أهمية دراسات الهندسة الجيولوجية على سلامة السدود وكلفتها الاقتصادية وحماية البيئة.؟

رمضان حمزة محمد
باحث

الحوار المتمدن-العدد: 7872 - 2024 / 1 / 30 - 02:05
المحور: مواضيع وابحاث سياسية
    

تعد السدود واحدة من أهم البنى التحتية التنموية في أي بلد في العالم وتستخدم لأغراض عديدة مختلفة بما في ذلك الري وإمدادات المياه والسيطرة على الفيضانات وإنتاج الكهرباء (19٪ من الإمدادات العالمية) وتخزين نفايات المناجم. يرتبط النمو الاقتصادي ارتباطًا مباشرًا ببناء السدود، حيث يعتبر أكثر من 45000 سدًا في جميع أنحاء العالم بمثابة سدود كبيرة (أي يزيد ارتفاعها عن 15 مترًا أو بسعة خزان تزيد عن 3 ملايين متر مكعب). يعد نقص الموارد المائية مشكلة عالمية كبرى: إذ لا يستطيع أكثر من مليار شخص الحصول على الحد الأدنى من الاحتياجات اليومية من المياه (50 لترًا للشخص الواحد في اليوم) بينما يصل الاستهلاك في البلدان الصناعية من 4-14 ضعف هذه الكمية.
دراسات الهندسة الجيولوجية للسدود، يتم إجراء دراسات الهندسة الجيولوجية للسدود اعتمادًا على المراحل المختلفة لتصميم وبناء السدود على النحو التالي:
طرق فحص الموقع: تعتمد فحوصات مواقع السدود على الظروف الجيولوجية وعلى نوع السد وأبعاده وهياكله المساعدة ويجب أن تكون مطابقة للمواصفات التصميمية. هذه الممارسة ضرورية في أي مشروع مهم، وهي ضرورية للسدود، فإن سلامة السدود ترتبط ارتباطًا مباشرًا بالظروف الجيولوجية، لذا فإن جميع جوانب الدراسات الهندسية الجيولوجية ضرورية. ويجب أن تضمن هذه الدراسات دراسة وتحديد العوامل الجيولوجية أو الجيوتكنيكية التي يمكن أن تؤثر على سلامة السد بشكل كافٍ.
تعتمد تكلفة فحوصات الموقع على التعقيد الجيولوجي للموقع ونوع السد وأبعاده والهياكل المساعدة. بشكل عام، تتطلب السدود الترابية والاملائية دراسة موقعيه أقل من السدود الخرسانية، ولكنها تحتاج إلى دراسة أكثر تفصيلاً للهياكل المساعدة ومواد البناء. تتطلب سدود الجاذبية دراسات تفصيلية للغاية لأساساتها. يتراوح الحد الأدنى للميزانية المخصصة لأبحاث الموقع بين 0.5% من التكلفة الإجمالية للسدود الاملائية وما يصل إلى 2% للسدود الخرسانية، وهي نسب قد تتضاعف أحيانًا إذا كانت الظروف الجيولوجية معقدة.
حفر الثقوب(الآبار). الحد الأدنى لعدد الثقوب الموصي بها للسدود التي يقل ارتفاعها عن 50 مترًا هو 3-4 على كل جانب من الوادي و2-3 على الأقل في قاع الوادي، ويفضل أن تكون مائلة ومتقاطعة.
اختبارات النفاذية. هذه هي الممارسة المعتادة في جميع دراسات مواقع السدود. وأكثر الاختبارات استخدامًا هي اختبارات لوجيون Lugeon testsعلى الصخور المكسورة واختبارات ليفرانك Lefranc testsعلى الصخور والتربة شديدة النفاذية. ويجب أن يتم تنفيذها وفقًا للطرق المقررة لها.
تُستخدم اختبارات التتبع في المناطق الكارستية وبشكل عام للتحقق من المواد النفاذية أو الكسور ذات النفاذية العالية.، يتم إجراء اختبارات التحشية والحقن لتقدير كمية الاسمنت المستخدمة في عمليات تحشية الفراغات والتكسرات تحت جسم السد ومنشآته، وكمكمل لاختبارات النفاذية، خاصة في المناطق التي تم تحديدها سابقًا على أنها أكثر نفاذية. وهي تتكون من حقن خليط من الأسمنت والماء (المعروف باسم مزيج التحشية) تحت الضغط وتحديد كمية التدفق. يجب تركيب أجهزة قياس الضغط في معظم الآبار (البيزو مترات). يعتمد على نوع البيرومتر على الظروف الهيدروجيولوجية للأرض وخصائص المواد.
