السد هو هيكل يساعد على منع ارتفاع أو تدفق المياه لغرض أو لآخر. تم اكتشاف المباني الأولى من هذا النوع في مصر ، حيث تم استخدامها لإنشاء مرافق تخزين المياه. وجد علماء الآثار من ألمانيا مثل هذا الكائن على بعد مائتي كيلومتر من القاهرة. كان سدًا باسمه الخاص "صد الكرف" ، وهو موجود في سجلات هيرودوت. فيما يتعلق بعمرها ، يختلف الخبراء. يعتقد البعض أنه بني في 3200 قبل الميلاد ، والبعض الآخر - ذلك في الفترة بين 2950-2750. BC
ما هو أقدم السد؟
ما هو حجم أقدم السد؟ كان هذا المبنى الرائع عبارة عن جدار حجري مزدوج ، تم إلقاء شظايا من الحجارة بين جوانبه. بلغ طول السد أكثر من 100 متر على طول القمة ، بينما بلغ ارتفاعه 12 متراً. مشروع مماثل سمح بتكدس ما يصل إلى مليوني متر مكعب من المياه بوادي الغرافي.
بنى الصينيون على نطاق واسع وعلى مدى قرون
يعتقد بعض المؤرخين أن السدود في العصر البرونزي تم بناؤها في كل مكان في نقاط تطور هذا أو ذاكالحضارة المحلية. على سبيل المثال ، تم العثور على هيكل حجري يعود تاريخه إلى القرن السابع قبل الميلاد في بلاد ما بين النهرين. في سوريا القديمة ، تم بناء هياكل مماثلة قبل ميلاد المسيح بألف ونصف سنة. (نهر العاصي). كما لوحظ بناء السدود على نطاق واسع في الصين القديمة. هنا اشتهر السيد ، وبعد ذلك الإمبراطور يو ، الذي عهد إليه الحاكم الحالي في عام 2283 قبل الميلاد بإدارة جميع أعمال البناء المائية في الإمبراطورية. تحت قيادة يو العظيم (كما يطلق عليه) ، تم بناء أكثر من سد واحد. لقد كان بناءًا واسع النطاق لعدة قرون وآلاف السنين ، مما جعل من الممكن بحلول عام 250 قبل الميلاد ، على سبيل المثال ، 50 ألف كيلومتر مربع في صحراء سيتشوان باستخدام مياه نهر مينجيانغ. وفي الصين ولدت ممارسة بناء الهياكل الهيدروليكية باستخدام عنصر مثل القوس.
صممه دافنشي بنفسه
في أوروبا ، حيث لم تكن مشكلة الري حادة كما في آسيا وأفريقيا ، ظهرت السدود في وقت متأخر - في القرن السادس عشر. النسخ المقنطرة ، على وجه الخصوص ، مذكورة في السجلات الإسبانية عام 1586 ، لكن المهندسين يعتقدون أن الأجهزة نفسها يمكن أن تكون قد صنعت قبل قرون. وهذا يعتمد على حقيقة أن عباقرة ذلك الوقت شاركوا في تصميمهم - ليونادو دافنشي ، مالاتيستا ، ميتشيني ، وأيضًا مع مراعاة الخبرة المتراكمة التي وصلت إلى أوروبا بعد اتصالات مع العالم العربي. على سبيل المثال ، من المعروف أنه حتى هذا الهيكل ، للوهلة الأولى ، ليس قويًا جدًا ، مثل السد الترابي ، تم تشغيله لمدة قرن ،قبل الانهيار (أقيم في فرنسا عام 1196).
استخدام السدود في روسيا
بالنسبة لروسيا ، بمواردها المائية الغنية ، للوهلة الأولى أيضًا ، لم تكن السدود مطلوبة بشكل خاص. ومع ذلك ، فهي موجودة هنا منذ القرن الرابع عشر الميلادي وكانت تستخدم في أنظمة طواحين المياه. تمت الإشارة إلى أول ذكر للسدود في وصية ديمتري دونسكوي بتاريخ 1389. أظهر بطرس الأكبر اهتمامًا خاصًا بمثل هذه الهياكل ، لذلك في القرن الثامن عشر كان هناك بالفعل أكثر من 200 قطعة في الإمبراطورية الروسية ، من بينها السد الترابي العالي - Zmeinogorskaya. تم نقل الموارد المائية من خلال هذه الأجهزة لاستخدامها في المنسوجات والتعدين وغيرها من المؤسسات في ذلك الوقت.
السد هو هيكل هيدروليكي يمكن أن يرتبط بنوع أو نوع آخر من الأشياء ، اعتمادًا على التصنيف. يوجد اليوم خزانات وأجهزة لخفض المياه ورفعها. عادة ما تكون سدود الخزانات عالية جدًا ولديها القدرة على التحكم في إطلاق الماء. الهياكل المنخفضة (على سبيل المثال ، لبناء البرك) عادة لا تحتوي على جريان. تصنيف مهم آخر هو تقسيم الأشياء اعتمادًا على عمق الماء أمام الختم. هنا ، تتميز السدود منخفضة ومتوسطة وعالية الضغط (حتى 15 و 50 وأكثر من 50 مترًا ، على التوالي).
سدود للأنهار والوديان
يمكن بناء السدود على الأنهار عبر (لرفع مستوى المياه ، وترتيب شلال ، يمكن استخدام قوته بطريقة ما ؛ من أجل جعل المياه ضحلةجزء من النهر ممر للسفن) وعلى طول (للحماية من الفيضانات). في بعض الحالات ، يتم سد الجداول ، والوديان ، والمجوف بواسطة السدود لاحتواء مياه الثلج الذائبة فيها ، والتي تُستخدم بعد ذلك للري أو لتغذية قنوات الملاحة.
