سد دورشاك

سد دورشاك (بالإنجليزية: Dworshak Dam) هو سد خرساني ثقلي يقع في غرب الولايات المتحدة، على الفرع الشمالي لنهر كليرووتر في شمال وسط ولاية أيداهو. يقع السد في مقاطعة كليرووتر، على بُعد حوالي 6 كيلومترات شمال غرب مدينة أوروفينو، ويحجز مياه خزان دورشاك للتحكم في الفيضانات وتوليد الطاقة الكهرومائية. يُعدّ الخزان، من حيث السعة، الأكبر في ولاية أيداهو ورابع أكبر خزان في شمال غرب المحيط الهادئ. يبلغ ارتفاع سد دورشاك 219 مترًا، وهو ثالث أطول سد في الولايات المتحدة وأطول سد خرساني ذي محور مستقيم في نصف الكرة الغربي. بدأ بناء السد من قبل فيلق المهندسين بالجيش الأمريكي عام ١٩٦٦ واكتمل عام ١٩٧٣. وبسبب افتقاره إلى ممرات للأسماك، أعاق السد مرورها وقضى تمامًا على هجرة الأسماك المهاجرة بين المياه العذبة والمالحة إلى أعالي نهر نورث فورك وروافده في ولاية أيداهو. التاريخ نشأت فكرة سد دورشاك من مسح أجرته هيئة المهندسين بالجيش الأمريكي عام 1953 لحوض تصريف نهر سنيك السفلي، بحثًا عن مواقع مناسبة لإنشاء خزانات لتخزين المياه وتوليد الطاقة الكهرومائية. وكان دورشاك واحدًا من سبعة مواقع مقترحة لبناء السدود على أنظمة أنهار سنيك وسالمون وكليرووتر. وقع الاختيار على الموقع النهائي لسد دورشاك عند نقطة على الفرع الشمالي لنهر كليرووتر، على بُعد 3.1 كيلومتر (1.9 ميل) من نقطة التقائه بنهر كليرووتر الأكبر. تمت الموافقة على المشروع في 23 أكتوبر 1962، تحت اسم سد بروس إيدي؛ ثم غُيّر الاسم لاحقًا تكريمًا للسيناتور هنري دورشاك (1894-1962)، الذي كان له دورٌ محوري في الحصول على موافقة الكونغرس على مشروع السد. كان بناء السد مثيرًا للجدل منذ البداية، لأنه سيعيق هجرة الأسماك، وسيؤدي خزانه إلى غمر جزء كبير من المراعي الشتوية للأيائل في حوض نهر كليرووتر. وكان الفرع الشمالي لنهر كليرووتر يتميز بوفرة سمك السلمون المرقط، وربما كان يضم أفضل تجمع لسمك السلمون المرقط كبير الحجم في العالم. ومع ذلك، رأى مؤيدو المشروع أن إنشاء مفرخ للأسماك سيحافظ على وفرة سمك السلمون المرقط في النهر، وأن بناء السد سيجعل مشاريع السدود الأخرى في حوض نهر كليرووتر غير ضرورية. وكان التحكم في الفيضانات حافزًا رئيسيًا آخر للمشروع؛ فقد استشهد مؤيدو دورشاك بفيضان مدمر عام 1948، عندما بلغ منسوب نهر كليرووتر ذروته عند 177,000 قدم مكعب في الثانية (5,000 متر مكعب/ثانية) - أي أحد عشر ضعف تدفقه الطبيعي - كسبب إضافي لبناء سد تخزين كبير. بينما كانت أعمال إزالة العوائق والتحضيرات جارية في موقع السد منذ يونيو 1965، لم يبدأ البناء الفعلي إلا في أوائل عام 1966 بحفر نفق تحويل قطره 12 مترًا (40 قدمًا) وإنشاء سد مؤقت بارتفاع 34 مترًا (110 أقدام) لتحويل مجرى النهر حول موقع السد. بدأ حفر مجاري رئيسية في جدران الوادي لتوفير أساسات مستقبلية للخرسانة في عام 1966، واستمر حتى عام 1968. وُضعت أول