أكثر

4.2: سد أوروفيل 2017 - علوم الأرض


4.2: سد أوروفيل 2017

زلازل سد أوروفيل في فبراير 2017 مرتبطة بتصريف المجاري

إن إلقاء نظرة فاحصة على الزلازل الصغيرة التي حدثت في سد أوروفيل في سفوح سييرا نيفادا بكاليفورنيا في فبراير 2017 - بالقرب من الوقت الذي فشل فيه مفيض السد - تشير إلى أن النشاط الزلزالي كان مرتبطًا بتصريف الخزان الذي فتح وأغلق الكسور في صخرة تحت المجرى.

يبدو من المحتمل أن السائل المتسرب من خلال الشقوق في مجرى الصرف الرئيسي قد غيّر الضغط على كسور الصخور الكامنة ، مما تسبب في فتحها ببطء ثم إغلاقها ، مرارًا وتكرارًا ، وفقًا للتقرير في نشرة جمعية علم الزلازل الأمريكية.

تمكن الباحثون في هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية من اكتشاف أكثر من 19000 حدث زلزالي صغير جدًا حدث على مدار الـ 25 عامًا الماضية ، على ما يبدو نتيجة فتح هذه الكسور وإغلاقها أسفل مجرى تصريف المياه.

قال روبرت سكومال ، عالم الزلازل في هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية ، الذي قاد فريق البحث ، إن الأحداث الزلزالية لم تتسبب في فشل قناة التصريف الرئيسية للسد في منتصف فبراير 2017.

وأوضح سكومال أن "هذه الأحداث الزلزالية لم تكن مرتبطة بشكل مباشر بفشل مجرى تصريف المياه. وعلى الرغم من أن الخبراء قرروا أن تسرب المياه من خلال شقوق المجاري أدى إلى الانهيار ، إلا أننا نعتقد أن هذا الماء المتسرب تسبب أيضًا في الأحداث الزلزالية". "حدثت هذه الأحداث الزلزالية لعقود من الزمن قبل الفشل ، واستمرت في الحدوث بعد الفشل نفسه".

ألقى سكومال وزملاؤه نظرة فاحصة على الإشارات الزلزالية الموجودة بالقرب من السد بعد زلزالين صغيرين قوتهما 0.8 و 1.0 في 14 فبراير 2017. بعد هطول الأمطار الغزيرة بشكل غير عادي في المنطقة ومستويات المياه القياسية في خزان أوروفيل ، انهار مجرى الصرف الرئيسي لسد أوروفيل بين 7 و 12 فبراير ، مما أدى إلى إجلاء ما يقرب من 188 ألف شخص في منطقة أوروفيل بكاليفورنيا.

باستخدام تقنية تسمى مطابقة القوالب للبحث عن أحداث مشابهة لزلزال فبراير 2017 بقوة 1.0 ، اكتشف الباحثون أكثر من 19000 حدث زلزالي صغير في السد وقع بين مايو 1993 وأبريل 2018.

كانت زلازل فبراير 2017 مثيرة للاهتمام لسكومال وزملائه في ضوء تسلسل زلزال بقوة 5.7 درجة عام 1975 كان مرتبطًا سابقًا بملء خزان أوروفيل. وقال سكومال: "أردنا معرفة ما إذا كانت هذه الزلازل الأخيرة يمكن أن تكون مرتبطة أيضًا بالتغيرات السريعة في مستوى الخزان وتحديد ما إذا كانت هذه الأحداث قد تكون مقدمة لزلزال أكبر حجمًا".

بعد يوم من الزلازل التي بلغت قوتها 0.8 و 1.0 درجة ، والتي كانت أصغر من أن يشعر بها البشر ، أكمل الباحثون تحليلًا أوليًا ، "وسرعان ما رأينا أن هناك أطنانًا من هذه الأنواع من الزلازل ، تقع بالقرب من قناة تصريف المياه ، و واضاف سكومال "انها ليست احداثا طبيعية".

غالبًا ما لا يتم اكتشاف الزلازل الصغيرة مثل أحداث Oroville من خلال المراقبة الزلزالية المعتادة ، لذلك تحول الباحثون إلى تقنية تسمى مطابقة القوالب للبحث عن إشارات زلزالية أخرى من منطقة الخزان. وأوضح سكومال: "من خلال هذا النهج ، نتعامل مع شكل الموجة من زلزال تم التعرف عليه بنجاح مثل" بصمة الإصبع ". "نأخذ" بصمة الإصبع "ونمسح البيانات عبر عقود من الزمن بحثًا عن إشارات تبدو متشابهة ، فقط بسعة أصغر."

