أكثر مع هطول الأمطار الغزيرة إذا تم إنشاء المزيد من المرافق في المنطقة مع مرور الوقت ، فإن الأرض تترك مساحة أكبر بالقرب من السد لتدخل المياه وتؤدي ببطء إلى تآكل الأساس.

إن كونك مصنوعًا من الأرض لا يساعد في قدرة السدود على تجنب التآكل من التحولات في استخدام الأرض ، كما أن التربة القريبة من الأساس تضيف إلى المواد التي يمكن أن تتعرض للتآكل.

الطبيعة الام

حتى لو خضعت السدود لصيانة متكررة ، فلا يمكننا إلا أن نكون مستعدين كثيرًا لما يمكن أن تلقيه علينا الطبيعة الأم.

تأتي العواصف المطيرة بجميع الأحجام ، ويأتي بعضها بمياه أكثر مما هو متوقع ، بالإضافة إلى ما هو أكثر مما هو مستعد للتعامل مع السدود. يعتبر هطول الأمطار الغزيرة من الأسباب الرئيسية للتجاوز ، مما يؤدي غالبًا إلى مشكلات الفائض التي تؤدي إلى التآكل وانكسار الأنابيب وغيرها من المشكلات التي ذكرناها سابقًا.

يمكن أن تؤدي إضافة الرياح والرعد والإضاءة إلى انسداد المجاري التي تسد الحطام وحتى السقوط على السدود ، إذا كانت قريبة بما يكفي ، مما يترك فتحة إضافية لدخول المياه.

قد يكون هطول الأمطار بغزارة في فترة قصيرة ، مثل يومين ، مشكلة لأنه يمكن أن يؤدي إلى تدفق الكثير من المياه عبر السد في وقت واحد.

وأشار ديفيد أديدي ، الجيولوجي ، إلى هذا الوضع كسبب محتمل لتدمير سد باتيل.

قال أديدي: "السدود هي مجرد جدران مبنية على نهر لإيقاف المياه في تلك المرحلة". "عند هطول الأمطار الغزيرة ، من الممكن أن يتم اختراق هذا الجدار ، وخاصة في حالات السدود الترابية."

يمكن أن تكون الأعاصير والكوارث الأخرى التي تأتي مع هطول أمطار غزيرة مشكلة كافية للسدود الأصغر ، ولكن السدود القديمة التي لم تحصل على صيانة كافية يمكن أن تكون في مشكلة أكبر. يمكن أن تؤدي الفيضانات التي تأتي من هطول الأمطار أيضًا إلى تفكك الأرض ، مما قد يتسبب في تدمير السدود من خلال العمل كحطام وزيادة التعرية.

حلول

تم اتخاذ عدة خطوات ويمكن القيام بها لتجنب فشل السدود ، والحفاظ على حياة الكثيرين في هذه العملية.

تتمثل إحدى طرق تقليل مخاطر الفشل في بناء السدود. فعلى سبيل المثال ، يحتوي سد كونترا في سويسرا على مجاري صرف في كل جانب بحيث يمكن تصريف المزيد من المياه أثناء التدفقات الثقيلة.

يمكن لسد جوردون في أستراليا أيضًا التعامل مع الضغط الشديد بتصميم هيكله المنحني رأسياً وأفقياً. يمكن لسد هوفر الأمريكي الاحتفاظ بالمياه وتوزيعها بفضل التوربينات المتعددة وأنفاق التحويل في جدران الوادي.

عندما يتعلق الأمر بالحفاظ على المياه من الفيضان بسبب التغيرات في استخدام الأرض ، فإن غرس الأشجار في مناطق معينة حول السدود يمكن أن يوفر طرقًا بديلة للمياه.

"يمكننا أن نكون فعالين للغاية في الحد من مخاطر الفيضانات من خلال توقع الطبيعة والعمل معها بدلاً من محاولة التغلب عليها" ، كما ينصح جوليو بوكاليتي ، مدير المياه العالمية في Nature Conservancy.

باستخدام هذه الأساليب ، يمكننا تقليل فرص فشل السدود ، والسماح بتوزيع مستقر للمياه ، والحفاظ على سلامة الناس في المستقبل.


شاهد الفيديو: ما هو الشرخ الشرجي و ما هي اعراضة والفرق بين الشرخ الحاد والمزمن (كانون الثاني 2022).