سد أوروفيل؛ كارثة 2017

جهودٌ كثيرة بُذلت لتجنب انهيار سد أوروفيل الكارثي في كاليفورنيا في الولايات المتحدة عام 2017؛ إذ سابقت مروحيات الهيلوكبتر الزمن وشدة العواصف المطرية الحاصلة في حينه، لرأب الثقب الذي حدث في منشأة تصريف الفيضان الملحقة بالسد الضخم. 

فما هي قصة سد أوروفيل الذي أوشك على الانهيار؟! 

سد أوروفيل Oroville Dam؛ هو سد ترابي غير متجانس بنواة مركزية كتيمة أقيمت على قاعدة خرسانية. يبلغ ارتفاع السد 235 م عن أخفض نقطة في الوادي، وتبلغ سعته العظمى قرابة 4.4 مليار متر مكعب من الماء. وهو واحد من سلسلة سدود وخزانات مائية أُقيمت على نهر فيذر Feather River. تُصرَّف مياه الفيضان عبر منشأة تصريف تقع على الضفة اليمنى لوادي السد، صممت بناء على احتمال عاصفة مطرية تتكرر مرة كل 450 سنة، وتتألف من جزأين:

الجزء الأوّل مفيض رئيسي ذو جبهة رأسية تتضمن ثمانية فتحات تصريف ببوابات قوسية، يتبعها خلف السد قناة مبطنة بالخرسانة بطول 929 م وتأخذ ميل المنحدر الصخري المقامة عليه وتنتهي بكتل خرسانية لتخميد الطاقة الحركية الناجمة عن السرعة الشديدة لجريان المياه في هذا الجزء. وقد صُمم لتصريف غزارة تصميمية 5094 متر مكعب في الثانية.

أمّا الجزء الثاني فهو مفيض طوارئ، بسعة تصريف 9900 متر مكعب في الثانية.

في بداية عام 2017 (شهر كانون الثاني)، حدثت بعض العواصف المطرية المتتالية؛ مما أدى لزيادة الغزارة الواردة لبحيرة السد وارتفاع منسوب الماء فيها. ثم تلتها عاصفة مطرية قوية خلال شهر شباط (فبراير) استمرت حتى 11 شباط، وقد لُوحظ خلالها تغيير لون مياه الفيضان المتدفقة عبر قناة المفيض الرئيسي، ليُوقَف تصريف المياه عبر المفيض الرئيسي لكشف الخلل؛ وقد كُشِف حينها عن فجوة كبيرة في الجزء البيتوني لقناة المفيض الرئيسي، حتى إن صخور الوادي بدت ظاهرة للعيان، ونجم عن ذلك إخلاء قرابة 190 ألف شخص في المناطق السكنية الواقعة خلف السد لحمايتهم في حالة انهيار السد الضخم. 

وقد أخذت الفجوة بالاتساع بمعدل أسرع من المتوقع؛ ولم ينجح مفيض الطوارئ الإضافي في تصريف أكثر من 400 متر مكعب في الثانية.

وقد كشف هذا الفشل في أداء منشأة مفيض السد عن خلل في النواحي التشغيلية والإنشائية ومتطلبات الصيانة والمعاينة الدورية للسد وملحقاته. نذكر منها:

لم يُجري مكتب الإصلاح الأمريكي أي إجراءات للتحقق من فاعلية مفيض الطوارئ (مثلًا نمذجة المفيض مخبريًّا أو حاسوبيًّا)، ولم تُدرس المنطقة التي ستصرف المياه إليها خلف السد في حال عمله.

لم تتوفر معاينة كافية للأرضية الخرسانية لقناة المفيض الرئيسي، لا سيما في أوقات الجفاف حيث لا يوجد جريان، ما أدى لتدهورها وتشكل فجوة فيها، ربما نتيجة الفروق الحرارية والتسليح غير الكافي. 

أما فيما يتعلق بالعيوب الإنشائية، فإن سماكة الأرضية الخرسانية لقناة المفيض الرئيسي لم تكن كافية لا سيما أنها تستند على منحدر صخري ذو تركيب جيولوجي متنوع.

إضافة إلى أنّ أحد الأسباب المحتملة لتشكل فجوة المفيض الرئيسي عدم كفاية الدراسة الهيدروليكية؛ إذ تحتاج مثل هذه المفيضات لدراسة هيدروليكية وافية لشكل الجريان المتشكل عند غزارات مختلفة.

والدراسة الهيدرولوجية لحوض السد اعتمدت على بيانات قديمة وطرائق غير ملائمة، لا سيما مع اختلاف الظروف المناخية حاليًّا ووجود مجموعة من الخزانات المائية الأخرى التي تعلو سد أوروفيل، ما يعني الحاجة لتحديد فترة تكرار العاصفة التصميمية بدقة أكبر وعَدُّ جميع العوامل المؤثرة. 

المصادر:

1- هنا

2- هنا