تعمل هذه التقنية بشكل جيد مع أسراب الزلازل - الكثير من الزلازل التي تحدث خلال فترة زمنية قصيرة. قال سكومال إن الأسراب يمكن أن تحدث بشكل طبيعي ، بالقرب من البراكين أو داخل مناطق الاندساس التكتوني ، لكنها شائعة أيضًا في حالات الزلازل التي يسببها النشاط البشري.

وقال: "كنا نشهد آلاف الأحداث الصغيرة ، التي تحولت فجأة ثم توقفت ، لذلك علمنا أن هناك نوعًا من الزناد الذي تسبب في هذه الأحداث". "لكنه كان لغزًا في تلك المرحلة. إذا تم تحريضه ، اعتقدنا أنه سيكون مرتبطًا بالخزان نفسه ، لأن هناك العديد من الأمثلة على الخزانات التي تسبب الزلازل."

ومع ذلك ، عندما قارن العلماء البيانات الزلزالية بمستويات المياه في الخزان ، لم يكن هناك سوى ارتباط ضعيف بين الزلازل الصغيرة وارتفاع مستويات المياه. وبدلاً من ذلك ، تبين أن البيانات المتعلقة باستخدام مفيض Oroville من إدارة الموارد المائية في كاليفورنيا تناسب البيانات الزلزالية تمامًا. حدثت الزلازل الصغيرة خلال أوقات التدفق من الخزان فوق مجرى الصرف ، ولم تكن مرتبطة بالعمليات المسؤولة عن تسلسل زلزال عام 1975.

من المحتمل أن يكون تصريف مجرى الفائض المتسرب من خلال الشقوق في مجرى تصريف المياه قد أحدث تغيرات سريعة في ضغط السائل على طول الكسور في الصخور المتأثرة بالعوامل الجوية أسفل مجرى التصريف. وخلص الباحثون إلى أن هذه العملية ربما تسببت في فتح الكسور وإغلاقها بشكل متكرر وتوليد أسراب زلزالية.

"هل ستعود الأحداث الزلزالية عندما تستأنف استخدام قناة تصريف المياه ، التي تم إصلاحها منذ ذلك الحين ، أم أنها اختفت نهائيًا؟ اعتمادًا على كمية الأمطار التي نحصل عليها ، قد نكتشف ذلك في العام أو العامين المقبلين ،" هو قال.


محتويات

تم تصميم مجمع Oroville – Thermalito ليكون نظامًا فعالاً لتخزين ونقل المياه والطاقة. تخزن جميع الخزانات والقنوات مجتمعة حوالي 3620.000 فدان (4.47 كم 3) عندما تكون بأقصى سعة ، وتولد الطاقة من عمليات الإطلاق التي يتم إجراؤها من خلال Hyatt Powerplant ومحطتي توليد أخريين في Thermalito القريبة. تم بناء سد خاص لحاجز الأسماك لقيادة سمك السلمون والرأس الفولاذي ، والعودة للتكاثر ، في Feather River Fish Hatchery. قام مكتب كاليفورنيا لتقييم مخاطر الصحة البيئية (OEHHA) بتطوير إرشادات الأكل الآمن للأسماك التي يتم اصطيادها في ثيراليتو فورباي وأفترباي استنادًا إلى مستويات الزئبق أو مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور الموجودة في الأنواع المحلية. [2]

تُستخدم المياه المنبعثة من بحيرة أوروفيل لإنتاج الكهرباء عبر حياة باوربلانت ، الواقعة في الصخر الصخري أسفل وداخل قلب سد أوروفيل. يمكن أن تدخل المياه إما إلى نهر الريش من خلال محطة توليد الطاقة الحرارية المكونة من وحدة واحدة و 14 بوابة انسكاب شعاعي لسد التحويل أو يمكن تحويل ما يصل إلى 17000 قدم مكعب / ثانية (480 م 3 / ثانية) إلى قناة الطاقة الحرارية.

من هناك ، يدخل الماء إلى قناة ثيرماليتو باور ويتدفق إلى ثيرماليتو فورباي. في نهاية forebay ، تدخل المياه إلى Thermalito Afterbay عن طريق محطة توليد الطاقة الحرارية لتوليد الكهرباء. يمكن للمحطة أيضًا ضخ المياه مرة أخرى إلى البحيرة لإعادة استخدامها لتوليد الطاقة في Hyatt Powerplant عند الحاجة.

تحرير بحيرة أوروفيل

بحيرة أوروفيل هي ثاني أكبر خزان في كاليفورنيا ، وتخزن الجريان السطحي للشتاء والربيع الذي يتم إطلاقه في نهر فيذر على فترات مضبوطة لتلبية احتياجات المشروع. كما توفر سعة تخزين بالضخ ، 750.000 فدان قدم (930.000.000 م 3) لتخزين التحكم في الفيضانات ، والترفيه ، وإطلاق المياه العذبة للتحكم في تسرب الملوحة في دلتا ساكرامنتو سان جواكين ولحماية الأسماك والحياة البرية. ربما تكون البحيرة هي الأهم من بين جميع مرافق مجمع Oroville ، حيث إنها بمثابة المنبع لمشروع مياه الولاية بأكمله.

