السد

مكونات السد الاصطناعي:
  1. تصميم مستوى المياه المرتفع (HWL)
  2. قناة المياه المنخفضة
  3. قناة الفيضان
  4. منحدر النهر
  5. مأدبة على ضفة النهر
  6. تاج السد
  7. منحدر جانب الأرض
  8. مقعد جانبي
  9. برم
  10. حاجز المياه المنخفض
  11. أرض على ضفاف النهر
  12. السد
  13. الأراضي المنخفضة المحمية
  14. منطقة النهر
جانب السد في ساكرامنتو ، كاليفورنيا

السد ( / ˈlɛvi / أو / ˈ lɛveɪ /[ a ] [1] السد ( الإنجليزية الأمريكية ) ، السد ( الإنجليزية البريطانية ؛ انظر الاختلافات الإملائيةالسد ، ضفة الفيضان ، أو ضفة التوقف هو هيكل يستخدم للحفاظ على مجرى الأنهار من التغير وحماية المنطقة المجاورة للنهر أو الساحل من الفيضانات. وعادة ما يكون ترابيًا وغالبًا ما يمتد موازيًا لمجرى النهر في سهله الفيضي أو على طول السواحل المنخفضة. [2]

يمكن أن تكون السدود عبارة عن هياكل طبيعية تتشكل بجوار ضفة النهر أو تكون حشوًا صناعيًا [ 3] أو جدارًا [4] ينظم مستويات المياه. ومع ذلك، يمكن أن تكون السدود سيئة للبيئة. [5] تعد جدران الفيضانات بديلاً أكثر تقييدًا.

لقد قامت الحضارات القديمة في وادي السند ومصر القديمة وبلاد ما بين النهرين والصين ببناء سدود. واليوم، يمكن العثور على سدود في جميع أنحاء العالم، وقد تكون فشل السدود بسبب التآكل أو لأسباب أخرى كوارث كبرى، [6] مثل فشل السدود الكارثي في ​​عام 2005 في نيو أورليانز الكبرى والذي حدث نتيجة لإعصار كاترينا .

علم أصول الكلمات

يستخدم متحدثو اللغة الإنجليزية الأمريكية كلمة levee ، من الكلمة الفرنسية levée (من صيغة الماضي المؤنث للفعل الفرنسي lever ، "رفع"). نشأت في نيو أورلينز بعد بضع سنوات من تأسيس المدينة في عام 1718 وتم تبنيها لاحقًا من قبل المتحدثين باللغة الإنجليزية. [7] يشتق الاسم من سمة ارتفاع تلال السد أعلى من القناة والسهول الفيضية المحيطة.

الكلمة الحديثة dike أو dyke مشتقة على الأرجح من الكلمة الهولندية dijk ، مع توثيق بناء السدود جيدًا في وقت مبكر من القرن الحادي عشر. تم تشكيل Westfriese Omringdijk بطول 126 كيلومترًا (78 ميلًا) ، والذي اكتمل بحلول عام 1250، من خلال ربط السدود القديمة الموجودة. يذكر المؤرخ الروماني تاسيتوس أن المتمردين باتافي اخترقوا السدود لإغراق أراضيهم وحماية انسحابهم (70  م ). [8] كانت كلمة dijk تشير في الأصل إلى كل من الخندق والضفة . وهي توازي عن كثب الفعل الإنجليزي to dig . [9]

في اللغة الأنجلو ساكسونية ، كانت كلمة ديك موجودة بالفعل وكانت تُنطق ديك في شمال إنجلترا وخندق في الجنوب. وعلى غرار اللغة الهولندية، تكمن الأصول الإنجليزية للكلمة في حفر خندق وتشكيل التربة المرتفعة في ضفة بجانبه. تعني هذه الممارسة أنه يمكن إعطاء الاسم إما للحفر أو للضفة. وبالتالي فإن سد أوفا هو هيكل مركب وكار دايك هو خندق - على الرغم من أنه كان له ضفاف مرتفعة أيضًا. في ميدلاندز الإنجليزية وشرق أنجليا ، وفي الولايات المتحدة، فإن السد هو ما يُسمى بالخندق في جنوب إنجلترا، علامة حدود الملكية أو قناة الصرف. عندما يحمل مجرى مائي، يمكن تسميته بالسد الجاري كما في سد ريبينجال الجاري ، الذي ينقل المياه من مصرف مياه الصرف ، كار دايك، إلى مصرف ساوث فورتي فوت في لينكولنشاير (TF1427). سد وير هو سد منقوع يقع في بورن نورث فين ، بالقرب من توينتي وعلى طول نهر جلين ، لينكولنشاير . في نورفولك وسوفولك برودز ، قد يكون السد عبارة عن خندق تصريف أو قناة اصطناعية ضيقة قبالة نهر أو برودز للوصول أو الإرساء، وقد تم تسمية بعض السدود الأطول، على سبيل المثال، كاندل دايك. [10]

في أجزاء من بريطانيا ، وخاصة اسكتلندا وشمال إنجلترا ، قد يكون السد عبارة عن جدار حقل، مصنوع عمومًا من الحجر الجاف .

