معالجة “الرشوحات” في السدود الترابية.. المهندس دنيا لـ”الثورة”: تساهم في تحسين تصميم السدود المستقبلية
الثورة – دمشق – علا محمد:
تعتبر السدود الترابية من المنشآت الحيوية التي تلعب دوراً مهماً في إدارة المياه، وتوفير الحماية من الفيضانات وتعزيز التنمية الزراعية والري، لكن على الرغم من فوائدها الكبيرة، تواجه هذه السدود تحديات متعددة، من بينها ظاهرة الرشوحات التي تمثل أحد المخاطر الرئيسية التي تهدد البنية التحتية للسدود، كما يمكن أن تؤثر سلباً على استقرارها وسلامتها، ما يجعل من دراستها أمراً بالغ الأهمية لتقديم استنتاجات تسهم في تحسين تصميم السدود الترابية وضمان استدامتها.
معاون مدير الشركة العامة للدراسات الهندسية في وزارة الإسكان والأشغال العامة المهندس مضر دنيا قدم نموذجاً لدراسة الرشوحات في سد ترابي في حالة الجريان المستقر، وذلك باستخدام لغة البرمجة FISH””، وبرنامج النمذجة ثلاثية الأبعاد “Flac3d”، مبيناً تطور خطوط “كونتور” ضغط الماء المسامي في جسم السد وأساساته مع الزمن.
وفي تصريح لـ “الثورة” أوضح المهندس دنيا خطر الرشوحات بأنها تدفق للمياه عبر جسم السد من خلال الفراغات والمسامات الموجودة في التربة، والرشوحات الكبيرة تهدد سلامة السد، وقد تؤدي إلى هروب الذرات الناعمة من التربة في جسم السد والأساسات، وبالتالي تضرر وانهيار السد.
مضيفاً: “تشكل الرشوحات خسائر كبيرة في المياه المخزنة، مما يؤثر على كفاءة السد في وظيفته كمنشأة لتخزين المياه، ومصدر لمياه الري والشرب عدا عن تأثير الرشوحات أيضاً على ضغط الماء المسامي داخل جسم السد، ما يعني التأثير على استقراره العام”.
وإجابة على سؤال حول كيف تتغير خطوط “كونتور” ضغط الماء مع مرور الزمن في جسم السد؟ وما النتائج التي تم الوصول إليها بخصوص تطور تلك الخطوط؟ بين المهندس دنيا أنه في بداية الإنشاء، تكون خطوط “كونتور” ضغط الماء المسامي قريبة من سطح الأرض، ثم تنخفض تدريجياً مع ارتفاع السد وفي مرحلة التشغيل، وتستمر خطوط “كونتور” ضغط الماء المسامي في التغير مع مرور الوقت، مع تطور ظروف التشغيل ومنسوب المياه في بحيرة التخزين متأثرة بعوامل متعددة، منها: كمية المياه المخزنة فكلما زادت كمية المياه المخزنة، ارتفعت خطوط “كونتور” ضغط الماء، بالإضافة إلى نظام التصريف الذي يؤثر في السد على توزيع ضغط الماء وظروف الطقس حيث تؤثر الأمطار والثلوج على مستوى المياه المخزنة وخطوط كونتور ضغط الماء المسامي.
نتائج الدراسة
وأكد المهندس دنيا أنه تم التوصل لنتائج من خلال دراسة خطوط “كونتور” ضغط الماء مع مرور الوقت يمكن أن تساعد في تحديد المناطق ذات ضغط الماء المسامي العالي، وفهم توزيع المياه داخل السد، وتساعد في تقدير كمية الرشوحات، وبناء عليه تم تقديم أمثلة لتصميم السد، لافتاً إلى أهمية استخدام برنامج Flac3d”” في نمذجة سلوك التربة والصخور تحت العوامل الخارجية، والحمولات المطبقة مثل ضغط المياه المسامي والهزات الأرضية، كما يتم استخدام “Flac3d” لنمذجة حالات الجريان المستقر في جسم السد عن طريق تحديد خواص التربة، ومستوى المياه المخزنة وحجم الرشح، بالإضافة إلى تحليل تأثير ضغط المياه على سلوك التربة في جسم السد، وتحديد المناطق ذات الضغط العالي لتحديد احتمالية حدوث الرشوحات، أما لغة البرمجة الـ”fish” فتم استخدامها في هذه الدراسة لإجراء عمليات تحليل البيانات وأتمتة المهام وإنشاء واجهات للمستخدمين لتسهيل استخدام برنامج Flac3d””.
أوضح المهندس دنيا أنه تم التركيز على خصائص التربة، مثل: نفاذية المياه وتخزينها، وتلعب هذه الخصائص دوراً مهماً في تحديد حجم الرشوحات، بالإضافة إلى الخصائص الميكانيكية للتربة، فتم التركيز على خصائص التربة مثل مقاومة القص والضغط، لأهمية هذه الخصائص في التأثير على استقرار جسم السد، كما تم التركيز على كيفية تغير خواص التربة تحت ظروف التشغيل مثل ضغط المياه.
تحسين تصميم السدود
هذه الدراسة حسب مدير شركة الدراسات الهندسية ستساهم في تحسين تصميم السدود المستقبلية من خلال تحديد المناطق الحساسة واستخدام هذه المعلومات لتصميم أنظمة تصريف أفضل بالإضافة إلى تحسين نظام الترشيح في السد لخفض حجم الرشوحات واختيار مواد إنشاء ذات مواصفات أفضل لمقاومة الرشوحات.
تعميم النتائج
ونوه المهندس دنيا بإمكانية تعميم نتائج الدراسة لتشمل مناطق جغرافية أخرى من خلال تحديد العوامل المؤثرة في سلوك التربة، وإجراء دراسات مشابهة، وأيضاً استخدام نموذج معياري لميكانيك التربة مثل Flac3d”” “للمقارنة بين نتائج الدراسات المختلفة وتعميم النتائج على مناطق أخرى.