سد دورشاك

سد دورشاك هو سد خرساني جاذبي يقع في غرب الولايات المتحدة، على الفرع الشمالي لنهر كليرووتر في شمال وسط ولاية أيداهو . يقع السد في مقاطعة كليرووتر ، على بعد حوالي 6 كيلومترات شمال غرب مدينة أوروفينو ، ويحجز مياه خزان دورشاك للتحكم في الفيضانات وتوليد الطاقة الكهرومائية . يُعد هذا الخزان، من حيث السعة، الأكبر في ولاية أيداهو ورابع أكبر خزان في منطقة شمال غرب المحيط الهادئ.  

يبلغ ارتفاع سد دورشاك 717 قدمًا (219 مترًا) ، وهو ثالث أطول سد في الولايات المتحدة وأطول سد خرساني ذي محور مستقيم في نصف الكرة الغربي . ^{[ 6 ]} بدأ بناء السد من قبل فيلق المهندسين بالجيش الأمريكي (USACE) في عام 1966 واكتمل في عام 1973. 

بسبب افتقار السد إلى سلالم الأسماك ، فإنه يعيق مرور الأسماك ويقضي تمامًا على هجرة الأسماك المهاجرة إلى أعالي نهر نورث فورك وروافده في ولاية أيداهو. ^{[ 7 ]}

نشأت فكرة سد دورشاك من مسح أجرته هيئة المهندسين بالجيش الأمريكي عام 1953 لحوض تصريف نهر سنيك السفلي ، بحثًا عن مواقع مناسبة لإنشاء خزانات لتخزين المياه وتوليد الطاقة الكهرومائية. وكان دورشاك واحدًا من سبعة مواقع مقترحة لبناء سدود على أنظمة أنهار سنيك وسالمون وكليرووتر . ^{[ 8 ]} وقع الاختيار النهائي على موقع سد دورشاك عند نقطة على الفرع الشمالي لنهر كليرووتر، على بُعد 3.1 كيلومتر (1.9 ميل) من نقطة التقائه بنهر كليرووتر الأكبر. تمت الموافقة على المشروع في 23 أكتوبر 1962، تحت اسم سد بروس إيدي؛ ^{[ 9 ]} ثم غُيّر الاسم لاحقًا تكريمًا للسيناتور هنري دورشاك (1894-1962)، الذي كان له دورٌ محوري في الحصول على موافقة الكونغرس على مشروع السد. ^{[ 5 ] [ 10 ] [ 11 ]} 

كان السد مثيرًا للجدل منذ البداية، ^{[ 12 ]} لأنه سيمنع هجرة الأسماك، وسيؤدي خزانه إلى غمر جزء كبير من المراعي الشتوية للأيائل في حوض نهر كليرووتر. ^{[ 13 ] [ 14 ]} كان الفرع الشمالي لنهر كليرووتر يتميز بوفرة سمك السلمون المرقط ، وربما كان يضم أفضل تجمع لسمك السلمون المرقط كبير الحجم في العالم. ^{[ 15 ]} ومع ذلك، رأى مؤيدو المشروع أن إنشاء مفرخ للأسماك سيحافظ على وفرة سمك السلمون المرقط في النهر، وأن بناء السد سيجعل مشاريع السدود الأخرى في حوض نهر كليرووتر غير ضرورية. ^{[ 16 ]} وكان التحكم في الفيضانات حافزًا كبيرًا آخر للمشروع؛ فقد استشهد مؤيدو دورشاك بفيضان مدمر عام 1948، عندما بلغ منسوب نهر كليرووتر ذروته عند 177,000 قدم مكعب في الثانية (5,000 متر ^مكعب /ثانية) - أي أحد عشر ضعف تدفقه الطبيعي - كسبب إضافي لبناء سد تخزين كبير. ^{[ 16 ]} 

