مرجع
آخر الزيارات

سد الصلب

510 كلمة•0 مشاهدة•🗒️ منذ يوم
باختصار: سد الصلب (الفولاذ) هو نوع من السدود (هيكل لوقف أو إبطاء تدفق المياه) مصنوع من الصلب، بدلًا من حجارة البناء الأكثر شيوعًا، والأعمال الأرضية، والخرسانة، أو مواد بناء الأخشاب. تتناول المقالة 4 أقسام، منها «المزايا والعيوب»، «مدعم بشكل مستقيم» و«مبادئ التشغيل».
المحتويات
  1. المزايا والعيوب
  2. مدعم بشكل مستقيم
  3. مبادئ التشغيل
  4. قنوات تصريف المياه والأنابيب

على سبيل التعريف، سد الصلب (الفولاذ) هو نوع من السدود (هيكل لوقف أو إبطاء تدفق المياه) مصنوع من الصلب، بدلًا من حجارة البناء الأكثر شيوعًا، والأعمال الأرضية، والخرسانة، أو مواد بناء الأخشاب. ونتناول فيما يلي مزيدًا من التفاصيل.

وفي هذا الصدد، لم يبن سوى عدد قليل من هذا النوع من السدود. من بين الثلاثة الذين بنيوا في الولايات المتحدة، بقي اثنان، وهم: سد آشفورك-باينبريج الصلب، الذي بني عام 1898 في صحراء أريزونا لتزويد محركات القطارات بالمياه في سكة حديد أتشيسون، وتوبيكا، وسانتا في، وسد ريدريدج الصلب، الذي بني في شبه جزيرة ميشيغان العليا عام 1901، لتزويد الكسارات بالمياه، والثالث هو سد هاوسر ليك في مونتانا، انتهى العمل به عام 1907 وانهار عام 1908.

من جانب آخر، وجد أن السدود الفولاذية غير مجدية اقتصاديًا بعد الحرب العالمية الأولى، إذ ارتفعت أسعار الصلب عدة مرات مقارنة بأسعار الإسمنت، على الرغم من أنها تبدو متساوية مثل غيرها من مواد بناء السدود. فُضَلت إلى حد كبير في القرن الواحد والعشرين بسبب انخفاض إجمالي تكاليف العمالة في الموقع، وانخفاض تكاليف نقل المواد الجسيمة، وتوفر المزيد من وقت البناء في العام، والمرونة في خطة البناء التي تفي بالمتطلبات القانونية، وما إلى ذلك.

المزايا والعيوب

ومن جهة أخرى، يعتبر هيكله محددًا استاتيكيًا، ما يسمح بإجراء حسابات دقيقة للأحمال، وقوة العناصر المطلوبة.

  • لا يؤثر الصقيع على الصلب بقدر ما يفعل بالخرسانة، وحجارة البناء.
  • إمكانية معالجة التسريبات غير الكارثية عن طريق اللحام.
  • هناك كذلك بعض العيوب المعروفة له:

كذلك، إن قوة السد على المدى البعيد غير معروفة. المثالان في الولايات المتحدة اللذان لم ينهارا حتى الآن، لا يتعرضان لحمل مائي كبير.

وفي هذا الصدد، يمكن أن تكون الضغوط مركزة إلى حد كبير، ما قد يتسبب في حدوث تشققات وانهيار فيما بعد.

وفي هذا السياق، يعد بناء القواعد الجيدة مفتاحًا لنجاح السد، لأنها يجب أن تحمل وزنه، ويجب ألا تسوّى أكثر من اللازم، وتقاوم الحركة الأفقية.

من جانب آخر، خفة وزن الهيكل تعني أنه أكثر عرضة للتآكل بسبب الموجات المائية أكثر من السدود الضخمة.

من جهة ثانية، أفسحت تقنيات تصنيع الصلب -حتى في مطلع القرن التاسع عشر- المجال لعملية بناء أسرع مقارنة بحجارة البناء.

يحتاج إلى صيانة أكبر، ويجب معالجة الصدأ والتآكل أولًا بأول.

وعلى صعيد آخر، بما أن الصلب يملك مرونة أكبر من الخرسانة، فهو أكثر مقاومة للانهيار الكارثي بسبب تسوية الأرض.

وعلى صعيد آخر، كما هو الحال مع السدود الأخرى، فإن هناك احتمالية للانهيار بسبب التقوَض (يعتقد أن هذا هو السبب وراء انهيار سد هاوسر ليك).

يدعي مفضلوا سد الصلب أنه يملك عدة مزايا، منها:

مدعم بشكل مستقيم

وفي هذا الصدد، عند التدعيم بشكل مستقيم، كما في الشكل الموضح على اليسار، تكون جميع الدعامات متوازيةً، ما يعني أنه لا يوجد قوّة شد على صفيحة العوارض.

مبادئ التشغيل

وفي السياق ذاته، تستعمل سدود الصلب سلسلة من القواعد المغروسة داخل الأرض، والتي تسند دعامات، وتسند هذه الدعامات بدورها مجموعةً من العوارض السطحية، التي تسند بدورها صفائحَ معدنية تلامسها المياه. تميل الصفائح والعوارض بزاوية في اتجاه مجرى النهر، وذلك للسماح لجزء من وزن الماء بالتأثير بقوة على القواعد والدعامات، ما يثبتها في مكانها. لو كانت الصفائح عمودية، كما في سدود الإنضاب، سيكون كامل تأثير القوة أفقيًا، وستكون هناك حاجة إلى المزيد من الدعامات والقواعد الضخمة لمواجهة كل من هذا التأثير، والعزم المصاحب له.

قنوات تصريف المياه والأنابيب

ومن ناحية أخرى، قد تحتوي أو لا تحتوي السدود الفولاذية على قنوات لتصريف المياه، لم يكن لدى سد آشفورك-باينبريج واحدة، بل صمم للسماح للمياه بالتدفق مباشرة، بينما كان لدى سد ريدريدج قناة مائية وأنبوب لإمداد الكسارات في اتجاه التيار.

ما رأيك في هذه المقالة؟

📝 هل في هذه المقالة خطأ؟

إذا وجدت معلومة تحتاج تصحيحاً أو إضافة، أو أردت حذف المقالة، أرسل لنا طلباً وسنراجعه.