تبلغ مساحة التخزين التشغيلي القصوى لبحيرة أوروفيل 3537580 فدانًا (4.36354 × 10 9 م 3) ، والتي ، لأغراض القياس ، تساوي أكثر من 1.153 تريليون جالون من الماء. تبلغ مساحة سطح البحيرة 15810 فدانًا (64.0 كم 2) ، ويبلغ أقصى ارتفاع لسطح المياه 901 قدمًا (275 مترًا) و 167 ميلًا من الخط الساحلي.

سد أوروفيل والمجرى تحرير

سد أوروفيل هو أطول وأكبر سد في الولايات المتحدة. تم الانتهاء منه في عام 1968 ، ويبلغ ارتفاعه 770 قدمًا (230 مترًا) ويبلغ طول قمة (قمة السد) 6920 قدمًا (2110 مترًا). كانت هناك حاجة إلى أكثر من 80 مليون ياردة مكعبة من المواد لبناء سد أوروفيل. توجد مواد كافية في السد لبناء طريق سريع مكون من مسارين حول الأرض. تم تسمية سد Oroville من قبل جمعية كاليفورنيا للمهندسين المحترفين كأحد سبع عجائب هندسية في كاليفورنيا عام 1967. [1]

اللب الداخلي للسد عبارة عن طبقة رقيقة مصنوعة من مادة الطين التي تقاوم التسرب. تشكل مخلفات الذهب المجروفة ، والرمل والحصى المتبقية من عمليات التجريف في وقت مبكر من القرن العشرين على طول نهر فيذر ، ما تبقى من سد أوروفيل. تحت السد ، تم تجويف كهف عملاق بحجم مبنى الكابيتول لاستضافة ست وحدات لتوليد الطاقة. إلى جانب أربع وحدات إضافية في محطة توليد الضخ الحراري ، ستولد أكثر من 2.8 مليار كيلوواط / ساعة من الطاقة سنويًا. [3]

إدوارد حياة بوويربلانت تحرير

يقع إدوارد حياة باوربلانت في صخرة في الدعامة اليسرى بالقرب من محور سد أوروفيل ، وهو عبارة عن منشأة ضخ وتوليد الطاقة الكهرومائية تحت الأرض. بدأ بناء المصنع في عام 1964 واكتمل في عام 1967.

تعمل حياة باوربلانت على زيادة إنتاج الطاقة من خلال عملية التخزين بالضخ حيث يتم إعادة المياه ، التي يتم إطلاقها لتوليد الطاقة التي تزيد عن المتطلبات المحلية والمتطلبات النهائية ، إلى التخزين في بحيرة أوروفيل خلال فترات خارج الذروة ويتم استخدامها للتوليد خلال ذروة متطلبات الطاقة. يتم نقل المياه من البحيرة إلى الوحدات من خلال أقفال وخطوط فرعية. بعد المرور عبر الوحدات ، يتم تصريف المياه من خلال أنابيب السحب إلى سطح واحد حر ونفق ذيل كامل التدفق.

تم تسمية المنشأة على اسم إدوارد حياة ، الذي كان مهندس دولة (1927-1950) من قسم الموارد المائية التابع لإدارة الأشغال العامة. كانت الشعبة سلفاً لإدارة الموارد المائية.

تحرير تجمع تحويل Thermalito

يعمل مسبح Thermalito Diversion ، جنبًا إلى جنب مع سد التحويل ، على إنشاء مسبح بمياه الذيل لـ Hyatt Powerplant ، حول المنعطف إلى الشرق ، عند قاعدة سد Oroville. يعمل مسبح التحويل أيضًا كخطوة أولى عندما يقوم Hyatt Powerplant بضخ المياه مرة أخرى إلى بحيرة Oroville ، فضلاً عن توفير فرص الترفيه.

تعديل سد تحويل ثيرماليتو

يقع في الطرف الجنوبي لخزان Diversion Pool (وحجزه) ، ويمكن لسد Thermalito Diversion إما تحويل المياه باتجاه الغرب إلى قناة الطاقة الحرارية لتوليد الطاقة في محطة توليد الطاقة في Thermalito Pumping-Generating Plant في نهاية ذيل Thermalito Forebay ، أو يمكن أن تطلق تدفقًا مباشرًا ، جنوبًا ، في نهر الريش. يبلغ ارتفاع سد التحويل 143 قدمًا ويبلغ طول قمته 1300 قدم (400 متر).