الاستخدامات

سد معزز

الغرض الرئيسي من السدود الاصطناعية هو منع فيضانات المناطق الريفية المجاورة وإبطاء التغيرات الطبيعية في مجرى المياه لتوفير ممرات شحن موثوقة للتجارة البحرية بمرور الوقت؛ كما أنها تقيد تدفق النهر، مما يؤدي إلى تدفق مياه أعلى وأسرع. يمكن العثور على السدود بشكل أساسي على طول البحر، حيث لا تكون الكثبان الرملية قوية بما يكفي، على طول الأنهار للحماية من الفيضانات العالية، على طول البحيرات أو على طول الأراضي المستصلحة . علاوة على ذلك، تم بناء السدود لغرض التفتيت، أو كحدود لمنطقة الفيضانات. يمكن أن يكون الأخير فيضانًا متحكمًا فيه من قبل الجيش أو إجراء لمنع غمر منطقة أكبر محاطة بالسدود. تم بناء السدود أيضًا كحدود ميدانية وكدفاعات عسكرية . يمكن العثور على المزيد حول هذا النوع من السدود في المقال حول الجدران الحجرية الجافة .

يمكن أن تكون السدود عبارة عن أعمال ترابية دائمة أو إنشاءات طارئة (غالبًا من أكياس الرمل ) يتم بناؤها على عجل في حالة طوارئ الفيضانات.

تم بناء بعض أقدم السدود من قبل حضارة وادي السند (في باكستان وشمال الهند من حوالي  2600 قبل الميلاد ) والتي اعتمدت عليها الحياة الزراعية لشعوب هارابان. [11] كما تم بناء السدود منذ أكثر من 3000 عام في مصر القديمة ، حيث تم بناء نظام من السدود على طول الضفة اليسرى لنهر النيل لأكثر من 1000 كيلومتر (600 ميل)، ممتدًا من أسوان الحديثة إلى دلتا النيل على شواطئ البحر الأبيض المتوسط . كما قامت حضارات بلاد ما بين النهرين والصين القديمة ببناء أنظمة سدود كبيرة. [12] نظرًا لأن قوة السد لا تزيد عن قوة أضعف نقطة فيه، فيجب أن يكون ارتفاع ومعايير البناء متسقة على طوله. وقد جادل بعض الخبراء بأن هذا يتطلب سلطة حاكمة قوية لتوجيه العمل وربما كان حافزًا لتطوير أنظمة الحكم في الحضارات المبكرة. ومع ذلك، يشير آخرون إلى أدلة على أعمال ترابية واسعة النطاق للتحكم في المياه مثل القنوات و/أو السدود التي يرجع تاريخها إلى ما قبل الملك العقرب في مصر ما قبل الأسرات ، حيث كانت الحوكمة أقل مركزية بكثير.

مثال آخر على سد تاريخي يحمي مدينة الدولة المتنامية ميكسيكو-تينوتشتيتلان ومدينة تلاتيلولكو المجاورة، تم بناؤه في أوائل القرن الخامس عشر، تحت إشراف tlahtoani من altepetl Texcoco، Nezahualcoyotl. كانت وظيفته فصل المياه المالحة لبحيرة تيكسكوكو (مثالية للتقنية الزراعية Chināmitls ) عن المياه العذبة الصالحة للشرب التي يتم توفيرها للمستوطنات. ومع ذلك، بعد أن دمر الأوروبيون تينوتشتيتلان، تم تدمير السد أيضًا وأصبحت الفيضانات مشكلة رئيسية، مما أدى إلى تجفيف غالبية البحيرة في القرن السابع عشر.

تُبنى السدود عادةً عن طريق تكديس التراب على سطح مستوٍ وخالٍ من الأراضي. تكون عريضة عند القاعدة، وتتناقص تدريجيًا إلى قمة مستوية، حيث يمكن وضع سدود مؤقتة أو أكياس رمل. نظرًا لزيادة شدة تصريف الفيضانات في السدود على ضفتي النهر ، ولأن رواسب الطمي ترفع مستوى مجاري الأنهار ، فإن التخطيط والتدابير المساعدة أمر حيوي. غالبًا ما يتم إبعاد الأقسام عن النهر لتشكيل قناة أوسع، ويتم تقسيم أحواض وديان الفيضانات بواسطة سدود متعددة لمنع خرق واحد من إغراق مساحة كبيرة. يُعرف السد المصنوع من الحجارة الموضوعة في صفوف أفقية مع طبقة من العشب الرقيق بين كل منها باسم spetchel .