بينما كانت أعمال إزالة العوائق والتحضيرات في موقع السد جارية منذ يونيو 1965، لم يبدأ البناء الفعلي إلا في أوائل عام 1966 بحفر نفق تحويل قطره 12 مترًا (40 قدمًا) وإنشاء سد مؤقت بارتفاع 34 مترًا (110 أقدام) لتحويل مجرى النهر حول موقع السد. بدأ حفر مجاري رئيسية في جدران الوادي لتوفير أساسات مستقبلية للخرسانة في عام 1966، واستمر حتى عام 1968. وُضعت أول دلو من الخرسانة في أوائل عام 1968، ^{[ 17 ]} وبحلول 28 مايو 1969، تم صب أكثر من مليون ياردة مكعبة (760,000 متر ^مكعب ) في السد. تم صب الخرسانة بواسطة نظام نقل معلق مدعوم بثلاثة أبراج متحركة على حواف الوادي، لنقل دلاء سعة كل منها 8 ياردات مكعبة (6.1 متر ^مكعب ) من الخرسانة الرطبة. أُغلق نفق التحويل في 27 سبتمبر 1971، مما سمح ببدء ملء الخزان، وصُبّت آخر كمية من الخرسانة على قمة السد في 27 يناير 1973. ^{[ 18 ]} كما تم تركيب ثلاث وحدات توليد لمحطة الطاقة في عام 1973، وبحلول 1 مارس، ارتفع منسوب الخزان إلى مستوى كافٍ لبدء توليد الطاقة. ^{[ 4 ]} وصل الخزان إلى سعته الكاملة لأول مرة في 3 يوليو 1973. ^{[ 19 ]}    

بعد اكتمال بناء السد، استحوذت فيلق المهندسين بالجيش الأمريكي على 5120 فدانًا (20.7 كيلومترًا ^مربعًا ) من الأراضي المجاورة للخزان (والتي وُسّعت لاحقًا إلى 9100 فدان (37 كيلومترًا ^مربعًا ) )، ومنذ ذلك الحين وهي تديرها كموئل شتوي للأيائل والغزلان ذات الذيل الأبيض. ^{[ 5 ]} ولأن سد دورشاك مرتفع جدًا بحيث لا يُعد إنشاء ممر للأسماك مجديًا اقتصاديًا، فقد أنشأ فيلق المهندسين بالجيش الأمريكي مفرخ دورشاك الوطني للأسماك بتكلفة 21 مليون دولار أمريكي للتخفيف من خسائر سمك السلمون المرقط في نهر نورث فورك الناجمة عن سد دورشاك. يقع المفرخ على شبه جزيرة صغيرة من الأرض بين نهر نورث فورك ونهر كليرووتر الرئيسي مباشرة فوق نقطة التقائهما. يُدار المفرخ الآن من قبل النظام الوطني لمفرخات الأسماك ، وقد بدأ تشغيله فعليًا في أبريل 1969، أي قبل أربع سنوات من اكتمال بناء السد. ^{[ 20 ]} تبلغ طاقة المفرخ 6000 سمكة بالغة، ويطلق حوالي 3.4 مليون سمكة صغيرة في النظام النهري كل عام. ^{[ 3 ]}    

صُممت محطة توليد الطاقة بسد دورشاك لاستيعاب ست وحدات توليد لتلبية ذروة إنتاج الطاقة . إلا أن هذا النمط من التشغيل كان سيؤدي إلى تقلبات كبيرة في تدفق نهر نورث فورك كليرووتر، ونهر كليرووتر الرئيسي أسفل ملتقاهما في أهساكا . وكان من المقرر بناء سد على نهر كليرووتر أعلى لينور لتوفير خزان لتجميع المياه لتخفيف تدفقات دورشاك، ولكن بسبب معارضة السكان المحليين، لم يُبنَ السد. ^{[ 6 ]} ورغم أنه كان سيُزود بسلم للأسماك، إلا أن سد لينور كان سيؤثر على هجرة سمك السلمون المرقط وسمك السلمون إلى كامل الجزء العلوي من نهر كليرووتر وروافده، بما في ذلك أنهار ساوث فورك، وميدل فورك، ولوشا ، وسيلواي . إضافةً إلى ذلك، فإن الفيضانات الناجمة عن خزانه الذي يبلغ طوله 18 كيلومترًا (11 ميلًا) كانت ستتطلب نقل مفرخ أسماك دورشاك. ^{[ 21 ]} تم إلغاء ترخيص الوحدتين الخامسة والسادسة المقترحتين للمصنع في عام 1990، وتم إلغاء ترخيص الوحدة الرابعة في عام 1995. ^{[ 4 ]} 

أثناء عملية ملء الخزان الأولية، ظهرت عدة شقوق رأسية كبيرة في الجانب العلوي من السد - بعضها يزيد طوله عن 120 مترًا - نتيجة للتغير السريع في ضغط المياه بسبب ارتفاع منسوب الخزان. واضطر العمال إلى حفر ثقوب تصريف بقطر 3.8 سم بين الشقوق ونظام تصريف أساسات السد القائم، أو ما يُعرف بـ"معرض التصريف"، على مسافات 1.5 متر ، لتخفيف الضغط على الجانب الخلفي من السد. ^{[ 22 ]}    