تحرير سد تحويل ثيرماليتو

تقع محطة توليد الطاقة الحرارية لسد التحويل الحراري في سد تحويل ثيرماليتو أسفل الدعامة اليسرى للسد. يولد المحرك الكهرباء من المياه المنبعثة إلى نهر فيذر للحفاظ على موطن الأسماك بين سد التحويل ومنفذ نهر ثيرماليتو أفترباي. تم تشييده في عام 1985 وتم الانتهاء منه في عام 1987. يحتوي المحرك على وحدة توليد واحدة بسعة مركبة تبلغ 3.3 ميجاوات ، ومعدل تدفق أقصى يبلغ 615 قدم مكعب / ثانية (17.4 متر مكعب / ثانية). [ بحاجة لمصدر ]

تعديل قناة الطاقة الحرارية

قناة ثيرماليتو باور هي قناة مبطنة بالخرسانة بطول 10000 قدم (3000 متر) تمتد من هيكل الأشغال الرأسية ، وهو جزء من سد ثيرماليتو للتحويل ، إلى ثيرماليتو فورباي. ينقل الماء في أي اتجاه بين سد تحويل ثيرماليتو و ثيرماليتو فورباي لضخ وتوليد الطاقة في حياة باوربلانت ومحطة ضخ ثيراليتو. بدأ بناء القناة في عام 1965 واكتمل في عام 1967. يبلغ الحد الأقصى لتدفق التوليد لقناة الطاقة 16900 قدم مكعب / ثانية (480 متر مكعب / ثانية) مع أقصى تدفق ضخ يبلغ 9000 قدم مكعب / ثانية (250 متر مكعب / ثانية) س).

تحرير ثيرماليتو فورباي

ثيرماليتو فوريباي خزان بعيد عن مجرى النهر يحتويه سد ثيرماليتو فورباي في الشرق والجنوب وبجوار كامبل هيلز في الشمال والغرب. تقع على بعد حوالي أربعة أميال (6 كم) غرب أوروفيل. ينقل forebay تدفقات التوليد والضخ بين قناة Thermalito Power و Thermalito Powerplant ، ويوفر التخزين التنظيمي والتخميد المفاجئ لمجمع الطاقة Hyatt – Thermalito ، ويعمل كمنطقة ترفيهية. يحتوي Thermalito Forebay على مساحة تخزين تشغيلية قصوى تبلغ 11،770 فدانًا (14،520،000 م 3) ، ومساحة سطح مائية تبلغ 630 فدانًا (2.5 كم 2) بأقصى مساحة تخزين ، وخط ساحلي يبلغ 10 أميال (عند التخزين التشغيلي الأقصى). بدأ البناء في فورباي في عام 1965 واكتمل في عام 1968.

ضخ Thermalito - تعديل مصنع التوليد

تعتبر محطة توليد الضخ الحراري ميزة رئيسية لمجمع طاقة التخزين الذي يتم ضخه بضخ Oroville – Thermalito. محطة ضخ وتوليد ، يتم تشغيل المرفق جنبًا إلى جنب مع Thermalito Diversion Dam Powerplant و Hyatt Powerplant لإنتاج الطاقة. يتم الحفاظ على المياه التي يتم إطلاقها لتوليد الطاقة الزائدة عن المتطلبات المحلية والمتطلبات النهائية من خلال عملية الضخ خلال ساعات الذروة من خلال كلا المحطتين لتوليد الطاقة في بحيرة أوروفيل ليتم إطلاقها لاحقًا لتوليد الطاقة خلال فترات ذروة الطلب على الطاقة. تحتوي المحطة على 4 وحدات: وحدة توليد واحدة و 3 وحدات ضخ - توليد ، بسعة مركبة تبلغ 120 ميجاوات ، ومعدل تدفق أقصى يبلغ 17400 قدم مكعب / ثانية (490 متر مكعب / ثانية). [4]

بدأ بناء المحطة في عام 1964 واكتمل في عام 1969 ، وبدأ التشغيل قبل اكتماله في عام 1968. وفي أكتوبر 2011 ، تم تغيير اسم المحطة إلى محطة رونالد بي روبي ثيراليتو للطاقة. [5] [6] في عيد الشكر ، 22 نوفمبر 2012 ، كان هناك حريق كبير نشأ في درج كابل منخفض المستوى بالمصنع مما أدى إلى الإغلاق الفوري. [7] [8] كان من المتوقع الانتهاء من الإصلاحات والترقيات في أواخر عام 2018 [9]

