سد سويت ووتر
سد سويت ووتر هو سدٌّ يقع على نهر سويت ووتر في مقاطعة سان دييغو، كاليفورنيا . يقع على بُعد حوالي 19 كيلومترًا (12 ميلًا ) شرق مدينة سان دييغو ، وعلى بُعد 14 كيلومترًا (9 أميال) من مدينة بونيتا، ويحده من الجنوب الغربي مدينة لا بريسا، ومن الشمال الشرقي مدينة لا بريسا . يبلغ ارتفاع هذا السد المقوس المبني من الحجر 33 مترًا (108 أقدام)، ويحجز مياه خزان سويت ووتر الذي تبلغ مساحته 390 هكتارًا (960 فدانًا) .
شُيّد السدّ لأول مرة عام ١٨٨٨ كجزء من نظام خزانات على أنهار مقاطعة سان دييغو، صُمّم لتوفير المياه لريّ المحاصيل على طول الساحل وتزويد مدينة سان دييغو والبلدات المحيطة بها بالمياه. وعلى مدى العقود التالية، رُفع السدّ وجُدّد عدة مرات من ارتفاعه الأصلي البالغ ١٨ مترًا (٦٠ قدمًا) . وفي عام ١٩١٦، تسبب فيضان عارم في انهيار دعامتي السدّ. ولم يلحق الضرر ببقية أجزاء السدّ، ولا يزال يُستخدم حتى اليوم للسيطرة على الفيضانات وتخزين المياه والترفيه.
تصميم
سد سويت ووتر هو سد خرساني سميك ذو قوس جاذبي ، يمتد على نهر سويت ووتر ليشكل خزانًا قادرًا على استيعاب 34,635,000 متر مكعب من الماء (28,079 فدان قدم ) . [ 1 ] يبلغ ارتفاعه 33 مترًا (108 أقدام) وطوله 210 أمتار (700 قدم) ، وسمكه 14 مترًا (46 قدمًا) عند القاعدة. وهو مزود ببرج سحب في الطرف العلوي متصل بقناة ضغط عالٍ تخترق قاعدة السد، مصممة لتصريف المياه من أعماق مختلفة في الخزان؛ فإذا تم تصريف المياه من مستوى منخفض، يكون التدفق الخارج أكبر. ومع ذلك، نظرًا لانخفاض تدفق النهر، لا يوجد عادةً سوى تدفق ضئيل من المياه أسفل السد، حيث إنه يحجز كل التدفق الوارد من المنبع. تتعرض المنطقة أحيانًا لفيضانات كبيرة، لذا صُمم السد ليتحمل تجاوز المياه، كما أنه مزود بمفيضين بسبع بوابات قادرين على استيعاب أكثر من 45000 قدم مكعب في الثانية (1300 متر مكعب /ثانية) . [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ]
يُشغَّل السدّ بالتزامن مع سدّ لوفلاند وخزانه الواقع على بُعد حوالي 31 كيلومترًا (19 ميلًا) باتجاه المنبع لأغراض السيطرة على الفيضانات. ويُستخدم السدّ كمرفق احتياطي لتخزين المياه لمنطقة سان دييغو الحضرية في حالات الجفاف، كما يُوفّر بعض المياه البلدية المحلية. ويُستخدم الخزان، من بين استخدامات أخرى، لإدارة الحياة البرية والترفيه. [ 5 ]
تاريخ
تخطيط

على الرغم من مناخها المعتدل وتربتها الخصبة، تتميز منطقة سان دييغو بمناخ شبه جاف، ولذا فإن معظم تدفق أنهارها يتركز خلال أشهر الشتاء، مما يتسبب في فيضانات مدمرة. في المقابل، تجف معظم الجداول الصغيرة في الصيف، وتتقلص المجاري المائية الكبيرة إلى مجرد جداول صغيرة، مما يؤدي إلى جفاف شديد الخطورة. تتميز الصخور الأساسية في المنطقة بنفاذية منخفضة للغاية، مما يقلل من كمية المياه الجوفية المتاحة (خاصةً بالمقارنة مع مقاطعتي لوس أنجلوس وأورانج المجاورتين ). كان نهر سويت ووتر، إلى جانب أنهار أخرى مثل نهر سان دييغو ونهر سان لويس ري ، من بين الأنهار القليلة التي كانت تتدفق بوفرة على مدار العام. ومع ذلك، ومع ازدياد عدد سكان المنطقة، لم يعد النهر قادرًا على توفير ما هو مطلوب خلال موسم الجفاف. [ 6 ]
