سدســازی در معماری و زندگی

سدســازی

افزایش سریع جمعیت در دنیا و احتیاج روز افزون بشر به فراورده‌های کشاورزی و دامی و نیاز جامعه به منابع انرژی موجب شده که تا حد امکان از هر قطره‌ی آبی استفاده‌ی صحیح و بهره‌برداری کامل شود.
اهمیت آب با داستان زندگی بشر آغاز می‌شود. برای تمام انواع زندگی، از زندگی انسانی گرفته تا نباتی و حیوانی، آب عامل اساسی به شمار می‌آید؛ به‌طوری‌که خداوند در قرآن‌کریم می‌فرماید: «مِنَ الْمَاء كُلَّ شَیْءٍ حَیٍّ»؛ (سوره‌ی انبیا، آیه‌ی 30) یعنی زندگی همه چیز از آب است و در آیه‌ای دیگر می‌فرماید:
«وَاللّهُ أَنزَلَ مِنَ الْسَّمَاء مَاء فَأَحْیَا بِهِ الأَرْضَ بَعْدَ مَوْتِهَا» (سوره‌ی نحل، آیه‌ی 65) یعنی ما آب را نازل نمودیم و به‌وسیله‌ی آن زنده نمودیم زمین را بعد از مردن.
چنانچه می‌دانیم وسعت اراضی مستعد به کشاورزی در کشور ایران قابل توجه است، ولی به علت کمبود آب و آشنا نبودن کشاورزان به روش استفاده‌ی صحیح از آن، امر کشاورزی پیشرفت چندانی نداشته و نیز چشم‌انداز رشد جمعیت خبر از بحران آب در زندگی شهری می‌دهد؛ بنابراین باید چاره ای اندیشید.
اول قدم برای رسیدن به شرایط مطلوب، فرهنگ‌سازی در جوامع برای مصرف بهینه از آب و گام بعدی هم استفاده از تکنولوژی در مهار و استفاده از آب است.
مفهوم سد در فرهنگ ما آن‌قدر روشن است که هم در جامعه‌ی مهندسی و هم در عرف اجتماع مفهومی بی نیاز از توضیح دارد.
به هر حال معنای خاص آن عبارت است از بنایی که بخشی را از بخش دیگر جدا می‌کند و غالباً به مفهوم دیوار یا سازه‌ای است که از حرکت آب (کلی یا جزیی) جلوگیری نماید

سدسازی
سدها نیز مانند سایر سازه‌های بزرگ برای هدف‌های خاصی ساخته می‌شوند.
در گذشته‌های دور، سدها برای ذخیره‌ی آب و آبیاری استفاده می‌شدند، اما امروزه با پیشرفت تمدن‌ها و نیاز به آب بیشتر برای شرب، بهداشت، آبیاری زمین های کشاورزی، استفاده در صنعت، کنترل سیلاب، کشتیرانی، بهبود کیفیت آب، کنترل رسوب رودخانه‌ها و تولید برق، سدها احداث می‌شوند.
گاهی، هدف از احداث سدها می‌تواند برای تأمین منافع عمومی جامعه از قبیل ایجاد مکان‌های تفریحی نیز باشد. سدهای چند منظوره، طرح‌های مهمی در راستای توسعه‌ی کشورها هستند، چراکه مردم از طریق احداث سدها از منافع ملی و اقتصادی زیادی بهره‌مند می‌گردند.

سد (dam ) چیست؟
غالباً به مفهوم دیوار یا سازه‌ای است که از حرکت آب جلوگیری می‌کند تا آب ذخیره یا انحراف یابد. همچنین در تعریفی دیگر، سد دیواری محکم است که برای جلوگیری از حرکت آب رودخانه می‌سازند تا آب در پشت آن ذخیره و پس از ذخیره‌شدن آب، برای کارهای مختلف از آن استفاده شود.
انواع سد را می‌توان از دیدگاه مصالح، فرم ساختمانی، هدف از احداث سد، نوع سرریز یا ویژگی‌های دیگری رده‌بندی نمود.

تاریخچه‌ی سدسازی در دنیا
تاریخچه‌ی سدسازی در گروه کهن‌ترین و زیربنایی‌ترین فعالیت‌های مهندسی انسان قرار دارد و به دوران قبل از تاریخ مدون بازمی‌گردد، به‌طوری‌که می توان سد را یکی از دستاوردهای کهن سازه‌ای انسان دانست.