ثيرماليتو أفترباي تحرير

يعد Thermalito Afterbay خزانًا أكبر بكثير من خزان فورباي ، ويقع على بعد ميلين (3.2 كم) جنوب غرب نهاية الذيل في فورباي ، مع وجود قناة بطول 9100 قدم (2800 متر) فقط تربطهما. يوفر Afterbay تخزينًا للمياه التي تتطلبها عملية الضخ إلى بحيرة Oroville ، ويساعد على تنظيم نظام الطاقة ، وينتج التدفق المتحكم به في نهر Feather في اتجاه مجرى النهر من مرافق Oroville-Thermalito ، ويوفر الترفيه للمنطقة. كما أنه بمثابة حوض تدفئة لتوصيل المياه الزراعية إلى العديد من حقول الأرز والحبوب غرب أفترباي. تبلغ مساحة التخزين التشغيلي الأقصى لـ Afterbay 57،040 فدانًا (70،360،000 م 3) ، وتبلغ مساحة سطح المياه 4300 فدان (17 كم 2) كحد أقصى. التخزين ، وشاطئ بطول 26 ميلاً (عند التخزين التشغيلي الأقصى). سد ثيرماليتو أفترباييبلغ طوله 42000 قدم (13000 م) ، وهو أطول قمة في نظام مشروع مياه ولاية كاليفورنيا. بدأ البناء في Afterbay في عام 1965 واكتمل في عام 1968.

سد الحاجز السمكي تحرير

يعمل السد الحاجز ، الذي يقع بجوار منبع Feather River Fish Hatchery مباشرة ، على تحويل الأسماك بعيدًا عن التيار الرئيسي إلى سلم الأسماك الذي يؤدي إلى المفرخ. يتم التحكم في التدفقات في سد الحاجز عن طريق الإطلاقات في مجرى تصريف سد أوروفيل وسد تحويل ثيرماليتو. يمنع السد الحاجز الأسماك من دخول البحيرة ويوجهها إلى سلم الأسماك. يبلغ ارتفاع الحاجز 91 قدمًا (28 مترًا) ويبلغ طول القمة 600 قدم (180 مترًا). تم بناء السد عام 1962 واكتمل عام 1964.

تحرير فقاسة نهر الريشة

تم بناء Feather River Fish Hatchery للتعويض عن مناطق التفريخ المفقودة أمام عودة السلمون وسمك السلمون المرقط مع بناء سد أوروفيل في أوائل الستينيات. يتم نقل السلمون والرأس الفولاذي الذي يتم تربيته في المفرخ في خزانات مؤكسجة يمكن التحكم في درجة حرارتها ويتم إطلاقها في نهري الريش وسكرامنتو وبحيرة أوروفيل و / أو في دلتا بالقرب من منطقة خليج سان فرانسيسكو. تمثل هذه الأسماك ما يقدر بنحو 20 في المائة من الصيد الرياضي والتجاري للمحيطات في المحيط الهادئ. كما يُزرع السلمون المفرخ في بحيرة أوروفيل. دخلت أول سلمون ورأس صلب إلى المفرخ في سبتمبر 1967. واليوم ، تستوعب المنشأة 8000 سمكة في المتوسط. تم إنشاء مفرخ الأسماك ريفر ريفر بين عامي 1966 و 1967.


خرق سد أوروفيل؟ DWR للتحقيق في التسريب - لم يكشف هذا للجمهور

من المعروف أن التسرب في قلب سد ترابي يؤدي إلى فشل كارثي في ​​غضون ساعات. يحتوي سد أوروفيل الترابي على "تسرب" مستمر لتدفق المياه المتسربة على الجانب الخلفي الأيسر من المنحدر الأوسط للجسر. وقد تسبب هذا التسرب المستمر في نمو ملحوظ للنباتات الخضراء في هذه المنطقة مع خلق قنوات "تآكل" مرئية أسفل الجانب الخلفي المواجه للسد. أشارت تقارير التفتيش على السلامة في DWR مرارًا وتكرارًا إلى أنه "يجب التحقيق في هذا الأمر". ومع ذلك ، لا يزال مصدر هذا التسرب غير معروف لإدارة المياه ، مما يخلق خطرًا غير معروف لآلية فشل السدود السريعة والكارثية المحتملة.

تشير المنطقة الخضراء على وجه السد إلى أن المياه تتسرب من السد.