تتطلب السدود الاصطناعية هندسة كبيرة. يجب حماية سطحها من التآكل، لذلك يتم زراعتها بالنباتات مثل عشب برمودا من أجل ربط الأرض معًا. على الجانب الأرضي من السدود المرتفعة، عادة ما يتم إضافة تراس منخفض من الأرض يُعرف باسم بانكيت كإجراء آخر لمكافحة التآكل. على جانب النهر، يمثل التآكل الناجم عن الأمواج أو التيارات القوية تهديدًا أكبر لسلامة السد. تتم مواجهة آثار التآكل عن طريق زراعة نباتات مناسبة أو تركيب أحجار أو صخور أو حصائر مرجحة أو أسوار خرسانية . يتم إنشاء خنادق منفصلة أو بلاط تصريف لضمان عدم غمر الأساس بالمياه.

الوقاية من فيضانات الأنهار

سد مكسور على نهر ساكرامنتو
يمنع السد ارتفاع منسوب المياه في نهر المسيسيبي من الفيضانات في غرينتا ، لويزيانا ، في مارس 2005.

تم بناء أنظمة سدود بارزة على طول نهر المسيسيبي ونهر ساكرامنتو في الولايات المتحدة ، ونهر بو ، ونهر الراين ، ونهر ميوز ، ونهر الرون ، ونهر لوار ، ونهر فيستولا ، والدلتا التي تشكلها نهر الراين، ونهر ماس/ميوز ونهر شيلدت في هولندا ونهر الدانوب في أوروبا . خلال فترة الدول المتحاربة الصينية ، تم بناء نظام الري دوجيانجيان من قبل تشين كمشروع للحفاظ على المياه والسيطرة على الفيضانات. تقع البنية التحتية للنظام على نهر مين ، وهو أطول روافد نهر اليانغتسي ، في سيتشوان ، الصين .

يمثل نظام سدود المسيسيبي أحد أكبر الأنظمة من هذا النوع الموجودة في أي مكان في العالم. وهو يتألف من أكثر من 5600 كيلومتر (3500 ميل) من السدود الممتدة على طول حوالي 1000 كيلومتر (620 ميل) على طول نهر المسيسيبي، ويمتد من كيب جيراردو بولاية ميسوري إلى دلتا المسيسيبي . وقد بدأ المستوطنون الفرنسيون في لويزيانا في القرن الثامن عشر لحماية مدينة نيو أورليانز . [13] كان ارتفاع أول سدود لويزيانا حوالي 90 سم (3 أقدام) وغطت مسافة حوالي 80 كم (50 ميل) على طول ضفة النهر. [13] قام سلاح المهندسين بالجيش الأمريكي، بالاشتراك مع لجنة نهر المسيسيبي، بتوسيع نظام السدود بدءًا من عام 1882 لتغطية ضفاف النهر من القاهرة بولاية إلينوي إلى مصب دلتا المسيسيبي في لويزيانا. [13] بحلول منتصف الثمانينيات، وصلت إلى امتدادها الحالي وبلغ متوسط ​​ارتفاعها 7.3 مترًا (24 قدمًا)؛ يصل ارتفاع بعض سدود المسيسيبي إلى 15 مترًا (50 قدمًا). تشمل سدود المسيسيبي أيضًا بعضًا من أطول السدود الفردية المستمرة في العالم. يمتد أحد هذه السدود جنوبًا من باين بلاف ، أركنساس ، لمسافة حوالي 610 كم (380 ميلًا). غالبًا ما تمت مقارنة نطاق وحجم سدود المسيسيبي بسور الصين العظيم . [14]

يوصي سلاح المهندسين بالجيش الأمريكي (USACE) ويدعم تقنية الاحتواء الخلوي (الخلايا الجيولوجية) كأفضل ممارسة إدارية. [15] يتم إيلاء اهتمام خاص لمسألة تآكل السطح ومنع التجاوز وحماية قمة السد والمنحدر المصب. يوفر التعزيز باستخدام الخلايا الجيولوجية قوة شد للتربة لمقاومة عدم الاستقرار بشكل أفضل.

يمكن أن تؤدي السدود الاصطناعية إلى ارتفاع مستوى قاع النهر الطبيعي بمرور الوقت؛ وسواء حدث هذا أم لا ومدى سرعته، فإن ذلك يعتمد على عوامل مختلفة، أحدها كمية ونوع حمولة قاع النهر. تميل الأنهار الرسوبية ذات التراكمات الكثيفة من الرواسب إلى هذا السلوك. توجد أمثلة على الأنهار حيث أدت السدود الاصطناعية إلى ارتفاع مستوى قاع النهر، حتى النقطة التي يكون فيها قاع النهر أعلى من سطح الأرض المجاور خلف السدود، في النهر الأصفر في الصين ونهر المسيسيبي في الولايات المتحدة.