اختبارات مقياس التمدد. اعتمادًا على نوع السد وخصائص الكتلة الصخرية، يتم إجراء اختبارات التشوه باستخدام مقاييس التوسع داخل الآبار للحصول على معامل تشوه الصخور.
يمكن أن يوفر أنفاق الاختبار Adits مراقبة مباشرة وواسعة النطاق للكتلة الصخرية اللازمة للسدود الخرسانية. فهي باهظة الثمن. أنها تسمح بإجراء الاختبارات في مناطق الصدوع والفوالق وفي المواد الضعيفة. يمكن عمل الحفر والتوقعات الزلزالية من هذه الاعمال المكملة لتلك التي يتم تنفيذها على السطح. كما أنها تتيح الوصول إلى مناطق العمل أثناء بناء السد وتشغيله بحيث تظل متصلة به.
اختبارات واسعة النطاق في الموقع. تميل هذه إلى استخدامها بشكل رئيسي في السدود المقوسة، وعادةً ما تتكون من اختبارات واسعة النطاق على الكتلة الصخرية أو الأسطح المتقطعة. الاختبارات الأكثر تميزًا هي اختبار القص المباشر -dir-ect shear test,، واختبار الرافعة المسطحة plate-load flat-jack tests، واختبارات حمل اللوحة plate-load tests. يتم إجراء هذه الاختبارات داخل أنفاق الاختبار.
— ينبغي إجراء فحوصات الموقع على مراحل باستخدام أساليب في المراحل المبكرة تغطي مناطق واسعة ومساحات أكثر تفصيلاً وتطوراً مع تطور المشروع.
— يجب أن تكون البيانات الموقعية ممثلة للكتلة الصخرية التي تم فحصها وبكمية كافية للسماح بالتحليل الإحصائي.
— ينبغي تخطيط وتنسيق تحقيقات الموقع بعناية مع اختيار تلك الأساليب التي يمكن استخدامها لأغراض مختلفة أو التي يمكن أن تكون مكملة لبعضها البعض. ويمكن تقليل التكاليف والوقت إذا تم تنفيذ التخطيط والتنسيق المناسبين.
— يجب أن يؤدي التفسير الشامل للمعايير الجيولوجية والهيدروجيولوجية والجيوميكانيكية للصخور إلى تقسيم المناطق الجيوميكانيكية لأساس الكتلة الصخرية الذي سيتم استخدامه لتحديد ظروف الأساس.
— مناطق محددة من الكتلة الصخرية مثل الصدوع، ومناطق القص، والمناطق المتعرضة للتجوية، وما إلى ذلك، ينبغي اعتبارها نقاطًا معينة ودراستها على أساس أكثر تفصيلاً.
— عادةً ما يتم إجراء اختبارات ميدانية واسعة النطاق في السدود الخرسانية. وهي محدودة العدد وتقع في المناطق الحرجة من الكتلة الصخرية لتوفير معلمات القوة والتشوه للأساسات.

#رمضان_حمزة_محمد (هاشتاغ)      

---

اشترك في قناة ‫«الحوار المتمدن» على اليوتيوب
حوار مع الكاتبة انتصار الميالي حول تعديل قانون الاحوال الشخصية العراقي والضرر على حياة المراة والطفل، اجرت الحوار: بيان بدل	حوار مع الكاتب البحريني هشام عقيل حول الفكر الماركسي والتحديات التي يواجهها اليوم، اجرت الحوار: سوزان امين

كيف تدعم-ين الحوار المتمدن واليسار والعلمانية على الانترنت؟

تابعونا على:

الفيسبوك

التويتر

اليوتيوب

RSS

الانستغرام

لينكدإن

تيلكرام

بنترست

تمبلر

بلوكر

فليبورد

الموبايل

كيفية إشراك-إيصال مواضيعكم أو مواضيع تهمكم  إلى اكبر عدد ممكن من القراء والقارئات