سد كاريبا

سد كاريبا هو سد خرساني مقوس مزدوج الانحناء يقع في مضيق كاريبا بحوض نهر زامبيزي بين زامبيا وزيمبابوي . يبلغ ارتفاع السد 128 مترًا (420 قدمًا) وطوله 579 مترًا (1900 قدمًا) . ^{[ 1 ]} يشكل السد بحيرة كاريبا ، التي تمتد لمسافة 280 كيلومترًا (170 ميلًا) وتحتوي على 185 كيلومترًا مكعبًا (150,000,000 فدان قدم) من الماء.    

شُيّد السد بأمر من حكومة اتحاد روديسيا ونياسالاند ، وهي مستعمرة اتحادية ضمن الإمبراطورية البريطانية . وكان المهندسون الاستشاريون هم شركة جيب، كوين، سوجي (كاريبا) (المحدودة)، وهي مشروع مشترك بين مهندسين استشاريين، ضمت شركة السير ألكسندر جيب وشركائه ، بقيادة السير أنجوس باتون ، ^{[ 2 ]} وشركة كوين وبيليه ، بقيادة أندريه كوين . ^{[ 3 ]} وقد شُيّد السد الخرساني ذو القوس المزدوج بين عامي 1955 و1959 من قِبل شركة كوجيفار-إمبريسيت الإيطالية ^{[ 3 ]} بتكلفة 135 مليون دولار للمرحلة الأولى التي اقتصرت على محطة كاريبا الجنوبية لتوليد الطاقة. لم يكتمل بناء محطة كاريبا الشمالية للطاقة وإضافة كهفها بواسطة شركة ميتشل للإنشاءات ^{[ 4 ]} حتى عام 1977، وذلك بسبب مشاكل سياسية في الغالب، بتكلفة إجمالية بلغت 480 مليون دولار. وخلال فترة الإنشاء، فقد 86 عاملاً حياتهم. ^{[ 3 ] [ 5 ]}

افتتحت الملكة إليزابيث الأم السد رسميًا في 17 مايو 1960. ^{[ 6 ] [ 7 ]}

يُزوّد ​​سد كاريبا أجزاءً من زامبيا (منطقة حزام النحاس ) وزيمبابوي بـ 2010 ميغاواط (2,700,000 حصان) من الكهرباء ، ويُنتج 6400 غيغاواط ساعة (23,000 تيراجول) سنويًا . ولكل دولة محطة توليد طاقة خاصة بها على الضفة الشمالية والجنوبية للسد على التوالي. وتعمل المحطة الجنوبية التابعة لزيمبابوي منذ عام 1960، وتضم ستة مولدات، تبلغ قدرة كل منها 125 ميغاواط (168,000 حصان) ، بإجمالي قدرة 750 ميغاواط (1,010,000 حصان) . ^{[ 8 ] [ 9 ]}    

في 11 نوفمبر/تشرين الثاني 2013، أعلن وزير المالية الزيمبابوي، باتريك تشيناماسا، عن زيادة قدرة محطة كاريبا الكهرومائية (الجنوبية) بمقدار 300 ميغاواط. وقد مُوِّلَت تكلفة تطوير المحطة بقرض صيني بقيمة 319 مليون دولار. تُعدّ هذه الصفقة مثالاً واضحاً على سياسة زيمبابوي "التوجه شرقاً"، التي تبنّتها بعد خلافها مع القوى الغربية. ^{[ 10 ]} بدأ العمل على توسعة محطة كاريبا الجنوبية في منتصف عام 2014، وكان من المتوقع في البداية أن يكتمل في عام 2019. ^{[ 11 ]}

في مارس 2018، افتتح الرئيس إيمرسون منانغاغوا التوسعة المكتملة لمحطة كاريبا الجنوبية لتوليد الطاقة الكهرومائية . وقد رفعت إضافة توربينين جديدين بقدرة 150 ميغاواط (200,000 حصان) قدرة المحطة إلى 1,050 ميغاواط (1,410,000 حصان) . نفذت شركة سينوهيدرو أعمال التوسعة بتكلفة 533 مليون دولار أمريكي. بدأت الأعمال في عام 2014، واكتملت في مارس 2018. ^{[ 12 ]}  

تعمل المحطة الشمالية التابعة لزامبيا منذ عام 1976، وتضم أربعة مولدات كهربائية، قدرة كل منها 150 ميغاواط (200,000 حصان) ، بإجمالي قدرة 600 ميغاواط (800,000 حصان) . وقد اكتملت أعمال توسيع هذه القدرة بمقدار 360 ميغاواط إضافية (480,000 حصان) لتصل إلى 960 ميغاواط (1,290,000 حصان) في ديسمبر 2013. كما أُضيف مولدان كهربائيان آخران، قدرة كل منهما 180 ميغاواط. ^{[ 13 ] [ 14 ] [ 15 ]}    