يسلط الضوء

لوس أنجلوس ، كاليفورنيا (شبكة كاليفورنيا) - قد يواجه سد أوروفيل خطر اختراق مماثل كما حدث في 5 يونيو 1976 ، انهيار سد أيداهو تيتون - بدأ كل شيء عن طريق "تسرب" المياه. أي تسرب غير متوقع للمياه في سد ترابي ، مثل سد أوروفيل ، هو سبب للقلق الشديد. بدأت الكارثة في الانهيار المفاجئ لسد تيتون التراثي بهدوء إلى حد ما في تسرب المياه الصافية. أولا موقع ، ثم موقع آخر. سرعان ما أرسل السد الترابي المتهالك سلسلة من المياه تتدفق عبر مجتمعات المصب في السهول الفيضية لنهر تيتون وسنيك. أعلن الرئيس فورد أن الانهيار والفيضانات اللاحقة كارثة كبرى بعد يوم واحد فقط [1]. من بين 23 كارثة أعلن عنها رئاسيًا في ولاية أيداهو ، لا يزال انهيار سد تيتون هو الكارثة الوحيدة من صنع الإنسان. وصف ديل هوارد ، المقتبس في التايمز "تيتون: شاهد عيان على الكوارث" المشهد ، "عندما ضربت المياه محطة الطاقة أدناه" ، انهار للتو. التقط الماء خزانًا ضخمًا للنفط مثل الفلين وذهب بعيدًا. كان هناك بستان جميل من أشجار القطن في الأسفل ، وتم قطعها مثل أعواد الثقاب. في وقت لاحق استطعت أن أرى الماء يخرج من السهل. لقد كانت تقريبًا مثل صورة سريالية عندما ضربت المياه بعض حقول المزارع ، كان بإمكانك رؤية سحابة مخيفة من الغبار والضباب ترتفع على بعد ثلاثة إلى خمسة أميال. "[1]

شهد ديل هوارد وزوجته ليندا الانهيار العظيم لسد تيتون المهيب الذي يبلغ ارتفاعه 307 قدمًا والذي يبلغ طوله 3000 قدم. قبل الانهيار بقليل ، يتذكر أحد أطفالهم "هذه البقعة الرطبة على جانب السد بدأت في تدفق القليل من الماء وسألت والدتي ،" هل تعتقد أنه يجب علينا إخطار السلطات؟ " قالت: "لا أعتقد أن الأمر قد يكون خطيرًا للغاية لأنه لا أحد يضع إصبعه في الحفرة". [2].

سد أوروفيل يقزم الحجم من سد تيتون حيث أن أوروفيل هو أطول سد في الولايات المتحدة. التسجيل على ارتفاع 770 قدمًا وطول 6920 قدمًا و 77.619 مليون ياردة مكعبة في حجم "طبقات المنطقة" المضغوطة خصيصًا لمزيج من الصخور والحصى والحصى والرمال والطمي والطين [3]. تعتبر أعجوبة هندسية ، إلا أن الإحصاءات في جميع أنحاء العالم تكشف أن 60 ٪ من جميع حالات فشل السدود تُعزى إلى السدود الترابية. تتطلب الفوائد الاقتصادية لانخفاض تكلفة بناء السدود الترابية درجة متناسبة من الصيانة والمراقبة الدقيقة. على عكس السد الخرساني الصلب ، تم تصميم السد الترابي باستخدام الوزن الهائل من المواد ذات الطبقات لحمل المسطحات المائية الكبيرة. يتم ضغط طبقات المواد بكثافات دقيقة باستخدام معدات بناء متخصصة لضمان سلامة الأداء لمواجهة أحمال الإجهاد للاحتفاظ بخزان كبير تحت ضغوط كبيرة للمياه.

تسوق كاثوليكي - شحن مجاني 60 دولار +

مفتاح انسداد المياه في السد الترابي هي المنطقة المركزية "الأساسية". عادة ما يتم تصميمه ليكون تركيزًا عاليًا من الطين أو المواد القائمة على الطين. تم تصميم "مناطق" الطبقة الرأسية الأخرى للدعم الهيكلي لهذا "النواة" الحرجة. الطبقة الخارجية هي "طبقة الصدفة" الضخمة القائمة على الجاذبية والتي تتكون في الغالب من الحصى والحصى والصخور. تتطلب موثوقية السد الترابي وأمانه على المدى الطويل مراقبة الانضغاط البطيء التدريجي للسد من وزنه. هذا يسمى "تسوية". تم تصميم سد أوروفيل بحيث "يستقر" ببطء عند قيمة قصوى على مدى عمر السد. في السنوات السبع الأولى من سد أوروفيل ، تم قياس "التسوية" على أنها أقل من قدم واحدة - ضمن حسابات التصميم الهندسي. كما هو الحال مع السدود الترابية الأخرى ، فإن "الاستقرار" البطيء هو ضغط مستمر للمواد عن طريق الجاذبية والتأثيرات الهيدرولوجية الأخرى وهو أمر طبيعي.

يحاول DWR فهم هذا التسرب كما هو مذكور في طلب 2015 إلى FERC لنقل حفرة حفر المراقبة إلى موقع بالقرب من منطقة التسرب. ذكرت DWR: "ينقل الاقتراح الجديد حفرة الحفر المخطط لها أصلاً في إصبع قدم سد أوروفيل إلى الدعامة اليسرى (قبالة السد) على ارتفاع حوالي 670 قدمًا." ، "تخطط DWR لتركيب مقياس ضغط في هذا الموقع لغرض مراقبة مستويات المياه الجوفية بالقرب من "البقعة الخضراء" التاريخية داخل جسر السد. قد تكون البيانات التي تم جمعها مفيدة في فهم التسرب داخل الدعامة اليسرى ".