دلو من الخرسانة في أوائل عام 1968، وبحلول 28 مايو 1969، تم صب أكثر من مليون ياردة مكعبة (760,000 متر مكعب) في السد. تم صب الخرسانة بواسطة نظام كابلات مدعوم بثلاثة أبراج متحركة على حواف الوادي، تنقل دلاءً سعة كل منها 6.1 متر مكعب (8 ياردات مكعبة) من الخرسانة الرطبة. أُغلق نفق التحويل في 27 سبتمبر 1971، مما سمح ببدء ملء الخزان، وصُبّت آخر كمية من الخرسانة على قمة السد في 27 يناير 1973. كما تم تركيب ثلاث وحدات توليد لمحطة الطاقة في عام 1973، وبحلول 1 مارس، ارتفع منسوب الخزان إلى مستوى كافٍ لبدء توليد الطاقة. وبلغ الخزان سعته الكاملة لأول مرة في 3 يوليو 1973. بعد اكتمال بناء السد، استحوذت هيئة المهندسين بالجيش الأمريكي على 5120 فدانًا (20.7 كيلومترًا مربعًا) من الأراضي المجاورة للخزان (تم توسيعها لاحقًا إلى 9100 فدان (37 كيلومترًا مربعًا))، ومنذ ذلك الحين وهي تديرها كموئل شتوي للأيائل والغزلان ذات الذيل الأبيض. نظرًا لارتفاع سد دورشاك الذي يجعل إنشاء ممر للأسماك غير مجدٍ اقتصاديًا، أنشأت فيلق المهندسين بالجيش الأمريكي مفرخ دورشاك الوطني للأسماك بتكلفة 21 مليون دولار أمريكي للتخفيف من خسائر سمك السلمون المرقط في نهر نورث فورك الناجمة عن سد دورشاك. يقع المفرخ على شبه جزيرة صغيرة بين نهر نورث فورك ونهر كليرووتر الرئيسي، مباشرةً فوق نقطة التقائهما. يُدار المفرخ حاليًا من قِبل النظام الوطني لمفرخات الأسماك، وقد بدأ تشغيله فعليًا في أبريل 1969، أي قبل أربع سنوات من اكتمال بناء السد. تبلغ طاقة المفرخ 6000 سمكة بالغة، ويُطلق حوالي 3.4 مليون سمكة صغيرة في نظام النهر سنويًا. صُممت محطة توليد الطاقة التابعة لسد دورشاك لاستيعاب ست وحدات توليد لأغراض توليد الطاقة في أوقات الذروة. مع ذلك، كان من شأن هذا النوع من التشغيل أن يتسبب في تقلبات كبيرة في تدفق المياه في نهر نورث فورك كليرووتر، وفي نهر كليرووتر الرئيسي أسفل ملتقاهما في أهساكا. وكان من المقرر بناء سد على نهر كليرووتر أعلى لينور لتوفير خزان لتجميع المياه لتخفيف تدفقات مياه دورشاك، ولكن بسبب معارضة السكان المحليين، لم يُبنَ السد قط. وعلى الرغم من أنه كان سيُزود بسلم للأسماك، إلا أن سد لينور كان سيؤثر على هجرة سمك السلمون المرقط وسمك السلمون إلى كامل الجزء العلوي من نهر كليرووتر وروافده، بما في ذلك أنهار ساوث فورك، وميدل فورك، ولوشا، وسيلواي. إضافةً إلى ذلك، فإن الفيضانات الناجمة عن خزانه الذي يبلغ طوله 18 كيلومترًا (11 ميلًا) كانت ستتطلب نقل مفرخ أسماك دورشاك. وقد أُلغيت الوحدتان الخامسة والسادسة المقترحتان للمحطة في عام 1990، وأُلغيت الوحدة الرابعة في عام 1995. أثناء ملء الخزان في مراحله الأولى، ظهرت عدة شقوق رأسية كبيرة في الجانب العلوي من السد - بعضها يزيد طوله عن 120 مترًا - نتيجةً للتغير السريع في ضغط المياه مع ارتفاع منسوب الخزان. اضطر العمال إلى حفر ثقوب