الوقاية من الفيضانات الساحلية

السدود شائعة جدًا في الأراضي المستنقعية التي تحد خليج فندي في نيو برونزويك ونوفا سكوشا ، كندا . يمكن أن يُنسب الفضل إلى الأكاديين الذين استوطنوا المنطقة في البناء الأصلي للعديد من السدود في المنطقة، والتي تم إنشاؤها لغرض زراعة الأراضي المستنقعية المدية الخصبة. يشار إلى هذه السدود باسم السدود. وهي مبنية ببوابات تصريف مفصلية تفتح عند انخفاض المد لتصريف المياه العذبة من الأراضي المستنقعية الزراعية وتغلق عند ارتفاع المد لمنع مياه البحر من الدخول خلف السد. تسمى بوابات التصريف هذه " aboiteaux ". في منطقة لوار ماينلاند حول مدينة فانكوفر ، كولومبيا البريطانية ، توجد سدود (تُعرف محليًا باسم السدود، ويُشار إليها أيضًا باسم "جدار البحر") لحماية الأراضي المنخفضة في دلتا نهر فريزر ، وخاصة مدينة ريتشموند في جزيرة لولو . هناك أيضًا سدود لحماية المواقع الأخرى التي غمرتها المياه في الماضي، مثل منطقة بيت بولدر، والأراضي المجاورة لنهر بيت ، والأنهار الفرعية الأخرى.

كما تنتشر السدود الساحلية للوقاية من الفيضانات على طول الساحل الداخلي خلف بحر وادن ، وهي المنطقة التي دمرتها العديد من الفيضانات التاريخية. [16] وبالتالي، أقامت الشعوب والحكومات أنظمة سدود حماية من الفيضانات كبيرة ومعقدة بشكل متزايد لوقف البحر حتى أثناء فيضانات العواصف. وأكبر هذه السدود هي السدود الضخمة في هولندا ، والتي تجاوزت مجرد الدفاع ضد الفيضانات، حيث استعادت بقوة الأراضي التي تقع تحت مستوى سطح البحر المتوسط. [17]

السدود الحافزية أو الحواجز الصخرية

هذه الهياكل الهيدروليكية من صنع الإنسان عادة ما توضع للحماية من التآكل. وعادة ما توضع في الأنهار الطميية بشكل عمودي أو بزاوية على ضفة القناة أو الجدار ، [18] وتستخدم على نطاق واسع على طول الخطوط الساحلية. هناك نوعان شائعان من السدود الحافزة، نفاذة وغير نفاذة، اعتمادًا على المواد المستخدمة في بنائها.

أمثلة طبيعية

تتشكل السدود الطبيعية عادة حول الأنهار والخلجان المنخفضة دون تدخل بشري. وهي عبارة عن تلال طويلة من الطين و/أو الطمي تتشكل على سهول الفيضان النهرية المجاورة مباشرة لضفافها المقطوعة. ومثلها كمثل السدود الاصطناعية، تعمل هذه السدود على تقليل احتمالية غمر السهول الفيضية.

إن ترسب السدود هو نتيجة طبيعية لفيضان الأنهار المتعرجة التي تحمل نسبًا عالية من الرواسب المعلقة في شكل رمال ناعمة وطمي وطين. ولأن القدرة الاستيعابية للنهر تعتمد جزئيًا على عمقه، فإن الرواسب الموجودة في الماء فوق ضفاف القناة المغمورة بالمياه لم تعد قادرة على الاحتفاظ بنفس عدد الرواسب الدقيقة المعلقة مثل الوادي الرئيسي . وبالتالي تترسب الرواسب الدقيقة الزائدة بسرعة على أجزاء السهول الفيضية الأقرب إلى القناة. وفي عدد كبير من الفيضانات، سيؤدي هذا في النهاية إلى تراكم التلال في هذه المواضع وتقليل احتمالية حدوث المزيد من الفيضانات وحوادث بناء السدود. [19]

إذا استمر التراكم في القناة الرئيسية، فسيؤدي هذا إلى زيادة احتمالية تجاوز السد مرة أخرى، ويمكن أن تستمر السدود في التراكم. في بعض الحالات، يمكن أن يؤدي هذا إلى ارتفاع قاع القناة في النهاية فوق السهول الفيضية المحيطة، محاطًا فقط بالسدود المحيطة به؛ ومن الأمثلة على ذلك النهر الأصفر في الصين بالقرب من البحر، حيث تبدو السفن العابرة للمحيطات وكأنها تبحر عالياً فوق السهل على النهر المرتفع. [20]

إن السدود شائعة في أي نهر يحتوي على نسبة عالية من الرواسب المعلقة، وبالتالي فهي مرتبطة ارتباطًا وثيقًا بالقنوات المتعرجة ، والتي من المرجح أيضًا أن تحدث حيث يحمل النهر نسبة كبيرة من الرواسب المعلقة. ولأسباب مماثلة، فهي شائعة أيضًا في الجداول المدية، حيث تجلب المد والجزر كميات كبيرة من الطمي والطين الساحلي. تتسبب المد الربيعي المرتفع في حدوث فيضانات، مما يؤدي إلى بناء السدود.