پیدایش سدسازی در زمان‌های قدیم را می‌توان در نیاز انسان به آب بیشتر عنوان کرد. انسان‌های قدیم تا قبل از یادگیری کشاورزی، از آب فقط برای آشامیدن و بهداشت استفاده می‌کردند.
با زیادشدن جمعیت روی کره زمین و بعد از این‌که انسان کشاورزی را آموخت، او مجبور شد آب و غذای بیشتری مصرف نماید.
در ابتدا، انسان بیشتر از زمین‌های کنار رودخانه‌ها برای کشاورزی استفاده می‌کرد. با افزایش جمعیت در نقاط مختلف کره‌ی زمین و با توجه به نیاز انسان به زمین‌های بیشتر برای کشاورزی از زمین‌های دورتر از کنار رودخانه‌ها نیز بهره می‌برد؛ اما استفاده از زمین‌های دورتر، مشکلات زیادی را برای انسان ایجاد می‌کرد.

همچنین به‌دست آوردن آب بیشتر برای آشامیدن و کشاورزی و داشتن آب در هر زمان که نیاز باشد، باعث شد که مردم آن زمان، برای برطرف‌کردن این مشکلات به فکر چاره‌ای باشند.
آن‌ها پی بردند با ساختن سد می‌توانند آب رودخانه ها را «کنترل» و «ذخیره» نمایند و سپس با انتقال آب از محل سد به محل‌های دورتری که می‌خواستند آن را مصرف کنند، متوجه شدند که در بیشتر ایام سال و در فصل‌هایی که بارندگی کم بوده یا باران نیست یا فصل تابستان، می‌توانند آب کافی داشته باشند. برای همین، انسان شروع به سدسازی کرد.
از دیگر هدف‌های سدسازی در زمان‌های قدیم، افزایش سطح آب رودخانه‌ها یا تغییر مسیر آب، برای انجام کارهایی مانند کشتیرانی بود. به‌علاوه، از سدسازی در زمان‌های گذشته برای استفاده در آسیاب‌های آبی، خشکاندن باتلاق‌ها، تقسیم دقیق آب، کنترل جریان آب رودخانه‌ها و همچنین برای امور نظامی، بهره می‌برده‌اند.

از نخستین سدهای قدیمی ساخته شده در دنیا می‌توان از سدی در کشور مصر نام برد. در حدود 4900 سال پیش، فرمانروای آن زمان به نام منس (Menes) برای این‌که بتواند پایتخت خود به‌نام ممفیس را در 20 کیلومتری رودخانه‌ی نیل بسازد، در محلی به نام کشیش (Koshish) سدی روی رودخانه‌ی نیل احداث کرد.
این سد حدود 15 متر ارتفاع و 450 متر طول داشت که با سنگ درست شده بود.
یکی دیگر از سدهای قدیمی شناخته شده، سد الکفارا (sad el kafara) در ناحیه‌ای به‌نام وادی الغراوی در 25 کیلومتری جنوب شهر قاهره پایتخت کشور مصر است.

با توجه به بررسی‌های انجام شده این سد حدود 4600 سال قبل، هم‌زمان با اهرام ثلاثه‌ی مصر ساخته شد. این سد 14 متر ارتفاع و 113 متر طول داشته و دو روی سد با 17 هزار قطعه سنگ مکعب شکل که هر کدام از قطعه سنگ‌ها، حدود 300 کیلوگرم وزن داشته پوشانده شده بود.

از دیگر سدهای قدیمی، سد خاکی (Marib) است که حدود 750 سال قبل از میلاد در کشور یمن برای تأمین آب یک طرح آبیاری بزرگ با ارتفاع 20 متر احداث شده بود.

نخستین سد ساخته شده با سنگ و ملاط با ارتفاعی در حدود 10 متر سد (Kesis Golu) در کشور ترکیه، مربوط به حدود 800 سال قبل از میلاد است.
شمار زیادی سد در کشورهای حاشیه‌ی دریای مدیترانه بعدها، رومی‌ها ساختند که برخی از این سدها، هنوز در حال بهره‌برداری است.

سد قوسی (Baume) در کشور فرانسه با ارتفاع 12 متر و طول 18 متر را رومی‌ها در سده‌ی دوم بعد از میلاد ساختند.
در سال‌های بعد فعالیت‌های سدسازی به قاره‌ی اروپا رسید و سد خاکی (Alresford ) در کشور انگلستان (1200 م.)، سد خاکی (Mittlerer) در کشور آلمان (1298 م.)، سد خاکی (Dvoriste) در کشور چکسلواکی (1367 م.) ساخته شد.
در اسپانیا سدسازان سده‌ی شانزدهم میلادی پیشرفت قابل توجه‌ای در فنون سدسازی به وجود آوردند. به عنوان نمونه، سد زیبای (Tibi) به ارتفاع 42 متر در سال 1594 م. در کشور اسپانیا احداث شد.
با توسعه‌ی امپراتوری اسپانیا، فنون سدسازی مهندسان اسپانیایی به آمریکای‌مرکزی و جنوبی صادر شد.
در سال‌های 1700-1800 م. دانش سدسازی در دنیا پیشرفت آرامی داشت و از سال 1780 م. به بعد و با آغاز نخستین انقلاب صنعتی، شمار و اندازه‌ی سدها یکی بعد از دیگری به‌طور دائم رشد می‌کرد.
در سده‌ی نوزدهم میلادی مهندسان انگلیسی در توسعه و پیشرفت اصول طراحی خاکریزها موفقیت زیادی کسب کردند.
احداث هفت سد در دره‌ی (Longdendale) طی سال‌های 1854- 1877 م. نتیجه‌ی همین پیشرفت‌های علمی بود.