في يونيو 1980، عانى السد مجددًا من مشاكل التسرب عندما انفتح صدع بطول 72 مترًا (236 قدمًا) على واجهته العلوية، مما أدى إلى تدفق أكثر من 0.48 متر مكعب/ثانية (17 قدمًا ^مكعبًا /ثانية) من الماء عبر الجانب السفلي من السد. تم حفر سبعين فتحة تصريف في الصدع لتخفيف الضغط قبل إغلاقه نهائيًا بمزيج من الأسمنت والرماد البركاني ونشارة الخشب. تجاوزت تكلفة الإصلاح مليون دولار . ^{[ 6 ] [ 23 ]}   

تم بناء جسر دنت المعلق على بعد 27 كيلومترًا (17 ميلًا) أعلى السد، ^{[ 24 ]} وتم بناء جسر غرانداد ذو الهيكل الشبكي على بعد 66 كيلومترًا (41 ميلًا) أعلى السد. ^{[ 25 ]}  

سد دورشاك هو سد خرساني ثقلي ذو واجهة مائلة باتجاه المصب وواجهة رأسية باتجاه المنبع، يبلغ ارتفاعه 219 مترًا (717 قدمًا) من الأساسات، و 193 مترًا (632 قدمًا) فوق قاع النهر، ويبلغ طوله 1002 مترًا (3287 قدمًا) على طول قمته. يبلغ عرض قمة السد 13 مترًا (44 قدمًا) على ارتفاع 492 مترًا (1613 قدمًا) فوق مستوى سطح البحر . يحتوي جسم السد الرئيسي على ما يقارب 5 ملايين متر مكعب (6,500,000 ياردة ^مكعبة ) من الخرسانة. يتم التحكم في تصريف المياه الزائدة بواسطة مجموعة من منافذ التصريف ذات خمس بوابات، قادرة على تصريف 1100 متر مكعب في الثانية (40,000 قدم مكعب / ^ثانية ) ، ومفيض يتم التحكم فيه بواسطة بوابتين جانبيتين بأبعاد 15.2 × 17.2 مترًا (50.0 × 56.4 قدمًا ) . تبلغ سعة المفيض 150,000 قدم مكعب /ثانية (4,200 متر ^مكعب /ثانية) عند أقصى ارتفاع للخزان. ^{[ 3 ]} خزان دورشاك هو اسم البحيرة المتكونة خلف السد. عند مستويات المياه القصوى الطبيعية البالغة 1,600 قدم (490 مترًا) فوق مستوى سطح البحر، يمتد الخزان لمسافة 53 ميلًا (85 كيلومترًا) باتجاه المنبع، ويغطي مساحة 17,090 فدانًا (69.2 كيلومترًا ^مربعًا ) ويحتوي على 3,468,000 فدان-قدم (4.278 كيلومترًا ^مكعبًا ) من المياه مع 175 ميلًا (282 كيلومترًا) من الشاطئ. ^{[ 26 ]}                     

تقع محطة توليد الطاقة الكهرومائية عند قاعدة السد، وهي عبارة عن هيكل خرساني بطول 130 مترًا (428 قدمًا)، وتضم توربينًا واحدًا بقدرة 258,000 كيلوواط (346,000 حصان) وتوربينين بقدرة 106,000 كيلوواط (142,000 حصان) لتشغيل مولد واحد بقدرة 220 ميغاواط (220 ميغاواط) ومولدين آخرين بقدرة 90 ميغاواط (90 ميغاواط) على التوالي، بإجمالي قدرة 400 ميغاواط. يبلغ الارتفاع الهيدروليكي المُصنّف للمحطة 170 مترًا (560 قدمًا) ، ويصل إلى أقصى ارتفاع له عند امتلاء الخزان إلى 193 مترًا (632 قدمًا)، بينما يتطلب توليد الطاقة حدًا أدنى قدره 127 مترًا (417 قدمًا) . ^{[ 3 ]} ويمكن إطلاق ما يصل إلى 300 متر مكعب/ثانية (10,500 قدم مكعب / ^ثانية ) من الماء عبر المحطة عند أقصى طاقتها. ^{[ 4 ]} تبلغ قدرة التحميل الزائد للوحدتين الصغيرتين 103.5 ميغاواط، وللوحدة الكبيرة 253.0 ميغاواط، ليصبح المجموع 460 ميغاواط. ^{[ 4 ]} وفقًا للمقترح، فإن الوحدات 4 و5 و6، بقدرة 220 ميغاواط لكل منها، كانت سترفع إجمالي قدرة التوليد إلى 1060 ميغاواط، مما كان سيجعلها واحدة من أكبر محطات الطاقة الكهرومائية في ولاية أيداهو. ^{[ 4 ] [ 26 ]}         