الأعطال والانتهاكات

يمكن أن تفشل السدود الطبيعية والبشرية بعدة طرق. تشمل العوامل التي تسبب فشل السد تجاوز الحد الأقصى، والتآكل، والفشل الهيكلي، وتشبع السد. الأكثر شيوعًا (وخطورة) هو خرق السد . هنا، ينكسر جزء من السد أو يتآكل، تاركًا فتحة كبيرة للمياه لتغمر الأرض التي يحميها السد. يمكن أن يكون الخرق فشلًا مفاجئًا أو تدريجيًا، ناتجًا إما عن تآكل السطح أو ضعف تحت السطح في السد. يمكن أن يترك الخرق رواسب على شكل مروحة تشع بعيدًا عن الخرق، ويوصف بأنه شق شق . في السدود الطبيعية، بمجرد حدوث خرق، ستظل الفجوة في السد حتى يتم ملؤها مرة أخرى من خلال عمليات بناء السد. وهذا يزيد من فرص حدوث خروقات مستقبلية في نفس الموقع. يمكن أن تكون الخروقات موقعًا لانقطاعات متعرجة إذا تم تحويل اتجاه تدفق النهر بشكل دائم عبر الفجوة.

في بعض الأحيان يقال إن السدود تفشل عندما يتجاوز الماء قمة السد. وهذا من شأنه أن يتسبب في حدوث فيضانات في السهول الفيضية، ولكن لأنه لا يلحق الضرر بالسد، فإن عواقبه على الفيضانات المستقبلية أقل.

من بين آليات الفشل المختلفة التي تسبب خرق السد، وجد أن تآكل التربة هو أحد أهم العوامل. يعد التنبؤ بتآكل التربة وتوليد التآكل عند حدوث تجاوز السد أمرًا مهمًا من أجل تصميم سد مستقر وجدران فيضان . كانت هناك دراسات عديدة للتحقيق في قابلية التربة للتآكل. استخدم Briaud et al. (2008) [21] اختبار جهاز وظيفة التآكل (EFA) لقياس قابلية التربة للتآكل وبعد ذلك باستخدام برنامج Chen 3D، تم إجراء عمليات محاكاة عددية على السد لمعرفة متجهات السرعة في المياه التي تجاوزت السد والتآكل الناتج عندما تصطدم المياه التي تجاوزت السد بالسد. من خلال تحليل نتائج اختبار EFA، تم تطوير مخطط تآكل لتصنيف قابلية التربة للتآكل. في عام 2009، قام هيوز ونادال [22] بدراسة تأثير مزيج من فيضانات الأمواج وفيضانات العواصف على التآكل وتوليد التآكل في السدود. وتضمنت الدراسة المعلمات الهيدروليكية وخصائص التدفق مثل سمك التدفق وفترات الموجات ومستوى الارتفاع فوق تاج السد في تحليل تطور التآكل. ووفقًا للاختبارات المعملية، تم استخلاص الارتباطات التجريبية المتعلقة بمتوسط ​​تصريف الفيضانات لتحليل مقاومة السد للتآكل. لا يمكن أن تتناسب هذه المعادلات إلا مع الموقف، على غرار الاختبارات التجريبية، في حين أنها يمكن أن تعطي تقديرًا معقولًا إذا تم تطبيقها على ظروف أخرى.

أجرى أوسولي وآخرون (2014) وكاريمبور وآخرون (2015) نمذجة فيزيائية على مستوى المختبر للسدود لتقييم خصائص الدرجات للسدود المختلفة بسبب تجاوز جدار الفيضان. [23] [24]

هناك طريقة أخرى يتم تطبيقها لمنع فشل السدود وهي التصوير المقطعي بالمقاومة الكهربائية (ERT). يمكن لهذه الطريقة الجيوفيزيائية غير المدمرة الكشف مسبقًا عن مناطق التشبع الحرجة في السدود. وبالتالي يمكن استخدام التصوير المقطعي بالمقاومة الكهربائية في مراقبة ظاهرة التسرب في الهياكل الأرضية والعمل كنظام إنذار مبكر، على سبيل المثال، في الأجزاء الحرجة من السدود أو السدود. [25]

التأثيرات السلبية

إن الهياكل الكبيرة الحجم المصممة لتعديل العمليات الطبيعية لها حتما بعض العيوب أو التأثيرات السلبية.

التأثير البيئي

تتسبب السدود في مقاطعة النظم البيئية للسهول الفيضية التي تطورت في ظل ظروف الفيضانات الموسمية. [26] وفي كثير من الحالات، يكون التأثير مضاعفًا، حيث يعمل انخفاض تكرار الفيضانات أيضًا على تسهيل تغيير استخدام الأراضي من السهول الفيضية الحرجية إلى المزارع.

زيادة الطول

في مستجمعات المياه الطبيعية، تنتشر مياه الفيضانات على مساحة من الأرض ثم تعود ببطء إلى النهر. وفي اتجاه مجرى النهر، يتم توزيع المياه من منطقة الفيضان على فترات زمنية. وإذا أبقت السدود مياه الفيضانات داخل قناة ضيقة، فإن المياه يتم توصيلها باتجاه مجرى النهر على مدى فترة زمنية أقصر. ويعني نفس حجم المياه على مدى فترة زمنية أقصر ارتفاعًا في مستوى النهر. ومع بناء المزيد من السدود في اتجاه مجرى النهر، تزداد فترة تكرار أحداث ارتفاع منسوب المياه في النهر، مما يتطلب غالبًا زيادة ارتفاع السد. [27]

تؤدي خروقات السد إلى حدوث فيضانات عالية الطاقة

أثناء الفيضانات الطبيعية، يرتفع الماء المتسرب من فوق ضفاف الأنهار ببطء. وعندما ينهار أحد السدود، يتدفق جدار من الماء الذي يحتجزه السد فجأة فوق المناظر الطبيعية، تمامًا مثل انهيار السد. وقد تتعرض المناطق المتضررة البعيدة عن الخرق لفيضانات مماثلة لحدث طبيعي، في حين أن الضرر بالقرب من الخرق يمكن أن يكون كارثيًا، بما في ذلك حفر حفر وقنوات عميقة في المناظر الطبيعية القريبة. [28]

فيضانات مطولة بعد فشل السد

في ظل الظروف الطبيعية، تعود مياه الفيضانات بسرعة إلى مجرى النهر مع انخفاض مستويات المياه. وأثناء حدوث خرق في السد، تتدفق المياه إلى السهل الفيضي وتتحرك إلى أسفل المنحدر حيث يتم منعها من العودة إلى النهر. وتستمر الفيضانات على هذه المناطق لفترة طويلة، في انتظار تسرب مياه الفيضانات ببطء وتبخرها.

الهبوط وتسرب مياه البحر

تضيف الفيضانات الطبيعية طبقة من الرواسب إلى السهول الفيضية. يؤدي الوزن الإضافي لهذه الطبقات على مدى قرون عديدة إلى غرق القشرة بشكل أعمق في الوشاح ، تمامًا مثل كتلة خشبية عائمة يتم دفعها إلى عمق أكبر في الماء إذا تمت إضافة لوح آخر في الأعلى. لا يتوقف زخم الحركة الهابطة على الفور عندما تتوقف إضافة طبقات الرواسب الجديدة، مما يؤدي إلى الهبوط (غرق سطح الأرض). [29] في المناطق الساحلية، يؤدي هذا إلى انخفاض الأرض تحت مستوى سطح البحر، وهجرة المحيط إلى الداخل، وتسلل المياه المالحة إلى طبقات المياه الجوفية العذبة. [30]

فقدان الرواسب الساحلية

عندما يتدفق نهر كبير إلى المحيط، تتباطأ سرعة الماء فجأة وتقل قدرته على نقل الرمال والطمي. تبدأ الرواسب في الترسيب، وتشكل في النهاية دلتا وتمتد إلى الساحل باتجاه البحر. أثناء أحداث الفيضانات اللاحقة، ستجد المياه المتسربة من القناة طريقًا أقصر إلى المحيط وتبدأ في بناء دلتا جديدة. تعمل حركة الأمواج والتيارات المحيطية على إعادة توزيع بعض الرواسب لبناء الشواطئ على طول الساحل. عندما يتم بناء السدود على طول الطريق إلى المحيط، يتم قطع الرواسب الناتجة عن أحداث الفيضانات، ولا يهاجر النهر أبدًا، وتنقل سرعة النهر المرتفعة الرواسب إلى المياه العميقة حيث لا يمكن لحركة الأمواج والتيارات المحيطية إعادة توزيعها. بدلاً من تشكيل دلتا على شكل إسفين طبيعي، تمتد " دلتا أقدام الطيور " بعيدًا في المحيط. تشمل النتائج على الأراضي المحيطة استنزاف الشواطئ، والهبوط، وتسلل المياه المالحة، وفقدان الأراضي. [31]

انظر أيضا

ملحوظات

  1. ^ في بعض الأحيان ' levée '