قد يكون سد أوروفيل يعاني من حالة فشل خطيرة من تأثير يعرف باسم "التسوية التفاضلية". تحدث هذه الظاهرة من قبل أقسام السد "الرص" بمعدل مختلف. وبالتالي ، يتم تطبيق القوى الداخلية على مركز السد الذي من المعروف أنه يتسبب في فقدان سلامة اللب ، وتشقق اللب ، وانسداد نظام الصرف الداخلي ، والتشقق الطولي على طول الواجهة بين مواد تعبئة منطقة السد [6 ]. لقد وجدت الإخفاقات التاريخية لـ "التسوية التفاضلية" في السدود مكونًا حاسمًا يخاطر بالخطر من السد الذي يحتوي على دعامة مع تغيير منحدر "دعامة حادة" [4] [6]. قد تكون أول علامة على هذه المشكلة المقلقة هي التسرب غير المبرر ، أو البقع الرطبة ، أو المناطق الخضراء على الجانب الخلفي من السد (التي يعرض عليها سد أوروفيل).

Oroville Dam لديه فشل كلاسيكي الخصائص المعمارية ، من "تغيير حاد في الدعامة في المنحدر" ، مما أدى إلى فشل سد السدود بسبب الضغط غير المتكافئ. وهذا ما يسمى "فشل التسوية التفاضلية". قد يؤدي انتقال المنحدر الحاد ، من منحدر تدريجي ، في جانب دعامة السد ، إلى معدل ضغط أكبر في القسم الأكثر انحدارًا ومعدل ضغط أبطأ في منطقة الانحدار التدريجي. من المعروف أن الضغوط الداخلية من الحجم الهائل لمواد طبقة المنطقة ، في الاستقرار بمعدلات مختلفة ، تسبب تكسيرًا من النوع الأفقي في قلب السد ، مما يؤدي إلى تسرب خطير ، وتآكل داخلي ، وفشل لاحق للسد [4] [5]. يؤدي التسرب في اللب إلى تشتيت مادة التربة التي تتغلب على المدخنة الرأسية "منطقة الصرف" عن طريق سد مزيج الصخور والحصى والحصى [5] [6]. وبالتالي ، فإن تشتت التربة قادر على الاستمرار في تشكيل تدفق أفقي "منضدة" يخرج كمنطقة خطية من التسرب. هذا هو النمط الدقيق الذي لوحظ على الجسر الخلفي في منتصف المنحدر لسد أوروفيل. إذا كان التسرب الداخلي للمياه من هذا التكسير الطولي قد تصاعد في حجم التدفق ، فإن التآكل سوف يسرع من "وضع الفشل" الناشئ إلى نقطة اللاعودة. تم إصلاح السدود الترابية في تحديد مخاطر التسرب "التسوية التفاضلية" عن طريق الحفر في اللب وحقن مركبات خليط مانع للتسرب من الطين والبنتونيت.

نسألك بتواضع: لا تنتقل بعيدًا.

مرحبًا القراء ، يبدو أنك تستخدم الكاثوليكية عبر الإنترنت كثيرًا وهذا شيء رائع! إنه أمر محرج بعض الشيء ، لكننا نحتاج إلى مساعدتك. إذا كنت قد تبرعت بالفعل ، فنحن نشكرك بصدق. نحن لسنا مندوبي مبيعات ، لكننا نعتمد على التبرعات التي يبلغ متوسطها 14.76 دولارًا وأقل من 1 ٪ من القراء يقدمون. إذا تبرعت بمبلغ 5.00 دولارات فقط ، فسعر قهوتك ، يمكن أن تستمر المدرسة الكاثوليكية عبر الإنترنت في الازدهار. شكرا لك.

إنذار؟ DWR يكتشف 2x "تسوية تفاضلية" والتي تم الكشف عنها في مذكرة بتاريخ 22 ديسمبر 2015 حول رسالة تقارير مراقبة ومراقبة سلامة السدود (DSSMRs) إلى FERC [الشكل 4]. لوحظ فرق "التسوية" 2x من قمة السد إلى منضدة سد الخزان عند علامة الارتفاع EL 815. إذا كان هناك "تسوية تفاضلية" تم اكتشافها ، فهذا يعني ضعف المبلغ من تسوية ضغط تتقدم بالتساوي ، فهل هناك مناطق أخرى للسد الذي قد يعرض المزيد من "التسوية التفاضلية"؟ لا يحدد التقرير مدى المسح الذي أجرته إدارة المياه والصرف الصحي للآثار المائة التي تم نصبها في البناء الأصلي للسد. هل من الممكن أن يتم إجراء "أخذ عينات" فقط من بعض المعالم الأثرية ، وبالتالي تفويت فرصة الكشف عن تغيير دقيق ولكنه حاسم بالقرب من "مناطق التسرب"؟