تم تخطيط مشروع سد كاريبا وتنفيذه من قبل حكومة اتحاد روديسيا ونياسالاند ، الذي كان يُشار إليه غالبًا باسم اتحاد وسط أفريقيا. كان اتحاد وسط أفريقيا "مستعمرة اتحادية" ضمن الإمبراطورية البريطانية في جنوب أفريقيا، واستمر وجوده من عام 1953 حتى نهاية عام 1963، وشمل مستعمرة روديسيا الجنوبية البريطانية السابقة ذاتية الحكم، ومحميتي روديسيا الشمالية ونياسالاند البريطانيتين السابقتين . في وقت سابق من عام 1953 (قبل تأسيس الاتحاد)، قررت روديسيا الشمالية بناء سد داخل أراضيها، على نهر كافوي ، أحد روافد نهر زامبيزي الرئيسية . كان من شأن هذا السد أن يكون أقرب إلى منطقة حزام النحاس في روديسيا الشمالية، التي كانت بحاجة إلى مزيد من الطاقة. وكان هذا المشروع سيكون أقل تكلفة وأقل ضخامة، مع تأثير بيئي أصغر. اعترضت روديسيا الجنوبية، أغنى الدول الثلاث، على بناء سد كافوي وأصرت على إقامته في كاريبا. كما أن سعة سد كافوي كانت أقل بكثير من سعة سد كاريبا. ^{[ 16 ]} في البداية، تولت مؤسسة الطاقة في وسط أفريقيا إدارة وصيانة السد. ^{[ 17 ]} أما الآن ، فتملك هيئة نهر زامبيزي سد كاريبا وتديره ، ^{[ 18 ]} وهي هيئة مملوكة بالتساوي لزيمبابوي وزامبيا . ^{[ 19 ]}

منذ استقلال زامبيا، تم بناء ثلاثة سدود على نهر كافوي: سد كافوي جورج العلوي ، وسد كافوي جورج السفلي ، وسد إيتيزي-تيزي . ^{[ 20 ]}

في 6 فبراير 2008، أفادت هيئة الإذاعة البريطانية (بي بي سي) أن الأمطار الغزيرة قد تؤدي إلى فتح بوابات السد، مما سيجبر 50 ألف شخص على إخلاء منازلهم في المناطق الواقعة أسفل مجرى النهر. ^{[ 28 ]} وأدى ارتفاع منسوب المياه إلى فتح بوابات السد في مارس 2010، مما استدعى إجلاء 130 ألف شخص كانوا يعيشون في السهول الفيضية، وأثار مخاوف من امتداد الفيضانات إلى المناطق المجاورة. ^{[ 29 ]}

في مارس 2014، وفي مؤتمر نظمته هيئة نهر زامبيزي ، حذر المهندسون من أن أساسات السد قد ضعفت وأن هناك احتمالاً لانهيار السد ما لم يتم إجراء الإصلاحات. ^{[ 30 ]}

في 3 أكتوبر/تشرين الأول 2014، أفادت هيئة الإذاعة البريطانية (بي بي سي) بأن "سد كاريبا في حالة خطيرة. افتُتح عام 1959، وشُيّد على قاعدة صلبة ظاهريًا من البازلت. ولكن، خلال الخمسين عامًا الماضية، تسببت السيول المتدفقة من المفيض في تآكل هذه القاعدة الصخرية، مُحدثةً حفرةً هائلةً أدت إلى تقويض أساسات السد. ... ويحذر المهندسون الآن من أنه بدون إصلاحات عاجلة، سينهار السد بأكمله. وإذا حدث ذلك، فإن جدارًا مائيًا هائلًا كأمواج تسونامي سيجتاح وادي نهر زامبيزي، ويصل إلى حدود موزمبيق في غضون ثماني ساعات. وسيُغرق هذا السيل سد كاهورا باسا في موزمبيق ، ويُعطّل 40% من قدرة جنوب أفريقيا على توليد الطاقة الكهرومائية. وإلى جانب الدمار الذي لحق بالحياة البرية في الوادي، تُقدّر هيئة نهر زامبيزي أن حياة 3.5 مليون شخص مُعرّضة للخطر." ^{[ 31 ]}

في يونيو 2015، أنجز معهد إدارة المخاطر في جنوب أفريقيا تقريرًا بحثيًا حول المخاطر بعنوان " أثر انهيار سد كاريبا" . وخلص التقرير إلى ما يلي: "بينما يمكننا مناقشة ما إذا كان سد كاريبا سينهار، ولماذا قد يحدث ذلك، ومتى، فليس هناك شك في أن الأثر على المنطقة سيكون كارثيًا". ^{[ 32 ]}