مراجع

  1. ^ "levee" . قاموس أكسفورد الإنجليزي (الطبعة الإلكترونية). مطبعة جامعة أكسفورد . (يشترط الاشتراك أو العضوية في المؤسسة المشاركة.)
  2. ^ هنري بيتروسكي (2006). "السدود والأراضي المرتفعة الأخرى". مجلة العالم الأمريكي . 94 (1): 7-11. doi :10.1511/2006.57.7.
  3. ^ "Levee". education.nationalgeographic.org . National Geographic Society . تم الاسترجاع في 27 مارس 2023 .
  4. ^ "Levee". ناشيونال جيوغرافيك . تم الاسترجاع في 28 يونيو 2023 .
  5. ^ "الحد من مخاطر الفيضانات مع فوائد متعددة: مساحة أكبر للنهر". www.preventionweb.net . 6 مايو 2022 . تم الاسترجاع 22 يناير 2023 .
  6. ^ "نظرة على منع تآكل السدود". الوكالة الفيدرالية لإدارة الطوارئ . 11 فبراير 2021. تم الاسترجاع في 28 يونيو 2023 .
  7. ^ "levee" . قاموس أكسفورد الإنجليزي (الطبعة الإلكترونية). مطبعة جامعة أكسفورد . (يُشترط الاشتراك أو عضوية المؤسسة المشاركة.) 1718–1720 : "خطة دومون، نيو أورليانز" [ملصق الخريطة]. يظهر في كتاب جاستن وينسور (1895) حوض المسيسيبي: الصراع في أمريكا بين إنجلترا وفرنسا 1697–1763. بوسطن؛ نيويورك: هوتون، ميفلين وشركاه ISBN 0833747223. 1770 : "المدينة [ نيو أورليانز] محمية من فيضانات النهر بواسطة ضفة مرتفعة، تسمى عمومًا ليفيه". فيليب بيتمان، الحالة الحالية للمستوطنات الأوروبية على نهر المسيسيبي؛ مع وصف جغرافي لذلك النهر. لندن 
  8. ^ تاريخ تاسيتوس، المجلد 19
  9. ^ “Etymologisch woordenboek van het Nederlands، deel 1: A t / m E – مطبعة جامعة أمستردام”. Aup.nl . أرشفة من الأصلي في 26 مارس 2017 . تم الاسترجاع 12 فبراير 2015 .
  10. ^ "إغلاق مسار المشاة في طريق Weavers' Way – Decoy Road (Hickling) إلى Potter Heigham 7 يناير 2011 – 6 أبريل 2012". Countrysideaccess.norfolk.gov.uk . تم الاسترجاع في 17 مايو 2013 .
  11. ^ "حضارات وادي نهر السند". History-world.org . مؤرشف من الأصل في 10 يونيو 2012 . تم الاسترجاع في 12 سبتمبر 2008 .{{cite web}}: CS1 maint: unfit URL (link)
  12. ^ نيدهام، جوزيف. (1971). العلوم والحضارة في الصين: المجلد 4، الفيزياء والتكنولوجيا الفيزيائية، الجزء 3، الهندسة المدنية والملاحة. كامبريدج: مطبعة جامعة كامبريدج؛ بريان لاندر. "الإدارة الحكومية لسدود الأنهار في الصين المبكرة: مصادر جديدة عن التاريخ البيئي لمنطقة يانغتسي الوسطى". تونغ باو 100.4-5 (2014): 325-362.
  13. ^ abc Kemp, Katherine. نظام سد المسيسيبي وبنية التحكم في النهر القديم، بيئة لويزيانا. Tulane.edu
  14. ^ McPhee, John (23 February 1987). "The Control of Nature: Atchafalaya". The New Yorker . مؤرشف من الأصل في 13 مايو 2011 . تم الاسترجاع في 12 مايو 2011 . أعيد نشره في McPhee, John (1989). The Control of Nature . Farrar, Straus and Giroux. p. 272. ISBN 0-374-12890-1.
  15. ^ إدوارد ب. بيري (سبتمبر 1998). "إعادة تأهيل السد في التقرير الفني لهيئة المهندسين بالجيش الأمريكي REMR-GT-26، طرق مبتكرة لإعادة تأهيل السد" (PDF) . Dtic.mil . مؤرشف من الأصل في 8 أبريل 2013. تم الاسترجاع في 3 أبريل 2019 .
  16. ^ "مجموعة العمل الثلاثية المعنية بحماية السواحل وارتفاع مستوى سطح البحر (CPSL)، النظام البيئي لبحر وادن رقم 25 بقلم جاكوبس هوفستيد، الأمانة العامة لبحر وادن (CWSS)، فيلهلمسهافن، ألمانيا، 2009" (PDF) . Waddensea-secretariat.org . مؤرشف من الأصل (PDF) في 9 أكتوبر 2022. تم الاسترجاع في 3 أبريل 2019 .
  17. ^ مات روزنبرج. "سدود هولندا - الجغرافيا". Geography.about.com . مؤرشف من الأصل في 1 فبراير 2009 . تم الاسترجاع في 6 ديسمبر 2014 .