تبلغ السعة التخزينية الإجمالية القابلة للاستخدام أو السعة الفعّالة لخزان دورشاك، بما في ذلك التحكم في الفيضانات، 2,016,000 فدان-قدم (2.487 ^كم³ ) . [ ^{3 ] أما} السعة غير الفعّالة (جزء سعة الخزان أسفل منافذ توليد الطاقة وأعمال مخرج النهر السفلي) فتبلغ 682,000 فدان-قدم (0.841 ^كم³ ) ، بينما تبلغ سعة حوض التجميع (أسفل أعمال مخرج النهر) ^770,000 فدان-قدم (0.95 كم³ ) . إضافةً إلى ذلك، يتمتع الخزان بسعة فائضة (فوق بوابات المفيض) تبلغ 92,000 فدان-قدم (0.113 ^كم³ ) ، مما يرفع الحد الأقصى لكمية المياه التي يمكن احتجازها خلف السد إلى 3,560,000 فدان-قدم ( ^4.39 كم³ ) . ^{[ 27 ]}     

تُستخدم معظم الطاقة الإنتاجية غير المُخصصة للتحكم في الفيضانات في توليد الطاقة. ولأن سد لينور على نهر كليرووتر لم يُبنَ قط، لا يُمكن استخدام سد دورشاك كمحطة لتوليد الطاقة في أوقات الذروة. لذا، تُشغَّل المحطة كمحطة أساسية ، بمعدل تصريف ثابت نسبيًا. ولا تزداد معدلات تصريف المياه من السد بشكل ملحوظ إلا خلال فصول الصيف التي تشهد ارتفاعًا في منسوب المياه، عندما تتطلب الفيضانات فتح قنوات التصريف. وتُنتج المحطة ما متوسطه 1.693  مليار كيلوواط/ساعة سنويًا. ^{[ 3 ]} كما تُضبط كميات المياه المُصرَّفة من سد دورشاك لتحسين توليد الطاقة في أربعة سدود تقع أسفل مجرى نهر سنيك، وأربعة سدود أخرى على نهر كولومبيا. ^{[ 28 ]}

في كل شتاء، يُخفض منسوب خزان دورشاك بمعدل 47 مترًا (155 قدمًا) استعدادًا لفيضان نهر نورث فورك السنوي، الذي كان يصل في السابق إلى أكثر من 2800 متر مكعب /ثانية (100,000 قدم مكعب ^/ ثانية) بعد ذوبان الثلوج الكثيف. ويُلزم الخزان بالحفاظ على سعة تخزين لا تقل عن 0.86 كيلومتر مكعب (700,000 فدان-قدم ⁾ لمواجهة الفيضانات الشتوية، ويتم تشغيل بوابات السد بحيث يصل منسوب المياه إلى 480 مترًا (1570 قدمًا) كحد أقصى في شهر يوليو. ومع ذلك، تختلف حجوزات التحكم في الفيضانات السنوية تبعًا لكمية الثلوج المتراكمة في حوض التصريف الذي تبلغ مساحته 6300 كيلومتر مربع (2440 ميلًا ^مربعًا ) أعلى السد. يبدأ خفض منسوب المياه السنوي للتحكم في الفيضانات عادةً في سبتمبر وينتهي في الأول من أبريل من العام التالي؛ ويتم تجميع مياه ذوبان الثلوج في الخزان بين أبريل ويوليو. ^{[ 29 ]} على الرغم من أن الخزان يغطي مساحة تزيد عن 17000 فدان (69 ^كم² ) عند امتلائه، إلا أن مساحته السطحية تنخفض إلى ⁹⁰⁵⁰ فدانًا (36.6 كم² ) عند أدنى مستوى له. ^{[ 29 ]} يمكن تبادل مساحة تخزين الفيضانات في دورشاك مع سدود رئيسية أخرى في نظام نهر كولومبيا ، بما في ذلك سدود رئيسية كبيرة على نهر كولومبيا مثل جراند كولي ، وذلك تبعًا لمتطلبات التحكم في الفيضانات المختلفة في حوض كولومبيا.         