تصريف بقطر 3.8 سم بين الشقوق ونظام تصريف أساسات السد القائم، أو ما يُعرف بـ"معرض التصريف"، على مسافات 1.5 متر، لتخفيف الضغط على الجانب الخلفي من السد. في يونيو 1980، عانى السد مجددًا من مشاكل التسرب عندما انفتح شق بطول 72 مترًا على واجهته العلوية، مما أدى إلى تدفق أكثر من 0.48 متر مكعب في الثانية من المياه عبر الجانب السفلي من السد. تم حفر 70 ثقب تصريف في الشق لتخفيف الضغط قبل إغلاقه نهائيًا بمزيج من الأسمنت والرماد البركاني ونشارة الخشب. تجاوزت تكلفة الإصلاح مليون دولار أمريكي. شُيّد جسر دنت المعلق على بُعد 27 كيلومترًا (17 ميلًا) أعلى السد، بينما بُني جسر غرانداد ذو الهيكل الشبكي عام 1941. المواصفات سد دورشاك هو سد خرساني ثقلي ذو واجهة مائلة باتجاه المصب وواجهة رأسية باتجاه المنبع، يبلغ ارتفاعه 219 مترًا (717 قدمًا) من الأساسات، و193 مترًا (632 قدمًا) فوق قاع النهر، ويبلغ طوله 1002 مترًا (3287 قدمًا) على طول قمته. يبلغ عرض قمة السد 13 مترًا (44 قدمًا) على ارتفاع 492 مترًا (1613 قدمًا) فوق مستوى سطح البحر. يحتوي جسم السد الرئيسي على ما يقارب 5 ملايين متر مكعب (6,500,000 ياردة مكعبة) من الخرسانة. يتم التحكم في تصريف المياه الزائدة بواسطة مجموعة من منافذ التصريف ذات خمس بوابات، قادرة على تصريف 1100 متر مكعب في الثانية (40,000 قدم مكعب/ثانية)، ومفيض يتم التحكم فيه بواسطة بوابتين جانبيتين بأبعاد 15.2 × 17.2 مترًا (50.0 × 56.4 قدمًا). تبلغ سعة المفيض 4200 متر مكعب في الثانية (150,000 قدم مكعب/ثانية) عند أقصى ارتفاع للخزان.[3] يُطلق اسم خزان دورشاك على البحيرة المتكونة خلف السد. عند مستويات المياه الطبيعية القصوى البالغة 490 مترًا (1600 قدم) فوق مستوى سطح البحر، يمتد الخزان لمسافة 85 كيلومترًا (53 ميلًا) باتجاه المنبع، ويغطي مساحة 69.2 كيلومترًا مربعًا (17,090 فدانًا) ويحتوي على 4.278 كيلومترًا مكعبًا (3,468,000 فدان-قدم) من المياه، مع شاطئ بطول 282 كيلومترًا (175 ميلًا). ... تقع محطة توليد الطاقة الكهرومائية عند قاعدة السد، وهي عبارة عن هيكل خرساني بطول 130 مترًا (428 قدمًا)، وتضم توربينًا واحدًا بقدرة 258,000 كيلوواط (346,000 حصان) وتوربينين بقدرة 106,000 كيلوواط (142,000 حصان)، تُشغّل مولدًا واحدًا بقدرة 220 ميغاواط (MW) ومولدين آخرين بقدرة 90 ميغاواط (90 ميغاواط) على التوالي، بإجمالي قدرة 400 ميغاواط. يبلغ الارتفاع الهيدروليكي المُصنّف للمحطة 170 مترًا (560 قدمًا)، ويصل إلى أقصى ارتفاع له عند امتلاء الخزان إلى 193 مترًا (632 قدمًا)، بينما يتطلب توليد الطاقة حدًا أدنى يبلغ 127 مترًا (417 قدمًا). ويمكن إطلاق ما يصل إلى 300 متر مكعب/ثانية (10,500 قدم مكعب/ثانية) من الماء عبر المحطة عند أقصى طاقتها.