هدف‌های ایجاد سدها
در یک تقسیم گسترده هدف از ساخت سد به شرح زیر است:
1. کشاورزی (تأمین آب مورد نیاز کشاورزی، احیای اراضی موات و نیمه موات)؛
2. تأمین آب شرب و بهداشتی مردم؛
3. مصرف صنعتی در رفع نیازهای مربوط؛
4. کنترل سیلاب و تنظیم جریان رودخانه‌ها و سیلاب‌ها؛
5. نیروگاه‌های برق آبی و تأمین انرژی؛
6. افزایش ارتفاع جهت انحراف آب؛
7. کشتیرانی و حمل‌ونقل؛
8. حفظ محیط‌زیست حیوانات وحشی و ماهی‌گیری.

مراحل ساخت یک سد
ساخت یک سد شامل مجموعه‌ای از عملیات مطالعاتی و اجرایی است که مستلزم وجود منابع مالی، مصالح، تجهیزات و نیروهای انسانی گسترده و زیادی است.

الف ـ مراحل مطالعاتی ساخت یک سد
از نظر فنی، باید پیش از ساخت یک سد، مراحل مطالعاتی مختلفی انجام شود تا در صورت مثبت بودن نتیجه‌ی مطالعات، عملیات سد سازی آغاز گردد، هرکدام از این مراحل مطالعاتی را یک فاز (مرحله) می‌نامند که عبارت‌اند از:
فاز صفر: در نخستین مرحله‌ی مطالعاتی این پرسش مطرح می‌شود که آیا ساختن سد مورد نظر با درنظرگرفتن شرایط کلی، امکان‌پذیر است یا خیر؟
فاز یک: در صورت مثبت بودن پاسخ مطالعات فاز صفر، سد مورد نظر با توجه به شرایط جغرافیایی و اقتصادی منطقه‌ی مورد مطالعه، باید به طور دقیق، بررسی شود و میزان ذخیره‌ی آب، هزینه‌های اجرا و توجیه فنی و اقتصادی آن برای ساخت یا عدم ساخت مشخص گردد.
فاز دو: پس از ارزیابی مطالعات فاز یک و در صورت مثبت بودن نتایج آن، طراحی سد، تهیه‌ی نقشه‌های اجرایی و تهیه‌ی اسناد مناقصه برای انتخاب پیمانکار ساخت سد در فاز دو انجام می‌شود.
فاز سه: اجرای سد است.

انجام مطالعات برای احداث یک سد را گروه‌های کارشناسی مختلفی انجام می‌دهند که می‌توان گروه‌های زیر را نام برد:
گروه هیدرولیک و سازه؛
گروه هیدرولوژی؛
گروه زیست‌محیطی؛
گروه آب‌های زیرزمینی؛
گروه نقشه‌برداری؛
گروه اقتصادی و اجتماعی؛
گروه کشاورزی؛
گروه زمین‌شناسی.

ب ـ انتخاب محل یک سد برای احداث
باید در برنامه‌ی مطالعاتی برای احداث یک سد، نکته‌های مهمی مورد توجه قرار گیرد. در ابتدای امر مکان‌یابی و امکان‌سنجی منطقه‌ی مورد مطالعه است.
در این مرحله کارشناسان با استفاده از عکس‌های هوایی منطقه‌ی مورد مطالعه و پیمایش مسیر تنگه‌های مختلف در یک رشته کوه، بر اساس نوع زمین منطقه و مشخصات حوضه‌ی آبریز، دو یا سه منطقه را برای مطالعه انتخاب می‌کنند.
سپس عملیات حفاری به شکل آزمایشی در چند نقطه‌ی مکانی انتخاب شده، به‌منظور اطلاع از خواص فیزیکی و مکانیکی خاک‌ها و سنگ‌های مناطق مورد مطالعه انجام می‌شود. در برخی جاها، نیز آزمایش‌های پمپاژ آب برای ارزیابی میزان نشت بالقوه صورت می‌گیرد.
در مرحله‌ی بعد، محاسبات اولیه انجام و مسایل زیست‌محیطی، کیفیت آب، اکوسیستم و اطلاعات فرهنگی و بومی منطقه، برای فرایند انتخاب محل سد به‌وسیله‌ی گروه‌های کارشناسی بررسی می‌شود. سپس گروه‌های کارشناسی، طرح‌های مطالعاتی خود را برای محل‌های برگزیده شده ارائه و در نهایت یکی از مکان‌ها که نسبت به سایر نقاط دارای میزان بهره‌وری بالاتر و در عین حال هزینه‌های اجرایی کمتر است و از نظر تمام گروه‌های کارشناسی مطلوب‌تر ارزیابی شده، انتخاب می‌شود.

