محطة تجارب الممرات المائية

محطة تجارب الممرات المائية ( WES ) هي مجمع أبحاث تابع لفيلق المهندسين بالجيش الأمريكي، يقع في فيكسبيرغ، ميسيسيبي . يمتد المجمع على مساحة 673 فدانًا (272 هكتارًا)، ويضم المقر الرئيسي لمركز أبحاث وتطوير المهندسين (ERDC) وأربعة من مختبراته السبعة. وقد أقرّ الكونغرس إنشاء هذا المجمع البحثي عام 1929 لتطوير أساليب التحكم في الفيضانات على نهر المسيسيبي ، كجزء من مشروع نهر المسيسيبي وروافده. وتناولت الأبحاث اللاحقة مواضيع متنوعة، منها هندسة السواحل ، والتجريف، وتأثيرات الأسلحة، والهندسة الجيوتقنية . ^{[ 2 ]} 

أُدرج هذا الموقع في السجل الوطني الأمريكي للأماكن التاريخية عام 2000، ويعود ذلك جزئيًا إلى تصميمه المعماري. وشمل الإدراج مساحة 16 فدانًا (6.5 هكتار) محصورة تقريبًا بين المفيض، وخور دوردن، وطريق تينيسي، ومفيض السد، في فيكسبيرغ، ويضم خمسة مبانٍ وثلاثة هياكل ذات صلة . ^{[ 1 ]} 

يمكن تتبع الاهتمام الحديث بالنماذج المصغرة لدراسة الهندسة الهيدروليكية إلى نموذج تجريبي لتدفق المياه فوق سد في قناة زجاجية بجامعة ميشيغان في أواخر القرن التاسع عشر. شاهد هوبرت إنجلز ، الأستاذ الزائر من الكلية التقنية في دريسدن ، هذا النموذج، وبعد عودته، بنى نموذجًا مشابهًا في دريسدن. وبعد ذلك بوقت قصير، بُنيت نماذج هيدروليكية أخرى في كارلسروه ودلفت (تحت إشراف البروفيسور جو تيسه ). يُنسب إلى جون فريمان الفضل في إحياء الاهتمام بالنماذج الهيدروليكية في الولايات المتحدة، حيث أنشأ زمالة سفر باسمه لدى الجمعية الأمريكية للمهندسين المدنيين عام 1925 بعد زيارات متكررة للمختبر في دريسدن. ^{[ 3 ]}

دفع فيضان نهر المسيسيبي الكبير عام 1927 الكونغرس إلى إقرار قانون مكافحة الفيضانات لعام 1928 ، الذي أجاز العديد من مشاريع فيلق المهندسين للسيطرة على الفيضانات على طول نهر المسيسيبي. في غضون ذلك، شنّ فريمان حملةً لإنشاء مختبر هيدروليكي وطني، أسفرت عن مشروع قانون عام 1928 برعاية السيناتور جوزيف رانسدل، يقترح بناء مختبر في واشنطن العاصمة تحت إشراف مكتب المعايير، بعد أن لاقى اقتراحه صدىً لدى وزير التجارة آنذاك ، هربرت هوفر . بعد إقرار مجلس الشيوخ للمشروع، أدلى رئيس المهندسين ، الجنرال إدغار جادوين، بشهادته أمام مجلس النواب معارضًا الموقع المقترح، مصرحًا بأن المختبر يجب أن يُستخدم كدراسة عملية لنهر المسيسيبي ، وبالتالي، يجب أن يُقام على ضفاف النهر نفسه. ونتيجةً لذلك، أرجأ مجلس النواب البتّ في مسألة المختبر الهيدروليكي الوطني إلى الدورة التالية. وفي عام 1929، أدلى مرؤوسو جادوين بشهادتهم أمام مجلس النواب بعد زيارتهم لمختبرات هيدروليكية أوروبية. وأشارت شهادتهم إلى أن الاختلافات في الحجم بين أنهار أمريكا الشمالية والأنهار الأوروبية تتطلب نماذج أكبر ومرونة أكبر. ^{[ 3 ]}

تم اقتراح ممفيس، تينيسي كموقع أول لمختبر هيدروليكي في يونيو 1929، ولكن بمجرد نقل مقر لجنة نهر المسيسيبي من سانت لويس إلى فيكسبيرج في نوفمبر، تبع ذلك المختبر الهيدروليكي، حيث تم شراء الأرض بالقرب من دوردن كريك في 14 فبراير 1930. ^{[ 3 ]}