تبلغ قدرة التحميل الزائد للوحدتين الصغيرتين 103.5 ميجاوات وللوحدة الكبيرة 253.0 ميجاوات، ليصبح المجموع 460 ميجاوات. في حالة تركيب الوحدات 4 و5 و6، والتي تبلغ قدرة كل منها 220 ميجاوات، سيرتفع إجمالي قدرة التوليد إلى 1060 ميجاوات، مما يجعلها واحدة من أكبر محطات الطاقة الكهرومائية في ولاية أيداهو. العمليات تبلغ السعة التخزينية الإجمالية القابلة للاستخدام أو السعة الفعّالة لخزان دورشاك، بما في ذلك التحكم في الفيضانات، 2,016,000 فدان-قدم (2.487 كم³). أما السعة غير الفعّالة (جزء سعة الخزان أسفل منافذ توليد الطاقة ومنشآت تصريف النهر السفلي) فتبلغ 682,000 فدان-قدم (0.841 كم³)، بينما تبلغ سعة حوض التجميع (أسفل منشآت تصريف النهر) 770,000 فدان-قدم (0.95 كم³). إضافةً إلى ذلك، يتمتع الخزان بسعة فائضة (فوق بوابات المفيض) تبلغ 92,000 فدان-قدم (0.113 كم³)، مما يرفع الحد الأقصى لكمية المياه التي يمكن احتجازها خلف السد إلى 3,560,000 فدان-قدم (4.39 كم³). يُستخدم معظم السعة الفعّالة غير المُخصصة للتحكم في الفيضانات في توليد الطاقة. نظرًا لعدم بناء سد لينور على نهر كليرووتر، لا يمكن استخدام محطة دورشاك لتوليد الطاقة في أوقات الذروة. لذا، تُشغَّل المحطة كمحطة أساسية، بمعدل تصريف ثابت نسبيًا. ولا تزداد معدلات تصريف المياه من السد بشكل ملحوظ إلا خلال فصول الصيف التي تشهد ارتفاعًا في منسوب المياه، عندما يتطلب الفيضان فتح بوابات التصريف. وتُنتج المحطة ما متوسطه 1.693 مليار كيلوواط/ساعة سنويًا. كما تُضبط كميات المياه المُصرَّفة من سد دورشاك لتحسين توليد الطاقة في أربعة سدود تقع أسفل مجرى نهر سنيك، وأربعة سدود أخرى على نهر كولومبيا. في كل شتاء، يُخفَّض منسوب خزان دورشاك بمعدل 155 قدمًا (47 مترًا) استعدادًا لفيضان نهر نورث فورك السنوي، الذي كان يصل في السابق إلى أكثر من 100,000 قدم مكعب/ثانية (2,800 متر مكعب/ثانية) بعد ذوبان الثلوج بكثافة. يُشترط على الخزان الحفاظ على حد أدنى قدره 700,000 فدان-قدم (0.86 كيلومتر مكعب) لتخزين مياه الفيضانات الشتوية، ويتم تشغيل تصريفات السد بحيث تصل مستويات المياه إلى أقصى حد لها وهو 1,570 قدمًا (480 مترًا) في شهر يوليو. ومع ذلك، تختلف حجوزات التحكم في الفيضانات السنوية تبعًا لكمية الثلوج المتراكمة في حوض التصريف الذي تبلغ مساحته 2,440 ميلًا مربعًا (6,300 كيلومتر مربع) أعلى السد. يبدأ خفض منسوب المياه السنوي للتحكم في الفيضانات عمومًا في سبتمبر وينتهي في الأول من أبريل من العام التالي؛ ويتم تجميع مياه ذوبان الثلوج في الخزان بين أبريل ويوليو. على الرغم من أن الخزان يغطي مساحة تزيد عن 17,000 فدان (69 كيلومترًا مربعًا) عند امتلائه، إلا أن مساحة سطحه تنخفض إلى 9,050 فدانًا (36.6 كيلومترًا مربعًا) عند أدنى نقطة في عملية خفض منسوب المياه. يمكن تبادل مساحة تخزين مياه الفيضانات في سد دورشاك مع سدود رئيسية أخرى في نظام نهر كولومبيا، بما في ذلك سدود رئيسية ضخمة مثل سد غراند كولي، وذلك تبعًا لمتطلبات التحكم في