ج ـ انتخاب نوع سد
انتخاب نوع سد برای یک مکان معین، به اطلاعات فنی و اقتصادی با در نظر گرفتن مسایل زیست‌محیطی و میراث فرهنگی نیازمند است. همچنین جغرافیای منطقه، توپوگرافی، زمین‌شناسی، شرایط پی سد، هیدرولوژی، میزان زلزله‌خیزی منطقه و شدت آن و میزان دسترسی به مصالح مورد نیاز از دیگر عوامل موثر بر انتخاب نوع سد هستند.
به عنوان نمونه در حالی‌که پی مورد نظر برای احداث سد، سنگی و در یک دره‌ی باریک واقع شده باشد، سد پیشنهادی برای این منطقه، سد بتنی و هنگامی که دره پهن با اعماق متفاوتی از سنگ بستر باشد، منطقه مناسب برای ساخت سد خاکی است. سدهای خاکی عمومی‌ترین سدهایی هستند که سازگاری مناسبی با انواع مصالح ناشی از حفاری‌های مورد نیاز دارند.
پس از پایان مطالعات و تصویب طرح، سازمان یا شرکتی که وظیفه‌ی ساخت سد را برعهده دارد، طرح را در نوبت گرفتن بودجه (منابع مالی) قرار می‌دهد.
در این فاصله سازمان یا شرکت مربوطه، سایر نهادها و سازمان‌هایی را که در احداث این سد دخالت دارند، به‌طور رسم آگاه می‌سازد؛ به عنوان مثال شرکت آب منطقه‌ای برای احداث سدها، سازمان محیط‌زیست، سازمان میراث فرهنگی و سایر سازمان‌های مربوط را در جریان کار قرار داده تا آن‌ها نیز نظرهای کارشناسی خود را اعلام کنند تا در صورت لزوم در احداث سد، مد نظر قرار گیرد.

د ـ مراحل اجرایی ساخت یک سد
پس از تصویب اعتبار اجرایی احداث سد و ابلاغ آن به کارفرما، به استناد مطالعات و نقشه‌های اجرایی تصویب شده و اسناد مناقصه که در فاز دوم مطالعات تهیه شده، مناقصه‌ی انتخاب پیمانکار برگزار می‌شود. پس از ارزیابی پیمانکاران شرکت‌کننده در مناقصه، بر اساس امتیاز فنی کسب شده و مقایسه‌ی قیمت‌های پیشنهادی آن‌ها، پیمانکار برنده‌ی مناقصه اعلام و متعاقباً پس از طی تشریفات قانونی، مناقصه و امضای قرارداد با کارفرما و پیمانکار، زمین و محدوده‌ی اجرای سد از طرف کارفرما به پیمانکار تحویل شده و پس از این مرحله، پیمانکار نسبت به تجهیز کارگاه و شروع عملیات اجرایی سد اقدام می‌کند.

معمولاً ساخت یک سد بین سه تا پنج سال طول می‌کشد و گاهی برای ساخت سدهای بزرگ چند منظوره، هفت تا ده سال زمان مورد نیاز است.
پس از آن‌که راه دسترسی به محل طرح، خطوط برق و تلفن از کف دره تا بالای سد یا نقطه‌ی دیگری مورد نظر، ایجاد شد، ساخت سد آغاز می‌شود.
نخستین قدم آماده‌سازی محل کارگاه و پاک‌سازی منطقه از پوشش گیاهی، درختان یا بناهاست. به دنبال این عملیات، آب رودخانه برای حفاری‌های پی سد، عملیات بتن‌ریزی و خاکریزی، از مسیر اصلی خود منحرف می‌شود. به منظور انحراف آب رودخانه از منطقه‌ی عملیاتی طرح، گاهی نیمی از کف رودخانه گودبرداری و از نیمه‌ی دیگر آن برای عبور جریان آب استفاده می‌شود.
در بعضی از زمان‌ها نیز حفر تونل از میان دیواره دره‌ی مجاور، مقرون به صرفه‌تر و سریع‌تر است. این تونل ممکن است موقت بوده یا در آینده به عنوان بخشی از تأسیسات خروجی آب سد مورد استفاده قرار گیرد.