كان دور مركز أبحاث المياه والصرف الصحي (WES)، بوصفه أول مرفق بحثي اتحادي في مجال الهيدروليكا، مساعدة لجنة نهر المسيسيبي في وضع وتنفيذ خطة للسيطرة على الفيضانات في وادي المسيسيبي السفلي. وقد تم حفر أول نموذج للنهر، وهو نموذج لنهر إلينوي بُني في صيف عام 1930 لتحديد حدود المياه الراكدة لنهر المسيسيبي، في تربة طبيعية باستخدام سكين جريب فروت . ^{[ 3 ]}

في عام 1968، تم تقسيم الدراسات الهيدروليكية في WES إلى خمسة أقسام: ^{[ 4 ]}

• الممرات المائية، المتخصصة في الهيدروليكا النهرية باستخدام نماذج ذات قاع ثابت ونماذج ذات قاع متحرك
• مصبات الأنهار، المتخصصة في الهيدروليكا المدية باستخدام نماذج القاع الثابت
• الهياكل، المتخصصة في ملحقات السدود باستخدام النماذج المصغرة
• شركة ووتر ويفز، المتخصصة في دراسة حركة الأمواج السطحية باستخدام نماذج الموانئ ذات القاع الثابت وقنوات الاختبار
• التحليل الهيدروليكي، متخصص في تطوير ونشر بيانات وإجراءات التصميم الهيدروليكي

كان نموذج حوض نهر المسيسيبي أكبر مشروع منفرد نفذته هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية (WES). وقد بدأ العمل عليه رئيس المهندسين آنذاك، يوجين ريبولد، عام 1943. واستمرت أعمال البناء من عام 1947 حتى عام 1966، وشمل نطاقه معظم نهر المسيسيبي وروافده (باستثناء المجرى العلوي والمجرى السفلي أسفل باتون روج). استُخدم النموذج، الذي لم يكتمل بعد، لوضع استراتيجيات للسيطرة على الفيضانات خلال فيضان أبريل 1952 على نهر ميسوري. ^{[ 4 ]}

يوجد اليوم أكثر من 1200 موظف،بما في ذلك العديد من الأعضاء المتفرغين في القوات المسلحة الأمريكية . أكثر من 650 من هؤلاء الموظفين هم مهندسون وعلماء يعملون في مجالات مثل الهيدروليكا ، وعلم المحيطات ، والكيمياء ، والإلكترونيات ، والفيزياء ، والرياضيات ، وعلم التربة ، وعلم الزلازل ، وعلم البحيرات ، وعلم الغابات ، وعلم الأحياء الدقيقة .

يتم إجراء الأبحاث على WES في أربعة مختبرات منفصلة ولكنها مترابطة بشكل وثيق: مختبر السواحل والهيدروليكا، ومختبر الجيوتقنية والهياكل، ومختبر البيئة، ومختبر تكنولوجيا المعلومات.

إن تاريخ الهندسة هو قصة رجال ونساء سعوا لفهم بيئتهم والتحكم بها والتكيف معها. في عام ١٩٢٩، أنشأ فيلق المهندسين بالجيش الأمريكي مختبرًا صغيرًا للهيدروليكا في فيكسبيرغ، ميسيسيبي، إدراكًا منه للدور الحيوي المتزايد للبحث العلمي في بيئة المختبر، باعتباره مكملاً ضروريًا للممارسة العريقة للملاحظة العملية المباشرة. وقد أثمرت الاكتشافات المنبثقة من المختبر، الذي سُمي بمحطة تجارب الممرات المائية، ثمارًا فورية، وأشعلت ثقة جديدة لدى مجتمع المهندسين في البلاد لتحقيق تقدم جريء، وتحدي أو تأكيد المبادئ الراسخة. وقد وسّع هذا النجاح الأولي نطاق أنشطة محطة تجارب الممرات المائية من مجرد تجارب هيدروليكية لنهر المسيسيبي إلى مهمة على مستوى فيلق المهندسين تشمل مجالات بحثية متنوعة. ^{[ ٥ ] [ ٦ ]}

• موقع مركز أبحاث وتطوير المهندسين التابع لفيلق المهندسين بالجيش الأمريكي
• السجل التاريخي للهندسة الأمريكية (HAER) رقم MS-2، " محطة تجارب الممرات المائية، مختبر الهيدروليكا، طريق هولز فيري، على بُعد ميلين جنوب الطريق السريع I-20، فيكسبيرغ، مقاطعة وارين، ميسيسيبي "، 48 صورة، شريحة شفافة ملونة واحدة، 62 صفحة بيانات، 5 صفحات شرح للصور