كان فرانك أ. كيمبال ، أحد أوائل المستوطنين في المنطقة، أول من اقترح بناء سد على هذا الجزء من نهر سويت ووتر عام 1869. [ 4 ] هنا، يشق النهر طريقه بعد خروجه من وادٍ واسع عبر ممر ضيق شديد الانحدار، مما يوفر موقعًا مثاليًا لخزان مائي. تضمنت المخططات الأصلية للسد، التي وضعها المهندس إف إي براون، سدًا ذا قوس رفيع بارتفاع 15 مترًا (50 قدمًا) وعرضه عند قمته بالكاد أكبر من عرضه عند قاعدته، وقادرًا على استيعاب حوالي 4,600,000 متر مكعب (3,700 فدان قدم ) . بدأ العمل في بناء السد في 17 نوفمبر 1886، وتم حفر محجر على الجانب الجنوبي من الممر في أوائل العام التالي لتوفير أحجار البناء اللازمة للسد. [ 7 ] [ 8 ]
بناء
بعد بدء أعمال الحفر، قامت شركة سان دييغو للأراضي والبلدات بوضع أساسات السد على شكل كتلة ضخمة من الحجر والأسمنت بسمك 11 مترًا (36 قدمًا) وارتفاع 4.6 مترًا (15 قدمًا) . خلال المراحل الأولى من البناء، تم تحويل مجرى نهر سويت ووتر أسفل هيكل الأساسات إلى قناة مربعة من البناء الحجري بقطر 76 سم (30 بوصة) . وفر النفق قدرة تصريف كافية للنهر بعد موقع السد، نظرًا لأن عامي 1886 و1887 كانا أقل من متوسط هطول الأمطار. مع ذلك، في فبراير 1887، فاض النهر بسبب عاصفة خفيفة وغمر الأساسات لمدة يومين. لم تحدث أضرار جسيمة. [ 8 ]

مع تقدم أعمال البناء، اعتُبر تصميم القوس الرقيق الأصلي غير مستقر وغير كافٍ لتلبية احتياجات المقاطعة المتزايدة من المياه. ولذلك، زاد الارتفاع المتوقع للسد إلى 18 مترًا (60 قدمًا) وزاد سُمك قاعدته بمقدار 7.9 مترًا (26 قدمًا) . كما شُيِّدت سلسلة من الدرجات الحجرية المتخصصة على واجهات السد لتوفير مساحة كافية لزيادة ارتفاعه مستقبلًا. [ 4 ] [ 9 ]
استُخرج الحجر المستخدم في بناء السد من نتوء صخري كبير يقع على بُعد حوالي 240 مترًا (800 قدم) أسفل مجرى النهر على الضفة الجنوبية. كان هناك نوعان من الحجر، كلاهما متحول والآخر غني بالحديد، وكلاهما اعتُبر ممتازًا لبناء السد. كما تم استخراج الرمل من قاع النهر لاستخدامه في خلط الأسمنت، وقد وُصف أيضًا بأنه مناسب للغاية. [ 10 ] عندما ارتفع السد إلى ارتفاع 14 مترًا (45 قدمًا) ، تم إغلاق نفق المخرج عند القاعدة، وارتفع الماء خلف السد إلى عمق مُتحكم به يبلغ 11 مترًا (35 قدمًا) لأغراض اختبار التسرب. صمد السد ولم يُسجل أي تسرب يُذكر. [ 11 ]
