أعمال السدود

أنواع السدود السدود القوسية Arch dams يرتبط تصميم السدود دائما وكأي إنشاء هندسي بجيولوجية المنطقة وطبيعة التربة والتضاريس. يعتبر من أبسط أشكال السدود وأقلها تكلفة من حيث المواد والتصميم من أي نمط من أنماط السدود الأخرى تستخدم هذا النوع من تصميم السدود في الأماكن الضيقة والصخرية ، حيث يكون السد على شكل قوس منحني يحجز خلفه الكميات الهائلة من مياه الأنهار. توزع القوى يقوم الشكل الهندسي المقوس للقوس خلال عملية ضغط المياه المحجوزة خلف السد ، حيث تقوم المياه بتطبيق ضغوط كبيرة على السطح الخلفي المحدب للجدار ، مما يسبب انضغاط القوس الجداري باتجاه التماسك والتقارب للمادة الجدارية من بعضها البعض بسبب شكلها الهندسي الواضح في الشكل أما وزن السد فيضغط أيضا على القاعدة المصممة أساسا لهذا العمل الإنشائي الصخم

أنواع السدود السدود المدعمة Buttress dams قد تكون هذه السدود منبسطة قليلا أوكثيرا أو مقوسة ، لكن هناك دائما أساسيات تصميمية تميزها عن غيرها وهي سلسلة من الدعائم أو التعزيزات ( تستخدم لنقل القوى المؤثرة على الجدار الى منطقة أخرى أكثر قوة وتحمل كالأرض أو أساسات داعمة أخرى ). حيث تقوم هذه الدعائم الإنشائية بتقوية ودعم بناء السد من الجهة الخارجية في اتجاه مجرى النهر. توزع القوى بحسب التصميم الهندسي لهذه الأنماط من السدود ، تقوم المياه بتوليد قوى ضغط كبيرة ناتجة عن وزنها باتجاه جدار السد مسببة دفعه أو انقلابه بينما تقوم الدعائم في الجهة المقابلة بردفعل معاكس تماما في محاولة لتثبيت البناء في مكانه تماماً ، بينما يكون وزن كامل الدعائم مطبقا بالكامل الى الأرض

أنواع السدود السدود الردمية Embankment dam وهي سدود ضخمة مكونة من الصخور والأتربة ، مشابهة لنمط سدود الجاذبية ، حيث تعتمد هذه السدود على أوزانها الهائلة في مقاومة القوى الهائلة الناتجة عن المياه المحجوزة ، وما يميز هذه السدود هو كثافة المادة داخلها ، فالعازل الداخلي يمنع ترشح أو تسرب المياه عبر بناء السد. تعتبر السدود الناتئة التي تتميز بالإنشاء الضخم الذي يحجز خلفه المساحات الزائدة من المياه أشهر أنواع هذه السدود توزيع القوى تدفع قوى ضغط المياه على طول الجدار باتجاه دفعه للانقلاب ، في حين يعمل الوزن الهائل لمادة السد أو الجدار على تثبيت الجدار في مكانه بسبب الجاذبية التي تدفعه باتجاه الأرض بشكل دائم وعلى طول حائط السد

أنواع السدود سدود الجاذبية Gravity dams وهي سدود ضخمة تقوم بمقاومة القوى الجبارة للمياه بشكل كلي من خلال أوزانها ( قوة الجاذبية الأرضية للجدار المانع الإسمنتي المصمم بطريقة هندسية ذات قواعد ضخمة ومتوازنة ). تتم عملية تشكيل الإسمنت من خلال تفاعلات كيميائية تعطي كميات كبيرة من الطاقة الحرارية وعندما يتم تبريد الإسمنت يترافق تدريجيا بانكماش للمادة ، تترافق هذه التقلصات للمادة عند التبريد المفاجئ أو الغير منتظم بتشققات في المادة قد لاتكون ذات أهمية في حال عمليات الصب الجدارية البسيطة ولكنها تشكل كارثة في حالة السدود التي تستهلك 12 مليون يارد مكعب من الإسمنت لذلك يتم التحكم بشكل دقيق أثناء عملية إنشاء هذه السدود ففي مثالنا هذا قام المهندسون بضخ مياه باردة خلال شبكة معقدة من الأنابيب في الخرسانة الإسمنتية للمساعدة في تبريد الإسمنت خلال تصلبه ، وهذه العملية بالإضافة الى الحماية من حدوث التشققات الإسمنتية من شأنها أن تسرع عملية التبريد التي من الممكن أن تستغرق أكثر من 200 عام فيما لو تركت لتبرد بشكل حر في الطبيعة.

هدف السدود الهدف الرئيسي من السدود هو الحفاظ على المياه من أجل الاستعمال القريب أو البعيد بمعنى الحفاظ عليها من أجل المستقبل مع إمكانية استخدامها في توليد الكهرباء.

استعمالات الميـاه 40%: الطاقة. 17%: التغذية بالماء. 7%: مراقبة الفيضانات. 11%: السياحة. 16%: السقي 09%: الملاحة.