تونل در طول مدت ساخت سد، جریان آب رودخانه را از اطراف کارگاه عبور می‌دهد. یک فراز بند (Coffer dam) (سد انحرافی موقت که در مسیر جریان آب ساخته می‌شود) در بالادست محل اجرای سد برای انحراف آب به تونل احداث می‌گردد.
پس از آن‌که سد تا ارتفاع کافی و مطمئن ساخته شد، دریچه‌های تونل نصب می‌گردند. بعد از تکمیل سد اصلی، جریان آب با یک فرازبند دیگر به تأسیسات خروجی هدایت می‌شود. این فرازبند برای جلوگیری از روگذری آب در طول مدت ساخت سد به نیمه‌ی دیگر بستر رودخانه احداث می‌شود.
ممکن است برای خشک نگهداشتن محل کارگاه به یک بند موقت در پایین دست محل اجرای سد نیز نیاز باشد که به آن (نشیب بند) می‌گویند. در مرحله‌ی پایانی عملیات ساخت سد، سد تا ارتفاع نهایی پیش‌بینی شده ساخته می‌شود.

در این‌جا تعریف چند واژه ضروری است:
بند آب:
بیشتر رودهای ایران در طول سال کم آب بوده یا آب ندارند. از این‌رو باید گذشته از نهرهای آب، بنایی ساخت که آب اضافی بهاره در پشت این بندها جمع شود و با کمک جوی، آب را به کشتزارها رساند.

آب خروجی از سد:
کل حجم آب خروجی از معبرهای مختلف خروجی سد (از جمله سرریز، دریچه‌های تخلیه‌ی رسوب، دریچه‌های آبگیری، زه‌کش و تبخیر) در یک‌سال است.

طغیان‌گر و انواع آن:
همان‌طور که از ظاهر کلمه بر می‌آید همان تخلیه‌کننده‌ی دریاچه‌ی سد در هنگام اضطرار است. بدیهی است که این تخلیه تا ارتفاع قابل اطمینانی انجام گیرد که درضمن رفع خطر سیل‌گیری قادر به تأمین احتیاج اساسی پروژه‌ی سدسازی نیز باشد. طغیان‌گر سدها باید قادر به تخلیه‌ی جریان سیل‌های استثنایی حوضه‌ی آبگیر باشند که آن هم به نوبه‌ی خود تابع وسعت حوضه‌ی آبگیر، نوع پوشش حوضه، شیب آن، مدت زمان بارندگی‌های مداوم و امکان تمرکز جریان‌های فوق است.

انواع طغیان‌گر عبارت‌اند از:
1. طغیان‌گر سد سرریز (Over flow spillway)
2. طغیان‌گر نیلوفری (Morning Glory spillway)
3. طغیان‌گر لابیرینت (Labyrinth spillway)
4. طغیان‌گر برج آبگیر (Tower spillway)
5. طغیان‌گر دریچه‌ای Gate spillway))؛
6. طغیان‌گر تونلی (Tunnel spillway).

انواع ســدها

سد مخزنی:
سدی است که معمولاً در مقیاس بزرگ در مقابل جریان آب برای ذخیره‌ی آب به منظور تأمین آب کشاورزی، تأمین آب شرب، ایجاد ارتفاع هیدروالکتریکی برای تولید نیرو، تأمین آب سایر مصرف‌ها و کنترل سیل ایجاد می‌شود.

سد مخزنی بزرگ:
بنابر تعریف کمیته‌ی بین‌المللی سدهای بزرگ، سدهایی که در زمان ساخت (طراحی) ارتفاع آن‌ها از پایین‌ترین رقم سطح پی تا سطح پیاده‌رو یا سواره‌رو تاج 15 متر یا بیشتر باشد؛ جزو سدهای بزرگ طبقه‌بندی می‌شوند.
به‌علاوه در صورتی که ارتفاع سد بین 10-15 متر یا بیشتر باشد مشروط بر این‌که دست‌کم یکی از شرایط زیر را دارا باشد، جزو سد های بزرگ محسوب می‌شود:
1. تاجی به طول 500 متر داشته باشد.
2. ظرفیت مخزن سد دست‌کم یک میلیون متر مکعب باشد.
3. ظرفیت تخلیه‌ی سیلاب دست‌کم 2000 متر مکعب در ثانیه باشد.
4. پی سد با مسایل پیچیده و خاصی مواجه شده باشد.
5. شکل سد دارای طرحی خاص و غیر عادی باشد.