هل الخرق وشيك؟ فقط مع الانتباه السريع لتحديد إمكانات الشقوق الداخلية داخل القلب يمكن الإجابة على هذا السؤال. حتى الآن ، لا يزال DWR يحقق ، لكنهم لا يعرفون السبب. مع أزمة فشل قناة المياه وجهود إعادة الإعمار الطارئة ، والتي تم إنفاق أو تخصيص ما يقرب من 521 مليون دولار فيها ، يجب أن يكون هناك بعض الاهتمام الجاد بقضية التسرب في السد. قد يكون هذا التسرب مضللًا في أدلة DWR لأن "انسداد" منطقة الصرف سيخفي تقلبًا في التسرب الطبيعي في محطات مراقبة التجميع عند إصبع السد. لسوء الحظ ، قد تعيق إحدى العوائق الرئيسية حل إجابة هذا السؤال لأن ارتفاع الخزان يجب أن ينخفض ​​إلى أقل من 660 قدمًا. أي "تدريب اختباري" في القلب يتطلب مستوى آمنًا حيث يستلزم مستوى الماء الداخلي أقل من إدخال مسبار الحفر. وبالتالي ، قد يكون سد أوروفيل في حالة قد لا يكون فيها هذا السؤال قابلاً للإجابة على الفور أو حتى يمكن تخفيفه بسبب الأزمة الحالية والجريان السطحي المتدفق إلى ارتفاع الخزان.

في هذه المرحلة ، توعية الجمهور قد يكون الخيار الوحيد. قد يكون الاحتفاظ بمعلومات المخاطر المحتملة من السكان ضررًا كبيرًا لأن هذه المشكلة المحتملة يمكن أن تتصاعد بسرعة ، مع القليل من التحذير للإخلاء. تمامًا كما كان الحال مع سد تيتون الأصغر والأقوى.

ملاحظة: تمت إضافة علامات التسطير باللون الأزرق والأسهم والنص الأحمر كتعليق على المستند الأصلي.

الشكل 1. علامة "التسوية التفاضلية" التي تشير إلى "الشقوق" في قلب سد أوروفيل. تخضير المنطقة الرطبة ، مع قنوات التعرية ، قيد التحقيق بواسطة DWR. من المعروف أن "فشل التسوية التفاضلية" يحدث من انتقالات دعامة المنحدرات الشديدة ، كما يمكن ملاحظته في الدعامة الجانبية لأوروفيل. التسرب قادر على الوصول إلى سد القشرة الخارجية ، مما يشير إلى "انسداد" "منطقة التصريف" الداخلية للسد - بالإضافة إلى هجرة "غرامات" التربة التي تخلق منصة تدفق أفقية.

الشكل 2. تخضير المنطقة الرطبة ، مع قنوات التآكل ، وقد لوحظ في قسم سلامة السدود في كاليفورنيا (DSOD) في 2014/2015/2016 تقارير فحص السلامة. يحاول DWR فهم سبب هذا التسرب. كان تخضير المنطقة الرطبة أكثر وضوحًا في مستويات الخزانات المرتفعة في عام 2017. الصورة مجاملة من Google Earth.

الشكل 3. مصدر المياه المتسرب من السد الداخلي يؤدي إلى نمو نباتي كبير (الصورة من أبريل 2017). قامت DWR بحفر بئر استكشافية في عام 2016 لمحاولة فهم هذه المشكلة الخطيرة. الصورة مجاملة من DWR.

الشكل 4. علامة هامة محتملة لـ "التسوية التفاضلية" - اتصالات DWR إلى FERC حيث يوصي مجلس إدارة DWR بشرح في تقرير DSSMR المستقبلي إلى FERC بخصوص تسوية "غير متساوية" (ضغط ذاتي) على سد أوروفيل. وجدت بيانات المسح أن منطقة واحدة تستقر عند ضعف الكمية عند قمة السد. تكشف صور تآكل جسر القمة عن نمط أكثر كثافة لقنوات التعرية مباشرة فوق "منطقة خضرة البقعة الرطبة". نظرًا لأن تدفق المياه من طريق القمة يجد "بقعة منخفضة" ، فإن هذا يشير إلى أنه قد يكون هناك ارتباط بـ "تسوية تفاضلية" إضافية في مناطق الردم في قلب السد. تمت الإشارة إلى المعلومات على أنها سر CEII.


شاهد الفيديو: مخاطر من انهيار أكبر سد في أمريكا (شهر اكتوبر 2021).