شروط بناء السدود تكمن خطورة بناء السد إذا لم يبن وفق أسس هندسية وجيولوجيا معينة حيث أنه عند تهدمه يؤدي إلى تدمير هائل : دراسات جيولوجية وتشمل دراسات لطبقات المنطقة، دراسات لطبيعة المنطقة التكتونية ونشاطها الزلزلي. دراسات هيدرولوجية المنطقة كمية الأمطار الساقطة والمياه السطحية. هي القيام بجمع كافة الهطولات المطرية في عدة مواقع تابعة للمنطقة المدروسة وللعديد من السنوات السابقة بغية تحليلها إحصائيا لمعرفة أمور عديدة مثلًا حجم الجريان السطحي فوق الحوض الصباب تدفق وادي معين.... الخ دراسات طبوغرافية وذلك لتمثيل كل التفاصيل والظواهر الطبيِعية أو الاصطناعية لمنطقَة السد الموجودة على سطح الأرض وهذا بأشكال ورسوماتَ مميزة.. تهدف الدراسة الطبوغرافية إلى استغلال إمكانات مظهر السطح في كل التحليلات والاستنتاجات المتعلقة بالسد. دراسات جيوتكتونية قياس نفاديه التربة، قياس خواص الصخور. حساب سعة السد التخزينية. حساب قوة تحمل السد للمياه. مراعاة تصميمها الهندسي ومواصفات مواد البناء. القوى المختلفة المؤثرة على منشآت السدود : الوزن الذاتي للمنشآت. ضغط الماء الهيدروستاتيكي، ضغط الأمواج الريحي، ضغط الرواسب النهرية المتوضعة أمام السد... الخ الانهيار القاعدي الهيدروليكي.

السدود المقوسة يرتبط تصميم السدود دائما وكأي إنشاء هندسي بجيولوجية المنطقة أو بطبيعة التربة والتضاريس. يعتبر من أبسط أشكال السدود وأقلها تكلفة من حيث المواد والتصميم من أي نمط من أنماط السدود الأخرى. يستخدم هذا النوع من تصميم السدود في الأماكن الضيقة والصخرية، حيث يكون السد على شكل قوس منحني يحجز خلفه الكميات الهائلة من مياه الأنهار. ويقوم الشكل الهندسي المقوس للقوس خلال عملية ضغط المياه المحجوزة خلف السد، حيث تقوم المياه بتطبيق ضغوط كبيرة على السطح الخلفي المحدب للجدار، مما يسبب انضغاط القوس الجداري باتجاه التماسك والتقارب للمادة الجدارية من بعضها البعض بسبب شكلها الهندسي الواضح أما وزن السد فيضغط أيضا على القاعدة المصممة أساسا لهذا العمل الإنشائي الضخم.

السدود المدعمة قد تكون هذه السدود منبسطة قليلا أوكثيرا أو مقوسة ، لكن هناك دائما أساسيات تصميمية تميزها عن غيرها وهي سلسلة من الركائز ( تستخدم لنقل القوى المؤثرة على الجدار الى منطقة أخرى أكثر قوة وتحمل كالأرض أوالأساسات ). حيث تقوم هذه الركائز الإنشائية بتقوية ودعم بناء السد من الجهة الخارجية في اتجاه مجرى النهر.

تنفيذ السدود لبناء سد يجب على المهندسين إزالة المياه لأول جزء من وادي النهر الذي في وضع السد. ويتحقق ذلك عادة عن طريق تحويل النهر من خلال نفق. ثم بناء النفق من خلال جانب واحد من الوادي حول منطقة البناء المخطط له. وحفر سلسلة من الثقوب في الصخر ووضع المتفجرات في الحفر، ثم تتم إزالة مكان والصخور المكسورة وهذا الإجراء يتكرر عدة مرات حتى النفق

تنفيذ السدود العمل على تحويل النهر يبدأ في الصيف عندما تكون مستويات النهر منخفضة عندما الأرض تتحرك وتستخدم معدات لبناء سد صغير ( يسمى الانضاب ) من المنبع الرئيسي وهذا بمثابة الحاجز للنهر ويؤدي إلى تدفق من خلال تحويل النفق. ثم بناء سد الانضاب آخر المصب لمنع تدفق المياه إلى الوراء تستخدم مضخات لإزالة أي المياه التي تتسرب من خلال cofferdams. تحوسل الأنفاق ليست دائما ضرورية عندما يتم بناء السدود الخرسانية. في بعض الأحيان يتم توجيهها من خلال أنبوب كبير وتشييدها حول السد

تنفيذ السدود أساليب البناء المستخدمة في بناء سد تعتمد على نوع من السدود التي يجري بناؤها. المرحلة الأولى عادة ما يشمل إزالة الصخور فضفاضة والأنقاض من جدران الوادي و قاع النهر. تتطلب السدود ركامى تواجهها الخرسانة قدم ( أو التفاف على لوحات ) التي يتم بناؤها حول حافة المنبع. يتم طيدة من الخرسانة وبمثابة الأساس أو اتصال بين السد والجدران الوادي والأرض ولها دورا هاما في منع المياه تسرب حول حواف السد وصامدة للماء في منطقة خاضعة للالتفاف على لوحات من قبل حفر الثقوب وضخ الاسمنت في الشقوق في الصخور. يرتبط الجانب المنبع من السد عبر الأختام الصلبة والمطاط المقاوم للصدأ يسمى موقفات المياه.

تنفيذ السدود خلال بناء السدود ويجري أيضا بناء أعمال محطة للطاقة والسعرات المرتبطة بها. عندما يتم الانتهاء من سد النفق يتم تحويل البحيرة ليبدأ ملء الفراغ. إغلاق نفق التحويل مرحلتين. خلال التدفق المنخفض الذي يعاد استخدامه بوابة الصلب الكبيرة هي خفضت عبر المدخل. ثم يتم حظر نفق التحويل بشكل دائم من قبل بناء السد الخرساني في بعض الحالات يتم بناؤها وسائل نزح المياه في المقابس يمكن إطلاق الماء حتى أثناء حالة الطوارئ.

فيديو عن تنفيذ السدود