سدهای مخزنی را به‌طور کلی به پنج دسته‌ی مهم و ممتاز تقسیم می‌کنند:
1. سد‌های خاکی (Earth-Fill Dam)
سد خاکی بیشتر از مواد خاکی تشکیل یافته است. بدیهی است که مواد تشکیل‌دهنده‌ی آن باید طبق مشخصات مخصوصی باشد و فرم مقطع آن بر اساس ضوابط فنی ـ محاسباتی تعیین شود.

2. سدهای وزنی (Gravity Dam)
سد وزنی به سدی گویند که از مصالح بنایی از قبیل بتن و مشابه آن تشکیل یافته و تعادل ایستایی آن به‌طور عمده از وزن سد (Gravity) تأمین می‌شود.

3. سدهای قوسی (Arch Dam)
سدی را قوسی سدی نامند که در پلان به‌صورت قوس (معمولاً دو طرف گیردار) است و تعادل آن بر اساس تعادل و مقاومت قوس در مقابل نیروی رانش آب تأمین می‌شود.

4. سدهای سنگی (Rock-Fill Dam)
سد سنگی نیز مانند سد خاکی بیشتر از مواد سنگی طبقه‌بندی شده تشکیل یافته است.

5. سدهای پایه‌دار (Buttress Dam)
سد پایه‌دار از یک سری دال یا پوشش نسبتاً نازک (مسطح یا قوسی شکل) که نیروی رانش و تکیه‌گاه خود را به پایه‌ها منتقل می‌کنند، تشکیل یافته است.
روش انتخاب نوع سد:

1. انتخاب سد قوسی:
با تعریفی که از سد قوسی شد، این نوع سد را باید در دره‌های تنگ و بستر سنگی سالم احداث نمود، چه پهلوهای دو طرف باید قادر به جذب نیروی رانش آب (تکیه‌گاه قوس دو طرف گیردار) باشند و دره‌های بسیار عریض به علت پیروی ناشی از قوس ( بستگی به شعاع انحنا دارد) محل مناسبی برای سدهای قوسی نخواهد بود.
پس دو شرط عمده و اساسی یکی تنگ‌بودن دره و دیگری سالم‌بودن بستر سنگی دو طرف از شرایط عمده و اساسی احداث سدهای قوسی است.
در سد های قوسی می‌توان آب طغیانگر را از روی سد به صورت پرش اسکی ((Ski- Jumpعبور داد که خود موجب صرفه جویی زیادی در هزینه (بابت احداث طغیان‌گر جداگانه می‌کند. سد قوسی در محل تکیه‌گاه باید عمود بر خطوط میزان نقشه پیاده شود.

2. انتخاب سد وزنی:
سد وزنی را در دره‌های عریض‌تر احداث می‌کنند. ابعاد زیاد مقطع شالوده‌ی سد مسأله‌ی زیر فشار را درحد خطرناک مطرح می‌کند؛ پس باید امکان داشته باشد که سد وزنی در پهلوهای دو طرف در عمق کافی (عمق و طول هر دو) در داخل صخره‌های سنگی جای گیرد تا خطر دورزدن نیروی زیر فشار وجود نداشته باشد.

طغیان‌گر را در سدهای وزنی می‌توان در طول سد هر جا که مناسب باشد، احداث نمود. در حقیقت از طول سد به عنوان طغیان‌گر استفاده می‌شود، در صورتی‌که در سدهای خاکی این مسأله خود مشکلی ایجاد می‌کند. برق آبی در سدهای وزنی به مقدار زیاد و در نمونه‌های کافی امروزه در دنیا تهیه شده است. سدهای وزنی در مناطق زلزله‌خیز مناسب نیستند.

3. انتخاب سد پایه‌دار:
اگر طول سد وزنی زیاد شود، آن‌را به سد پایه‌دار به منظور صرفه‌جویی در حجم عملیات بتن‌ریزی تبدیل می‌کنند و به‌طور خلاصه هر چقدر که دهانه‌ی رودخانه در محل احداث سد زیاد می‌شود واریانت‌های سدهای قوسی، وزنی، پایه‌دارو خاکی مورد بررسی قرار می‌گیرند.
بنابراین سد پایه‌دار از سد وزنی سبک‌تر است، ولی محل پایه‌ها به علت تمرکز عکس‌العمل ممکن است سنگین‌تر باشد، پس زیر فشار در سدهای پایه‌دار در صورتی که سد به شکل بدی روی رادیه‌ی ژنرال ساخته شده باشد، می‌تواند خطر مهمی به وجود آورد، ولی این خطر را می‌توان با جدا ساختن شالوده‌ها (شالوده‌ها و پایه‌ها از سایر قسمت‌ها) یا با گذاردن حوضچه یا سوراخ‌های زه‌کش (Pressure relief drain) برطرف نمود.
مقاومت سدها در برابر زمین لرزه خوب نیست، پس در این مناطق باید پایه‌ها را با تیرهای طولی به هم مرتبط نمود. طغیان‌گر را می‌توان در طول سد جای داد، منتها باید آن را در یک طرف ساحل رودخانه یا سد جای داد.

