سد كيلبورن

سد كيلبورن هو سد من النوع الردمي الترابي، يشكل جزءاً من مشروع توغيلا-فال المائي ونظام تخزين دراكنزبرغ بالضخ. يقع السد على ارتفاع 500 متر أقل من سد ستيركفونتين، على نهر ماجانيني، بالقرب من مدينة بيرغفيل في إقليم كوازولو ناتال، جنوب إفريقيا. دشن السد رسمياً في عام 1981. الموقع والجيولوجيا يقع سد كيلبورن في جبال دراكنزبرغ، على ارتفاع 500 متر أسفل سد ستيركفونتين. يمر فوقه نهر ماجانيني، وهو رافد لنهر توغيلا. تشكلت المنطقة بفعل النشاط الجيولوجي القديم، وتتكون من صخور البازلت والحجر الرملي. تخضع التضاريس المحيطة بعمليات تآكل طبيعية، مع حدوث تغييرات طفيفة في اتجاهات الصرف بسبب بناء السد. مكن الموقع الاستراتيجي للمشروع من الاستفادة من الفرق الكبير في الارتفاع بين الخزانين العلوي والسفلي، وهو أمر ضروري للتشغيل الفعال لتوليد الطاقة الكهرومائية. الخلفية التاريخية والتطوير نشأت فكرة نقل المياه من حوض نهر توغيلا في كوازولو ناتال إلى حوض نهر فال في غوتنغ خلال ستينيات القرن العشرين، لتلبية الاحتياجات المائية والطاقة للمناطق الصناعية. صادقت حكومة جنوب إفريقيا على المخطط في عام 1967، وبدأت الأعمال التحضيرية بعد أربع سنوات. يعد سد كيلبورن واحداً من أربعة سدود رئيسية في النظام، إلى جانب سد ستيركفونتين، وسد دراكنزبرغ، وسد وودستوك. استغرق بناء السد والخزان السفلي حوالي عقد من الزمان، بمشاركة آلاف العمال والمهندسين، وبلغت تكلفة النظام بأكمله حوالي 1.5 مليار راند جنوب إفريقي في سبعينيات القرن العشرين، ولا تزال عوائده الاقتصادية تفوق هذه التكلفة. الهندسة وتقنيات البناء صمم سد كيلبورن كسد ردمي ترابي بقلب من الطين المقاوم للماء، وجوانب خارجية من الصخور المتكسرة والحصى. يبلغ ارتفاع جدار السد 48 متراً وطوله 1100 متر، ويتطلب بناؤه نقل أكثر من 1.5 مليون متر مكعب من مواد الردم. استخدم المهندسون تقنية الضغط الميكانيكي لكل طبقة لضمان ثبات الهيكل. أنشئ مفيض السد على الجانب الأيمن من الوادي، ويمكنه تمرير تدفقات تصل إلى 500 متر مكعب في الثانية دون إتلاف المنشآت. نُفذ برنامج مراقبة جودة صارم أثناء البناء، مع مراعاة احتمال حدوث زلازل تصل قوتها إلى 6 درجات على مقياس ريختر. صنفت وزارة المياه خطورة السد المحتملة على أنها عالية (الدرجة 3). السعة والتشغيل الهيدرولوجي تبلغ السعة التخزينية الإجمالية لسد كيلبورن 36.7 مليون متر مكعب، ومساحة سطح الخزان 207 هكتارات، ومساحة حوض التجميع 30 كيلومتراً مربعاً. يدخل السد في دورة يومية من الضخ والتوليد، حيث يُضخ الماء من خزانه السفلي إلى خزان ستيركفونتين العلوي خلال ساعات الليل (عند انخفاض الطلب على الكهرباء)، ثم يُطلق الماء خلال النهار لتوليد الكهرباء. يبلغ الفرق الارتفاعي بين الخزانين حوالي 500 متر، مما يولد ضغطاً مائياً هائلاً. تعوض هذه العملية تقلبات الشبكة الكهربائية وتوفر طاقة احتياطية سريعة الاستجابة. دور السد في توليد الكهرباء يعمل سد كيلبورن كالخزان السفلي في نظام تخزين دراكنزبرغ بالضخ، الذي تديره شركة الكهرباء الوطنية إسكوم. تضخ المياه من نهر توغيلا عبر نفق بطول 4 كيلومترات إلى خزان ستيركفونتين العلوي، ثم تُطلق عبر أربعة توربينات لتوليد الكهرباء، قبل أن تتجمع مجدداً في سد كيلبورن. تبلغ القدرة الإجمالية للمحطة 1000 ميغاواط، أي ما يكفي لتزويد نحو 400 ألف منزل بالطاقة خلال ساعات الذروة، بكفاءة تشغيل تصل إلى 78 بالمائة. تساهم المحطة في استقرار الشبكة الوطنية، خاصة خلال أوقات الطلب المرتفع أو عند حدوث أعطال مفاجئة في محطات أخرى. الأهمية الاقتصادية والاجتماعية ساهم النظام بشكل مباشر في تطوير منطقة بيرغفيل والقرى المجاورة، حيث وفّر فرص عمل للمهندسين والفنيين والعمال خلال مرحلة البناء والتشغيل. خصصت إسكوم جزءاً من إيرادات المحطة لدعم مشاريع تنموية في كوازولو ناتال، مثل بناء المدارس وتحسين شبكات المياه في المناطق الريفية. لعب السد دوراً في توفير مياه الري للمزارع الواقعة في اتجاه مجرى النهر خلال مواسم الجفاف. تعتبر المنطقة أيضاً وجهة سياحية بفضل مناظرها الطبيعية، مما يدعم الاقتصاد المحلي. الأهمية البيئية والتدابير التخفيفية ساهم السد في تنظيم تدفقات نهر توغيلا، مما حد من مخاطر الفيضانات في المناطق المنخفضة. لكن بناء السد أدى إلى تغيير في النظام البيئي للنهر، حيث تقلصت مساحة الأراضي الرطبة والغابات النهرية. نفذت هيئة المتنزهات الوطنية بالتعاون مع إسكوم برنامجاً لإعادة تأهيل الغطاء النباتي على ضفاف الخزان، شمل زراعة آلاف الأشجار المحلية وتعزيز موائل الأسماك والطيور المائية مثل مالك الحزين الرمادي وطائر الغاق. يراقب علماء البيئة جودة المياه في سد كيلبورن بشكل مستمر عبر أجهزة استشعار إلكترونية. اتخذت السلطات إجراءات لمراقبة الأنواع الغازية مثل عشب الماء والطحالب الخضراء المزرقة التي قد تنمو في الخزان. السياحة والوصول إلى المنطقة تحيط بسد كيلبورن مناظر طبيعية جبلية خلابة، تجعله مقصداً للسياحة البيئية وهواة التنزه. يمكن للزوار الوصول إلى السد عبر طريق إقليمي معبد يربطه بمدينة بيرغفيل على بعد 15 كيلومتراً. نظمت إسكوم جولات سياحية مصحوبة بمرشدين تشمل زيارة غرفة التحكم في المحطة، والنفق المؤدي إلى الخزان العلوي، وسد كيلبورن نفسه. تستمر الجولة نحو ساعتين، وتقام مرتين يومياً عدا أيام العطل الرسمية. يستطيع السياح أيضاً ممارسة رياضة المشي لمسافات طويلة على مسارات محددة حول الخزان، مع الالتزام بإرشادات السلامة. تعتبر المنطقة جزءاً من محمية دراكنزبرغ الطبيعية، التي تضم حيوانات برية مثل الظباء وقرود البابون. الصيانة والتشغيل الحالي تدير إسكوم السد بالتعاون مع وزارة المياه والصرف الصحي، وتخضع المنشأة لخطة صيانة وقائية تشمل فحص جدار السد ومفيض المياه والبوابات كل ثلاثة أشهر. في عام 2018، أجرت الشركة تحديثاً لأنظمة التحكم في التوربينات، مما رفع كفاءة المحطة بنسبة 5 بالمائة. تستمر عمليات إزالة الطمي والرواسب من قاع الخزان كل خمس سنوات للحفاظ على السعة التخزينية. وفقاً لتقارير وزارة المياه، فإن السد في حالة جيدة ولا توجد به تشققات أو تسريبات تذكر. يستمر تدريب الموظفين على إجراءات الطوارئ، بما في ذلك محاكاة انهيار جزئي للسد وإخلاء المناطق المنخفضة. تخطط إسكوم لتركيب ألواح شمسية عائمة على سطح الخزان لتقليل الاعتماد على شبكة الكهرباء أثناء عمليات الضخ الليلي. انظر أيضاً دراكنزبرغ كوازولو ناتال طاقة كهرومائية مراجع روابط خارجية صفحة سد كيلبورن على موقع وزارة المياه (مصدر حكومي) كتيب إسكوم لنظام تخزين دراكنزبرغ (PDF)