استُخدمت الخيول والبغال لنقل الحجارة من المحجر إلى موقع السد بواسطة العربات. وفي موقع البناء، استُخدمت أربعة إلى خمسة رافعات يتراوح ارتفاعها بين 9.1 و15.2 مترًا (30 إلى 50 قدمًا ) لتسهيل وضع الحجارة والأسمنت، دلوًا دلوًا، حيث كان يُصنع الأسمنت في الموقع. اكتمل بناء السد في 7 أبريل 1888، بارتفاع 27 مترًا (90 قدمًا) فوق أساساته. [ 12 ] وإلى الجنوب من السد، شُيّد المفيض أو "مجرى تصريف المياه"، الذي يتكون من ثماني قنوات فيضان تفصل بينها دعامات حجرية. وكان المفيض، الذي يُتحكم فيه بواسطة سلسلة من الألواح الخشبية، قادرًا على استيعاب ما يصل إلى 42 مترًا مكعبًا في الثانية (1500 قدم مكعب / ثانية) . [ 13 ]
استُخدم ما مجموعه 20,507 ياردة مكعبة (15,679 مترًا مكعبًا ) من المواد في بناء السد، بما في ذلك 17,562 برميلًا من الإسمنت. وبلغت التكلفة الإجمالية 234,074.11 دولارًا أمريكيًا، شاملةً الدراسات الأولية وشراء الأرض التي سيغمرها الخزان. [ 14 ] أُقيم حفل الافتتاح في 19 أبريل، وحضره أكثر من ثلاثة آلاف شخص. في ذلك الوقت، كان السد أعلى سد قوسي مبني من الحجر في الولايات المتحدة، واعتُبر معجزة هندسية ومعلمًا سياحيًا بارزًا. [ 15 ]
توسع عام 1911
في شتاء عام ١٨٩٥، تسببت الأمطار الغزيرة في ارتفاع منسوب نهر سويت ووتر إلى مستويات قياسية، وعجزت منافذ السد ومفيضاته عن استيعاب التدفق الهائل للمياه. ولأكثر من أربعين ساعة خلال ذروة العاصفة، فاضت مياه الخزان فوق السد بما يقارب قدمين، متدفقةً في شلال هائل. ألحقت الفيضانات أضرارًا جسيمة بدعامات السد وتسببت في تآكل قاع النهر أسفله، إلا أن السد صمد. واستجابةً لخطر الفيضانات المستقبلية، بدأت أعمال رفع السد عام ١٩١٠ إلى ارتفاع ١١٠ أقدام (٣٤ مترًا) . ولتحقيق ذلك، أُضيف حاجز حجري رأسي بارتفاع ٢٠ قدمًا (٦.١ مترًا) إلى قمة السد، وأُعيد بناء المفيضات، ورُفع برج المدخل. تم الانتهاء من هذا المشروع في عام 1911، مما أعطى الخزان سعة إضافية تبلغ حوالي 4000 فدان قدم (4900000 متر مكعب ) . [ 4 ]
فشل عام 1916

في شتاء عام ١٩١٥، عانت جنوب كاليفورنيا من جفافٍ مدمرٍ أدى إلى انخفاض منسوب المياه في خزانات المنطقة إلى مستوياتٍ قياسيةٍ متدنيةٍ لأكثر من ثلاث سنواتٍ متتالية، مما تسبب في خسائر فادحةٍ في القطاع الزراعي والرعوي. بلغ اليأس بسكان مقاطعة سان دييغو حدًا دفع مدينة سان دييغو إلى توظيف رجلٍ يُدعى تشارلز هاتفيلد ، المعروف باسم "صانع المطر". وعدت المدينة هاتفيلد بمبلغ ١٠,٠٠٠ دولار إذا استطاع جلب أمطارٍ غزيرةٍ بحلول نهاية العام. يبدو أن مشروع هاتفيلد قد حقق نجاحًا، لكن لا يُعرف السبب الحقيقي وراء الفيضانات الهائلة التي اجتاحت المقاطعة بدءًا من ٩ ديسمبر، أي في اليوم التالي لبدء خطته المشؤومة. [ ١٦ ] [ ١٧ ]
هطلت أمطار غزيرة تجاوزت 990 ملم خلال الشهر التالي، واستمرت العواصف في إغراق المقاطعة حتى أوائل عام 1916. وارتفعت مستويات الأنهار والجداول في المنطقة إلى أعلى مستوياتها المسجلة منذ سنوات. جرفت المياه أكثر من 200 جسر، وجرفت مجتمعات بأكملها، وانهارت السدود، وغمرت المياه الوديان. جرفت المياه جميع الجسور على طول أنهار سان دييغو وسويت ووتر وأوتاي باستثناء جسر سكة حديد بقي قائماً وحيداً دون أن تكتمل نهاياته. انهار سد أوتاي الترابي ، الواقع على بعد عدة أميال جنوب شرق سويت ووتر على نهر أوتاي ، في 27 يناير، مما أدى إلى تدفق هائل للمياه إلى جنوب تشولا فيستا. رسبت الفيضانات كميات هائلة من الرواسب لدرجة أن الطرف الجنوبي من خليج سان دييغو امتلأ بها - ولا يزال جزء كبير من الرمال موجوداً حتى اليوم على شكل ضفاف ضحلة يجب تجريفها دورياً لتسهيل حركة القوارب. [ 17 ] [ 18 ] [ 19 ]