  18. ^ "هاو زانج، هاجيمي ناكاجاوا، 2008، البحث حول السد الناتئ: التطورات الحديثة والأبحاث المستقبلية" (PDF) . Dpri.kyoto-u.ac.jp . مؤرشف من الأصل (PDF) في 9 أكتوبر 2022. تم الاسترجاع في 17 مايو 2013 .
  19. ^ Leeder, MR (2011). Sedimentology and sedimentary basins : from turbulence to tectonics (2nd ed.). Chichester, West Sussex, UK: Wiley-Blackwell. ص 265-266. ISBN 9781405177832.
  20. ^ ليدر 2011، ص 269-271.
  21. ^ Briaud, J., Chen, H., Govindasamy, A., Storesund, R. (2008). تآكل السدود بسبب تجاوزها للحدود في نيو أورليانز أثناء إعصار كاترينا. مجلة الهندسة الجيوتقنية والجيولوجية البيئية. 134 (5): 618-632.
  22. ^ هيوز، إس إيه، نادال، نورث كارولينا (2009). دراسة معملية لتجاوز الأمواج وتجاوز العواصف في أحد السدود. الهندسة الساحلية. 56: 244-259
  23. ^ كريمبور، مازداك؛ هاينزل، كايل؛ ستيندباك، إيمالين؛ جالي، كيفن؛ زاميران، سيافاش؛ أوسولي، عبد الرضا (2015). "خصائص التعرية للسدود المشبعة بسبب تجاوز جدار الفيضان". IFCEE 2015. ص 1298-1307. doi :10.1061/9780784479087.117. ISBN 9780784479087.
  24. ^ "تآكل السد واحتمالات الانجراف بسبب تجاوز جدار الفيضان (ملف PDF متاح للتحميل)". ResearchGate .
  25. ^ أروسيو، دييغو؛ موندا، ستيفانو؛ تريسولدي، جريتا؛ بابيني، مونيكا؛ لونجوني، لورا؛ زانزي، لويجي (13 أكتوبر 2017). "نظام مقاومة مخصص لمراقبة التشبع والتسرب في السدود الترابية: التثبيت والتحقق". علوم الأرض المفتوحة . 9 (1): 457-467. رمز Bibcode : 2017OGeo....9...35A. doi : 10.1515/geo-2017-0035 . hdl : 11380/1151894 . ISSN  2391-5447.
  26. ^ Knox, RL, Wohl, EE, and Morrison, RR, 2022, السدود لا تحمي، بل تفصل: أ
  27. ^ مونوز، إس إي، جيوسان، إل، ثيريل، إم دي، ريمو، جيه دبليو إف، شين، زد، سوليفان، آر إم، ويمان، سي، أودونيل، إم، ودونيلي، جيه بي، 2018، التحكم المناخي في مخاطر فيضانات نهر المسيسيبي المتضخمة من خلال هندسة الأنهار: نيتشر، المجلد 556، ص 95-98، دوي: 10.1038/nature26145.
  28. ^ أولسون، ك.، ماثيوز، ج.، مورتون، إل دبليو، وسلون، ج.، 2015، تأثير خروقات السد والفيضانات وجرف الأرض على إنتاجية التربة: مجلة الحفاظ على التربة والمياه، المجلد 70، ص. 5أ-11أ، doi:10.2489/jswc.70.1.5A.
  29. ^ سيمز، أيه آر، وأندرسون، جيه بي، وديويت، آر، ولامبيك، كيه، وبورسيل، أيه، 2013، تحديد معدلات هبوط السواحل منذ آخر فترة جليدية ودور تحميل الرواسب: التغير العالمي والكوكبي، المجلد 111، ص 296-308، doi:10.1016/j.gloplacha.2013.10.002.
  30. ^ شميدت، سي دبليو، 2015، هبوط الدلتا: تهديد وشيك للسكان الساحليين: وجهات نظر الصحة البيئية، المجلد 123، doi:10.1289/ehp.123-A204.
  31. ^ إدموندز، دي إيه، وتوبي، إس سي، وسيفرد، سي جي، وتويلي، آر، وبنتلي، إس جيه، وهاجن، إس، وشو، كيه، 2023، خسارة الأراضي بسبب ميزانية الرواسب المعدلة من قبل الإنسان في دلتا نهر المسيسيبي: استدامة الطبيعة، المجلد 6، ص 644-651، doi:10.1038/s41893-023-01081-0.
  • "خدعة حفاري الآبار"، يونيو 1951، مقالة في مجلة Popular Science حول كيفية استخدام مهندسي التحكم في الفيضانات لطريقة قديمة لحماية سدود الفيضانات على طول الأنهار من التسرب الذي يقوض السد
  • "تصميم وبناء السدود" دليل مهندس الجيش الأمريكي EM-1110-2-1913
  • دليل السدود الدولية
Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Levee&oldid=1243000235"
Original text
Rate this translation
Your feedback will be used to help improve Google Translate