الفيضانات المختلفة في حوض نهر كولومبيا. كما يُراعى توقيت إطلاق المياه من سد دورشاك بما يخدم هجرة سمك السلمون المرقط وسمك السلمون الصلب الرأس في أنهار كليرووتر وسنيك وكولومبيا. فخلال أواخر الصيف وحتى الخريف، تُطلق كميات كبيرة من المياه الباردة عبر منافذ السد المنخفضة لتبريد مياه الأنهار في المصب، مما يُهيئ درجات حرارة أكثر ملاءمة لهذه الأنواع من الأسماك. وتؤدي عمليات الإطلاق البيئية هذه، أو ما يُعرف بـ"زيادة التدفق"، إلى ارتفاع مستويات المياه بشكل ملحوظ خلال أواخر الصيف، حيث تصل كمية المياه المُطلقة عبر السد إلى 410 أمتار مكعبة في الثانية (14,600 قدم مكعب/ثانية) في أغسطس، و290 مترًا مكعبًا في الثانية (10,400 قدم مكعب/ثانية) في سبتمبر. تتراوح درجة حرارة الماء المنطلق عمومًا من 46 إلى 48 درجة فهرنهايت (8 إلى 9 درجة مئوية). السياحة والاقتصاد من أبرز الفوائد التي روّج لها مؤيدو سد دورشاك توفيره فرصًا ترفيهية وفوائد اقتصادية لسكان المنطقة. ويُقدّر عدد زوار دورشاك سنويًا بين 110,000 و140,000 زائر، معظمهم خلال أشهر الصيف التي تشهد ارتفاعًا في منسوب المياه. تشمل الأنشطة الترفيهية ركوب القوارب والتزلج على الماء والتخييم وصيد الأسماك والمشي لمسافات طويلة والصيد البري؛ وتقع ستة منحدرات للقوارب بجوار الخزان. تقع حديقة دورشاك الحكومية في ولاية أيداهو على خزان دورشاك، على بُعد حوالي 5 كيلومترات شمال السد. ويمتد الجزء العلوي من الخزان إلى غابة كليرووتر الوطنية. يوجد مركز إقليمي للزوار عند سد دورشاك، وتتوفر جولات سياحية للسد نفسه. مع ذلك، يتسبب الانخفاض الكبير في منسوب مياه الخزان سنويًا في إغلاق منحدرات القوارب والمراسي لعدة أشهر كل عام، وظهور ما يشبه حلقة حوض الاستحمام على طول الشاطئ. أظهرت دراسة أجرتها جامعة أيداهو أن هذا الأسلوب التشغيلي يتسبب في خسارة تتراوح بين 4.5 و5.9 مليون دولار من عائدات السياحة سنويًا. كان إنشاء حوض مياه راكدة على امتداد 85 كيلومترًا (53 ميلًا) من نهر نورث فورك يُسهم سابقًا في دعم عمليات قطع الأشجار في المنطقة، على الرغم من انخفاض حجم صناعة الأخشاب بشكل ملحوظ منذ القرن العشرين. وقد نُقل حوالي 81 مليون قدم مكعب من الأخشاب في خزان دورشاك بين عامي 1988 و1991؛ إلا أنه لم يتم نقل الأخشاب عبر البوارج في البحيرة منذ عام 1991. ويعود ذلك جزئيًا إلى تطبيق خطة لزيادة تدفق المياه في أواخر الصيف، مما يتطلب خفضًا أكبر في منسوب الخزان، وبالتالي رفع مرافق مناولة الأخشاب فوق مستوى المياه، بالإضافة إلى تطوير طرق قطع الأشجار في المناطق النائية، مما يُتيح نقلًا أكثر كفاءة بالشاحنات. وقد تم اقتراح نقل بعض مساحة التحكم في الفيضانات في دورشاك إلى سد جراند كولي في شمال واشنطن لتوفير المزيد من المياه لزيادة التدفق؛ وهذا من شأنه أن يحمل فوائد إضافية تتمثل في تحسين الترفيه على البحيرة. انظر ايضاً سد سالتو غراندي المصادر