العناصر الرئيسية لـ HPP
عادة ما يشتمل هيكل الهياكل الهيدروليكية على سد ، وخزان أمامه أو بعده ، وتركيب لرفع المياه ، ومجموعة من محطات الطاقة الكهرومائية ، ومنحدرات لمرور الأسماك ، ومصرف مياه (إذا كان هو مجهر) ، هياكل لتقوية الساحل وتنظيف النظام من الرواسب. تصنع الأجسام الكبيرة من الخرسانة المسلحة ، بينما يمكن بناء الأجسام الصغيرة من التربة أو المعدن أو الخرسانة أو الخشب أو حتى القماش. من المعروف أنه أثناء الفيضان في كومسومولسك أون أمور ، كان السد الوقائي يتألف من جنود من وزارة حالات الطوارئ ، ممسكون على أنفسهم بصفائح من الفيلم تمنع المياه من الفيضان فوق قمم الهياكل الوقائية القائمة.
كيف تتحمل السدود العبء؟
تصنيف آخر للسدود يعكس مدى مقاومة هذه الأجسام للأحمال. تدرك مباني الجاذبية التأثيرات بكامل كتلتها وتقاومها بسبب التصاق نعل السد والأساس الذي يقف عليه. عادة ما تكون هذه الخيارات ضخمة للغاية. على سبيل المثال ، يبلغ ارتفاع السد الكهرومائي على نهر إندوس (سد تاربيلا) حوالي 143 مترًا ويبلغ طوله أكثر من 2.7 كيلومترًا ، مما ينتج عنه حجم إجمالي يبلغ 130 مليون متر مكعب. أمتار. الأجسام المقوسة تنقل الضغط إلى البنوك. إذا كان القوس عريضًا وكان الضغط مرتفعًا ، فحينئذٍ يتقوس-نماذج الجاذبية أو الأقواس مع دعامات في القاعدة. تحتوي خيارات الدعامة على جدار سد أرق ، ولكن قاعدة معززة بسبب عناصر الدعم. يتم بناء السدود اليوم باستخدام الطريقة السائبة أو الغرينية ، وكذلك طريقة التفجير الموجه.
عواقب الحوادث
الحوادث في السدود تجلب معها خسائر مادية كبيرة ، حيث لا يتم تدمير المعدات الفريدة فحسب ، بل تتوقف أيضًا الشركات التي تعمل على إمدادات الكهرباء والمياه من هذا السد. في بعض الأحيان تنجرف مستوطنات بأكملها عن طريق تدفقات المياه ، وتغرق مناطق المحاصيل ، وتضيع المحاصيل. لكن أسوأ شيء هو أن العشرات والمئات وحتى الآلاف من الناس يمكن أن يموتوا على الفور تقريبًا.
لذلك ، في مارس 1928 ، في سان فرانسيسكو كانيون ، حدث تدمير لسد سانت فرانسيس ، ثم مات حوالي ستمائة شخص ، وتم العثور على قطع متعددة الأمتار من السد نفسه على مسافة حوالي كيلومتر واحد من موقع الاختراق. في الاتحاد السوفياتي ، خلال الحرب الوطنية العظمى (1941) ، تم اتخاذ قرار لتقويض سد دنيبروج بشكل متعمد فيما يتعلق باحتلال زابوروجي من قبل القوات الفاشية. تضرر الهيكل الخرساني الضخم جزئيًا باستخدام 20 طنًا من الأمونال. كم عدد الأشخاص الذين ماتوا بعد ذلك لا يزال غير محدد بالضبط. الأرقام من عشرين إلى مائة ألف شخص ، بما في ذلك القوات واللاجئين والسكان ، والتي يمكن أن تكون على الضفة اليسرى لنهر الدنيبر ، والتي تحملت وطأة عنصر المياه.
إجمالي عدد الضحايا حوالي 230 ألف شخص
حوادث سد ما بعد الحربأسفرت محطات الطاقة الكبيرة عن خسائر أكبر في الأرواح. في أغسطس 1975 ، عندما انفجر سد بانكياو ، غرق 26000 شخص فقط ، ومع مراعاة انتشار الأوبئة والمجاعة ، وصل عدد القتلى إلى 170-230 ألف شخص. في الوقت نفسه ، تم تدمير حوالي ثلث مليون رأس من الماشية ودمر حوالي 6 ملايين مبنى ومنشأة. تم إغلاق الطريق السريع من قوانغتشو إلى بكين لمدة ثمانية عشر يومًا. وحدث كل هذا لأن السدود ، المصممة لأقصى كمية من الأمطار ، لم تستطع تحمل هجمة الكتل المائية التي جلبها إعصار نينا. في 8 أغسطس 1975 ، انهار أصغر السدود ، مما أدى إلى تسرب المياه إلى بانكاو ، حيث تم كسر 62 سدا في وقت قصير. كان عرض الموجة الناتجة يصل إلى 10 كيلومترات وارتفاعها من ثلاثة إلى سبعة أمتار. تم غسل بعض القرى الصينية تمامًا مع سكانها.
لمنع كسر السد ، يتم اتخاذ عدد من الإجراءات اليوم ، بما في ذلك الامتثال لمعايير تصميم السد ، والتحقق من الامتثال أثناء العمل ، والملاحظات أثناء التشغيل ، وجمع المعلومات المرئية والجيوديسية ، وما إلى ذلك بالنسبة للسدود ، هناك نوعان من التناقضات مع متطلبات ومعايير المشروع: "K1" - يحتوي الكائن على حالة يحتمل أن تكون خطرة ويلزم اتخاذ تدابير عاجلة لإزالة أسبابه ، و "K2" - حالة ما قبل وقوع الحادث ، والتدمير ممكن ، والإنقاذ والإخلاء مطلوب عمل