في يناير 2016، أفادت التقارير بانخفاض منسوب المياه في السد إلى 12% من سعته. وانخفض المنسوب بمقدار 5.58 متر (18.3 قدم) ، أي ما يزيد قليلاً عن 1.75 متر (5 أقدام و9 بوصات) عن الحد الأدنى لمستوى التشغيل اللازم لتوليد الطاقة الكهرومائية. وقد أدى انخفاض هطول الأمطار والإفراط في استخدام المياه من قبل محطات توليد الطاقة إلى جفاف الخزان تقريبًا، مما يزيد من احتمالية مواجهة كل من زيمبابوي وزامبيا لنقص في المياه. ^{[ 33 ]}   

في شهري يوليو وسبتمبر من عام 2018، ذكرت صحيفة لوساكا تايمز أن العمل قد بدأ فيما يتعلق بحوض الغطس والتشققات في جدار السد. ^{[ 34 ] [ 35 ]}

في 22 فبراير 2019، أفادت بلومبيرغ بأن "زامبيا خفضت إنتاج الطاقة الكهرومائية في سد كاريبا بسبب الانخفاض السريع في منسوب المياه"، لكن "زامبيا لا تتوقع انقطاعات في التيار الكهربائي نتيجةً للنقص". ^{[ 36 ]} وفي 5 أغسطس من العام نفسه، ذكرت نفس الصحيفة أن الخزان كان شبه فارغ، وأنه قد يتعين إيقاف إنتاج الطاقة الكهرومائية. ^{[ 37 ]}

اعتبارًا من نوفمبر 2020، ظل مستوى المياه في خزان كاريبا مستقرًا عند حوالي 25% من سعته، مرتفعًا من حوالي نصف مستواه في نوفمبر 2019. ^{[ 38 ]} وقد صرحت هيئة نهر زامبيزي بتفاؤلها بشأن تقديرات هطول الأمطار لموسم 2020/2021، وخصصت كمية أكبر من المياه لتوليد الطاقة. في ذلك الوقت، احتوى الخزان على 15.77 مليار متر مكعب من المياه، وكان منسوب المياه عند حوالي 478.30 مترًا (1569.23 قدمًا)، أي أعلى بقليل من الحد الأدنى لسعة توليد الطاقة البالغ 475.50 مترًا (1560.04 قدمًا). ^{[ 39 ]}

أُفيد في فبراير 2022 أن أعمال إعادة تأهيل سد كاريبا جارية منذ عام 2017. وأعلنت هيئة نهر زامبيزي أن أعمال مشروع إعادة تأهيل سد كاريبا، الذي يشمل إعادة تصميم حوض الغمر وإعادة بناء بوابات المفيض، من المقرر الانتهاء منها في عام 2025. ويتم تمويل إعادة تأهيل السد من قبل الاتحاد الأوروبي والبنك الدولي والحكومة السويدية وبنك التنمية الأفريقي ، بمساهمة مماثلة من حكومتي زامبيا وزيمبابوي. ويهدف المشروع إلى ضمان السلامة الإنشائية لسد كاريبا، بما يضمن استمرار توليد الطاقة، في المقام الأول لصالح سكان زيمبابوي وزامبيا ومنطقة الجماعة الإنمائية للجنوب الأفريقي الأوسع . وتشمل أعمال إعادة تصميم حوض الغمر حفر كميات كبيرة من الصخور في الحوض الحالي للمساعدة في تثبيته وتجنب المزيد من التآكل أو التعرية على طول منطقة الصدع الضعيفة باتجاه أساسات السد. سيتم إنجاز أعمال إعادة التشكيل هذه عن طريق بناء سد مؤقت مانع لتسرب المياه لإتمام أعمال إعادة التشكيل في ظروف جافة. ^{[ 40 ]}

استمرت أزمة الطاقة الناجمة عن الجفاف وانخفاض منسوب المياه حتى يناير 2023، حيث انخفض منسوب المياه إلى 1% فقط من السعة، واقتصر الإنتاج على 800 ميغاواط لجزء من اليوم. ^{[ 41 ] [ 42 ]}

اقترح مستخدمو الطاقة الصناعية إنشاء محطة طاقة شمسية عائمة بقدرة 250 ميغاواط على بحيرة كاريبا لتحسين موثوقية الكهرباء. ^{[ 43 ]}

• سد كاهورا باسا
• نيامي نيامي
• قائمة بأكبر محطات توليد الطاقة في العالم
• قائمة معابر نهر زامبيزي