ارتفع منسوب نهر سويت ووتر حتى بلغ ذروة تدفقه 45,500 قدم مكعب في الثانية (1,290 متر مكعب /ثانية) في 30 يناير 1916، ورغم زيادة ارتفاع السد وتوسيع سعة مفيضه، إلا أن ذلك لم يمنع الفيضان بشكل كبير. تجاوزت مياه الخزان قمة السد بمقدار 3.5 قدم (1.1 متر) في حدث مشابه لحدث عام 1895، ولكنه كان أشد وطأة. اخترق النهر الدعامة الشمالية للسد، ثم سرعان ما انهار الطرف الجنوبي الواقع يسار المفيض. وكما حدث عام 1895، لم يتضرر الهيكل الرئيسي للسد بشكل كبير، لكن النهر جرف كمية كافية من المواد المحيطة به [ 20 ] مما سمح بتصريف ثلثي الخزان. تسبب انهيار السد في أضرار جسيمة في اتجاه مجرى النهر، بما في ذلك تدمير أكثر من 15,000 قدم (4,572 متر) من خط أنابيب شركة سويت ووتر للمياه، وجميع خطوط السكك الحديدية وخطوط الكهرباء. [ 21 ] أُعيد بناء السد لاحقًا، وأُضيف مفيض إضافي لتصريف الفيضانات المستقبلية. [ 4 ] [ 22 ]
أحداث لاحقة

في عامي 1939 و1940، خضع السد لعملية ترميم شاملة، حيث تم خفض الحاجز الذي بُني عام 1911 بمقدار قدمين، وتحويله إلى مفيض طوارئ، إذ اعتُبر المفيضان الموجودان غير كافيين للتعامل مع الفيضانات الكبيرة. ثم آلت ملكية السد إلى هيئة سويت ووتر ، التي لا تزال تُديره حتى اليوم. وفي أواخر القرن العشرين، طُلي السد بطبقة خرسانية جديدة في محاولة لوقف التسرب. [ 4 ] ومع ذلك، ظلت مفيضات السد غير كافية للتعامل مع أكثر من 20% من "الفيضان الأقصى المُحتمل". [ 23 ] وفي 7 أبريل/نيسان 2006، اعترفت الجمعية الأمريكية للمهندسين المدنيين بسد سويت ووتر كمعلم تاريخي للهندسة المدنية . [ 15 ] [ 24 ]
انظر أيضاً
المراجع
- الجمعية الأمريكية للمهندسين المدنيين (1888). معاملات الجمعية الأمريكية للمهندسين المدنيين . المجلد 19. منشورات الجمعية الأمريكية للمهندسين المدنيين.
- سيرفيني، راندي (2005). غرائب العاصفة: من الأبقار الطائرة إلى سرقة الرعد، أغرب قصص الطقس الحقيقية في العالم . دار بيسيك بوكس. رقم ISBN 1-56025-801-2.
- ويلسون، هربرت مايكل (1903). هندسة الري . جون وايلي وأولاده.
مراجع
- ↑ "مستويات خزان هيئة سويت ووتر" . هيئة سويت ووتر. مؤرشف من الأصل بتاريخ 10 يناير 2011. تم الاطلاع عليه بتاريخ 19 يناير 2011 .
- ↑ ويلسون، ص 437
- ↑ الجمعية الأمريكية للمهندسين المدنيين، الصفحات 201-209
- 1 2 3 4 5 6 رينولدز، ريتشارد أ. (2008-08-02). "سد سويت ووتر: الماضي والحاضر" (ملف PDF) . (الأصل غير موجود) . تم الاطلاع عليه بتاريخ 25-04-2019 .