تُضبط أوقات تصريف المياه من سد دورشاك بما يخدم هجرة سمك السلمون المرقط وسمك السلمون الصلب الرأس في أنهار كليرووتر وسنيك وكولومبيا. فخلال أواخر الصيف وحتى الخريف، تُصرف كميات كبيرة من المياه الباردة عبر منافذ السد المنخفضة لتبريد مياه الأنهار الواقعة في اتجاه المصب، مما يُهيئ درجات حرارة أكثر ملاءمة لهذه الأنواع من الأسماك. ^{[ 30 ]} وتؤدي عمليات التصريف البيئية هذه، أو ما يُعرف بـ"زيادة التدفق"، إلى ارتفاع منسوب المياه بشكل ملحوظ خلال أواخر الصيف، حيث يصل حجم المياه المُصرفة عبر السد إلى 410 متر مكعب في الثانية (14600 قدم ^مكعب /ثانية) في أغسطس، و 290 متر مكعب في الثانية (10400 قدم ^مكعب /ثانية) في سبتمبر. وتتراوح درجة حرارة المياه المُصرفة عمومًا بين 8 و9 درجات مئوية (46 إلى 48 درجة فهرنهايت) . ^{[ 31 ]}        

من أبرز الفوائد التي روّج لها مؤيدو سد دورشاك توفيره فرصًا ترفيهية وفوائد اقتصادية لسكان المنطقة. ويُقدّر عدد زوار دورشاك سنويًا بين 110,000 و140,000 زائر، معظمهم خلال أشهر الصيف التي تشهد ارتفاعًا في منسوب المياه. تشمل الأنشطة الترفيهية ركوب القوارب والتزلج على الماء والتخييم وصيد الأسماك والمشي لمسافات طويلة والصيد البري؛ وتوجد ستة منحدرات للقوارب بجوار الخزان. تقع حديقة دورشاك الحكومية في ولاية أيداهو على خزان دورشاك، على بُعد حوالي 5 كيلومترات شمال السد. ^{[ 32 ]} يمتد الجزء العلوي من الخزان إلى غابة كليرووتر الوطنية . ^{[ 33 ]} يوجد مركز إقليمي للزوار عند سد دورشاك، كما تتوفر جولات سياحية داخل السد نفسه. إلا أن الانخفاض السنوي الكبير في منسوب مياه الخزان يتسبب في إغلاق منحدرات القوارب والمراسي لعدة أشهر كل عام، وظهور ما يشبه حلقة حوض الاستحمام على طول الشاطئ. وقد خلصت دراسة أجرتها جامعة أيداهو إلى أن هذا النمط من التشغيل يتسبب في خسارة ما بين 4.5 و5.9 مليون دولار من عائدات السياحة سنويًا. ^{[ 34 ]}  

ساهم إنشاء حوض مياه راكدة على امتداد 85 كيلومترًا (53 ميلًا) من نهر نورث فورك في دعم عمليات قطع الأشجار في المنطقة سابقًا، على الرغم من انخفاض حجم صناعة الأخشاب بشكل ملحوظ منذ القرن العشرين. نُقل حوالي 81 مليون قدم مكعب من الأخشاب عبر خزان دورشاك بين عامي 1988 و1991؛ إلا أنه لم يتم نقل الأخشاب عبر البوارج في البحيرة منذ عام 1991. ويعود ذلك جزئيًا إلى تطبيق خطة لزيادة تدفق المياه في أواخر الصيف، والتي تتطلب خفضًا أكبر في منسوب الخزان، مما يجعل مرافق مناولة الأخشاب أعلى بكثير من مستوى الماء، وأيضًا إلى تطوير طرق قطع الأشجار في المناطق النائية، مما يسمح بنقل أكثر كفاءة بالشاحنات. ^{[ 35 ]} وقد اقتُرح نقل جزء من مساحة التحكم في الفيضانات في دورشاك إلى سد غراند كولي في شمال واشنطن لتوفير كميات أكبر من المياه لزيادة التدفق؛ وهذا من شأنه أن يُحسّن من فرص الترفيه في البحيرة. ^{[ 36 ]} 

• قائمة بأكبر الخزانات في الولايات المتحدة
• قائمة أطول السدود في الولايات المتحدة

• كومبس، تري (1999). صيد سمك السلمون المرقط بالذبابة . غلوب بيكوت. رقم ISBN 1-5582-1903-X.
• لجنة الهندسة والأنظمة التقنية (1983). سلامة السدود القائمة: التقييم والتحسين . مطبعة الأكاديميات الوطنية.

• سد وخزان دورشاك – فيلق المهندسين بالجيش الأمريكي
• مركز زوار دورشاك – فيلق المهندسين بالجيش الأمريكي
• مجموعة سد دورشاك من المجموعات الرقمية لمكتبة جامعة أيداهو - صور ووثائق رقمية تتعلق بتخطيط وتطوير وبناء سد دورشاك، وتضم وثائق وصورًا توضح بالتفصيل التطور التشريعي والمادي للسد.