4. انتخاب سد خاکی:
با زیادشدن عرض رودخانه در محل گلوگاه به ترتیب از سدهای قوسی به وزنی، از وزنی به پایدار و سرانجام خاکی و سنگی می‌رسیم، سدهای خاکی معمولاً ارزان‌تر از سدهای بتنی تمام می‌شود و به همین سبب در جایی‌که عرض رودخانه (طول سد) زیاد باشد، سدهای خاکی در شرایط یکسان اقتصادی‌تر به نظر می‌رسند.
یکی از شرایط عمده برای احداث سدهای خاکی وجود مصالح خاکی مناسب در محل سد است که از مهم‌ترین این مصالح، مواد غیرقابل نفوذ است، سایر مصالح از قبیل شن و ماسه نیز باید در محل یا فاصله‌ی معقولی از کارگاه وجود داشته باشد.

5. انتخاب سد سنگی:
سد سنگی را می‌توان در محلی که سنگ مناسب (فراوان) در محل یا فاصله‌ی معقولی از کارگاه باشد احداث نمود. به علاوه این‌که به علت مقاومت بسیار خوب آن در مقابل زمین لرزه در مناطق زلزله‌خیز بسیار مناسب‌اند. در صورت وقوع زمین لرزه، مواد سنگی فوق روی هم می‌غلتند و ضایعه‌ی بزرگی به‌بار نمی‌آورند، ولی در سدهای بتنی و حتی خاکی این ضایعه به همین‌جا خاتمه نمی‌شود.
سدهای سنگی در ایران به علت وجود مدار زمین لرزه و همچنین موادسنگی مناسب می‌توانند مطرح شوند.

مزیت و عیب‌های سدسازی در ایران
در بیست سال آینده جنگ دنیا بر سر آب خواهد بود. ایرانیان از چند صد سال پیش که هنوز فناوری و ابزار ساخت سد وجود نداشت، پروژه‌های آبی پیچیده‌ای اجرا می‌کردند و هنوز برخی از آثار بجا مانده از این پروژه‌ها نشانگر آن است که ایرانی‌ها در پروژه‌های آبی بسیار قوی و در سدسازی از بسیاری کشورها پیش هستند؛ اما به‌تازگی بحث‌های در گرفته موید این نکته است که ساخت سد، بسترساز مشکلات زیست‌محیطی فراوانی است.
اما اگر این اشکال‌ها وجود دارد، پس دلیل تأکید برای ساخت سد چیست؟

اگر چه ساخت سد می‌تواند برای تأمین آب بخش کشاورزی، جلوگیری از سیلاب‌ها و حتی تولید برق مؤثر باشد، اما برخی از کارشناسان محیط‌زیست عنوان می‌کنند که ساخت سد عیب‌هایی هم دارد که از جمله می‌توان به ایجاد مشکل در رودخانه‌ها اشاره کرد. چون رودخانه‌ها همانند رگ‌ها و شریان‌های حیاتی عمل کرده و برخی معتقدند سدها به این عملکرد شریانی زمین خلل وارد می‌کنند.
همچنین ساخت سد، اشکالی چون به زیر آب رفتن زمین‌های کشاورزی، باغ‌ها و درخت‌ها دارد. هزینه‌های بالای تولید انرژی برق آبی از دیگر عیب‌های ساخت سد است که نسبت به سایر روش‌های تولید برق چون هسته ای و حرارتی و … معمولاً هزینه‌ی اولیه‌ی آن بیشتر است.

سدسازی در کشورهای توسعه یافته منسوخ نشده، بلکه تمام شده است.
آن‌ها سدهای خود را در بیش از 100 سال پیش ساخته‌اند. آن‌ها در حال حاضر مشکل بخش برق خود را از روش‌های مختلف نظیر هسته‌ای و … حل می‌کنند. مشکل بخش سیل را نیز با آبخیزداری و آبخوان‌داری برطرف می‌سازند و در حال حاضر، درگیر مسایلی چون کشورهای در حال توسعه نیستند.
چند سال پیش در آمریکا و اروپا اوج سدسازی بود. هم اکنون در اروپا کمتر از دودرصد امکانات موجود برای سدسازی باقی مانده است، ولی در ایران این مورد به مراتب بیشتر است و مکان‌‌های زیادی آماده و دست نخورده برای سدسازی شناسایی شده‌اند که باید هر چه سریع‌تر عملیاتی شوند.