- ↑ "خزان سويت ووتر" . هيئة سويت ووتر . تم الاطلاع عليه بتاريخ 20 يناير 2011 .
- ↑ بوراد، ريتشارد ف. "الفصل 3: الماء هو الملك" . تاريخ سان دييغو . مركز تاريخ سان دييغو . تم الاسترجاع في 19 يناير 2011 .
- ↑ وود، إس. توم (1974). "نبذة تاريخية عن صناعة الجرانيت في مقاطعة سان دييغو" . مجلة تاريخ سان دييغو . مركز تاريخ سان دييغو . تاريخ الاسترجاع: 19 يناير 2011 .
- 1 2 الجمعية الأمريكية للمهندسين المدنيين، ص 205
- ↑ الجمعية الأمريكية للمهندسين المدنيين، ص 206
- ↑ الجمعية الأمريكية للمهندسين المدنيين، الصفحات 207-208
- ↑ الجمعية الأمريكية للمهندسين المدنيين، ص 207
- ↑ الجمعية الأمريكية للمهندسين المدنيين، ص 209
- ↑ الجمعية الأمريكية للمهندسين المدنيين، ص 211
- ↑ الجمعية الأمريكية للمهندسين المدنيين، ص 210
- 1 2 بارتكيويتش، كارلي (7 أبريل 2006). "لحظة فارقة: سد سويت ووتر البالغ من العمر 118 عامًا سيصبح معلمًا وطنيًا" . صحيفة سان دييغو يونيون تريبيون . تم الاطلاع عليه بتاريخ 20 يناير 2011 .
- ↑ كينان، إد (نوفمبر 2007). "صانع المطر وفيضان 1916" . ذا بيغ بلند . تم الاسترجاع في 19 يناير 2011 .
- 1 2 سيرفيني، ص 139-144
- ↑ هيل، جوزيف. "الأنهار الجافة، والأنهار المسدودة، والفيضانات: تاريخ مبكر للصراع بين الجفاف والفيضانات في سان دييغو" . مجلة تاريخ سان دييغو . مركز تاريخ مقاطعة سان دييغو . تاريخ الاسترجاع: 19 يناير 2011 .
- ↑ "التاريخ الطبيعي" . علوم الأرض . كلية جروسمونت. 1 أكتوبر 2008. تم الاطلاع عليه بتاريخ 19 يناير 2011 .
- ↑ "جولة المشي في التاريخ" . مكتبة تشولا فيستا العامة . مدينة تشولا فيستا . تم الاطلاع عليه بتاريخ 20 يناير 2011 .
- ↑ المجلد 89، الأعداد 423-426 من مجلة إمدادات المياه، هيئة المسح الجيولوجي (الولايات المتحدة الأمريكية) . مكتب الطباعة الحكومي الأمريكي (جامعة ميشيغان). 1917. الصفحات 29، 32.
- ↑ "الأنهار الجافة، والأنهار المسدودة، والفيضانات (معرض الصور)" . مجلة تاريخ سان دييغو . مركز تاريخ مقاطعة سان دييغو . تاريخ الاسترجاع: 19 يناير 2011 .
- ↑ "البرنامج الوطني لسلامة السدود، سد سويت ووتر" . فيلق المهندسين بالجيش الأمريكي. ديسمبر 1978. مؤرشف من الأصل في 27 مارس 2012. تم الاطلاع عليه بتاريخ 20 يناير 2011 .
- ↑ ريتشارد دبليو. كروفورد (25 أكتوبر 2011). كيف كنا في سان دييغو . دار أركاديا للنشر. الصفحات 62-63 . ISBN 978-1-61423-401-2.
روابط خارجية
- السدود في كاليفورنيا
- سدود البناء
- المباني والمنشآت في مقاطعة سان دييغو، كاليفورنيا
- جبال كوياماكا
- تم الانتهاء من بناء السدود عام 1888
- انهيار السدود في الولايات المتحدة
- سدود المرافق العامة المحلية في الولايات المتحدة
- معالم الهندسة المدنية التاريخية
- 1888 مؤسسة في كاليفورنيا