کشور پیشرفته‌ای چون نروژ 9 درصد از انرژی خود را از نیروگاه های برق آبی تأمین می‌کند. همچنین در کانادا و برزیل این سهم قابل توجه است.

ایران در منطقه‌ای خشک قرار گرفته و متوسط بارندگی در ایران یک سوم میانگین جهانی است و دو سوم بارندگی‌ها در یک سوم مناطق کشور اتفاق می‌افتد؛

در حالی‌که بخش مرکزی و کویر ایران، هم کم بارش است و هم سیل در این مناطق پیش آمده است.
آماری از شمار سدهای ساخته شده در دنیا، گویای این حقیقت است که در دنیای پیشرفته از حداکثر امکانات موجود برای ساخت سدها استفاده شده و فقط کشورهای فقیر و عقب‌مانده از این نعمت خدادادی بی‌بهره مانده‌اند.
باید توجه داشت که هر پدیده و موضوعی که در پیرامون ما رخ می‌دهد، دارای عیب و حسنی است. قطعاً سدسازی نیز از این قاعده مستثنا نبوده و نیست.

در اصطلاح به بخشی از این عیب‌ها، خسارت مخزن گفته می‌شود.

ایرادهای یازده گانه وارد بر سد سازی
اول ایجاد اخلال در روال طبیعی رودخانه ها و عملکرد شریانی زمین

دوم مربوط به مناطق و روستاهای درون مخزن سدهاست که ساکنان آن مجبور می‌شوند آن‌جا را تخلیه کنند و این موضوع ممکن است سبب بروز مشکلات اجتماعی و تغییر بافت بومی و فرهنگی آن مناطق شود.

سوم در مورد زمین‌های کشاورزی، باغ‌ها و درخت‌هایی است که در مخزن سدها واقع شده و زیر آب می‌روند. کشاورزان و باغدارانی که در این زمین‌ها کار می‌کنند، شغل خود را از دست داده و ممکن است موجب تشدید بیکاری و ایجاد مشاغل کاذب شود.

چهارم این‌که مناطقی را با عنوان میراث فرهنگی در برمی‌گیرد. البته اگر این مناطق خیلی ارزشمند باشند به آن توجه ویژه می‌شود یا در ارتفاع سد تجدید نظر شده یا در محل ساخت سد جابه‌جایی صورت می‌گیرد.

پنجم در مورد وقوع حوادث ناشی از شکسته شدن سدها در دنیاست که موجب بروز خسارت‌هایی به پایین دست می‌شود.

ششم هزینه‌های سدسازی با هدف تولید انرژی برق آبی است که نسبت به سایر روش‌های تولید برق نظیر هسته‌ای و حرارتی و … معمولاً هزینه‌ی اولیه‌ی آن بیشتر است.

هفتم مدت ساخت سدها و نیروگاه های برق آبی است که معمولاً بیشتر از حرارتی و انواع دیگر است.

هشتم معمولاً به دلیل عدم اجرای همزمان سدها با شبکه‌های آبیاری مرتبط در پایین دست یا فعالیت‌های مربوط به محدوده‌ی دریاچه‌ای است که باید ساخته شود. امروزه از حداکثر منافع سدها بهره‌برداری نمی‌شود، زیرا می‌توان از مخزن سدها برای پرورش آبزیان یا کارهای دیگری چون گردشگری استفاده نمود که معمولاً به موقع به آن توجه نمی‌شود. به عبارت دیگر از تمام امکانات سدها درست استفاده نمی‌شود.

نهم شامل ایجاد مشکل برای آبزیان است به دلیل این‌که با ساخت سدها و برهم زدن رژیم طبیعی رودخانه اختلال‌هایی در روند طبیعی جریان رودخانه ایجاد می‌شود و سبب باعث ایجاد مشکلاتی برای آبزیان و تولید مثل انواع آن‌ها می‌گردد.

دهم وقوع زلزله‌های القایی ناشی از اولین آبگیری در محدوده‌ی مخزن‌ سدهای بزرگ است که معمولاً با شدت کمی است.

یازدهم نیز مربوط به طبیعت بکر و منابع دست‌نخورده‌ی طبیعی واقع در مخزن سدها و محدوده‌ی ساخت سدهاست که می‌تواند امکانات گوناگون گردشگری را به وجود آورد، ولی با حضور انسان و ماشین، این طبیعت بکر، دچار خلل شود.

کمک نیاز دارید؟ چت از طریق واتساپ