قدّمتها التدريسية: م.م فرح حميد عبد الخضر تُعدّ السدود الترابية والرملية من أكثر أنواع السدود انتشارًا في العالم، لأنها تُنشأ من مواد محلية متوفرة بكلفة أقل مقارنة بالسدود الخرسانية. غير أنها ضعيفة المقاومة للتعرية، فإذا ارتفع منسوب الماء فوق قمة السد، يتعرض جسمه للنحر المستمر، ثم ينهار ويتسبب بفيضان في وقت قصير. وتُصنَّف أسباب انهيارها بصورة عامة إلى ثلاث فئات: الفيضان فوق القمة، والتسرب، والانهيار الإنشائي. يحدث الفيضان فوق القمة عندما تكون سعة المفيض غير كافية، أو ينسد بالمخلفات، أو تهبط قمة السد، وتشير إحصاءات أمريكية إلى أنه مسؤول عن نحو 34% من الانهيارات. وبعد بدء التعرية يصبح إيقافها شبه مستحيل. أما التعرية الداخلية، أو ما يُعرف بالتنفق (Piping)، فتبدأ من الجانب الأمامي للسد وتتقدم نحو الخزان، حتى يتكوّن مسار مائي يخترق جسم السد. وتتم العملية بتسرب بطيء، ثم تزداد سرعة الماء وتنقل حبيبات التربة، وتتسع القناة تدريجيًا حتى يحدث الانهيار. وتكمن خطورتها في أن الدلائل الظاهرة، كعيون الماء عند قدم السد أو دوامة في الخزان، لا تظهر إلا في مرحلة متأخرة. وتبيّن بيانات لجنة FERC أن التنفق عبر جسم السد يمثل نحو 32.5% من حالات الانهيار. ومن الأسباب الأخرى عدم استقرار الميول وعيوب الأساس، ومنها الهبوط، وتُسبب نحو 30% من الانهيارات. وتضاف إلى ذلك الزلازل، إذ تفقد التربة الرملية المشبعة بالماء مقاومتها أثناء الاهتزاز فيما يسمى التميع (Liquefaction)، فتنزلق أجزاء من السد. كما تلعب الصيانة دورًا مهمًا، فجذور الأشجار وجحور الحيوانات تُكوّن مسارات تسرب مفضلة، والأشجار المقتلعة تترك فراغات كبيرة في جسم السد. وتوضح حالتان دراسيتان هذه الآليات. الأولى انهيار سد تيتون في ولاية أيداهو الأمريكية في 5 يونيو 1976 أثناء ملئه الأول، وقد أدى إلى وفاة 14 شخصًا وأضرار قُدّرت بين 400 مليون ومليار دولار. وخلصت اللجنة المستقلة إلى أن السبب هو التعرية الداخلية في قلب السد داخل خندق الأساس الأيمن، وشوهدت دوامة في الخزان قبل أن تسقط كتلة من السد فيها وينهار السد كله خلال دقائق. والثانية انزلاق الميل الأمامي لسد سان فرناندو السفلي في كاليفورنيا عام 1971 بعد نحو 40 ثانية من توقف الهزة الأرضية، بسبب تميع منطقة من الردم الرملي الهيدروليكي قرب القاعدة. ولم تقع وفيات، لكن أكثر من 80 ألف شخص أُخلوا حتى خُفّض منسوب الخزان، ولم يتبقَّ من ارتفاع السد فوق الماء سوى نحو 5 أقدام. وللوقاية من هذه الانهيارات ينبغي تصميم المفيض لتمرير أقصى فيضان محتمل وتنظيفه باستمرار، وضمان جودة الدمك وتصميم فلاتر تمنع انجراف الحبيبات، واستخدام أدوات رصد لقياس ضغط الماء ومعدلات التسرب والهبوط مع مراقبة دورية للقدم والميول. ويجب كذلك إزالة النباتات الخشبية وردم جحور الحيوانات وحماية الميل الأمامي بالحجر، وتقييم قابلية التميع في المناطق الزلزالية، وإعداد خطة طوارئ وإنذار مبكر للمناطق السفلية. وخلاصة القول إن أسباب انهيار السدود الرملية تتركز في التعرية بالفيضان والتعرية الداخلية، ويضاف إليهما ضعف الأساس والتميع الزلزالي. وقد يحدث الانهيار فجأة، لكن أسبابه تتكوّن عبر سنوات من ضعف التصميم أو التنفيذ أو الصيانة، لذلك يبقى الرصد المنتظم والصيانة والتصميم السليم خط الدفاع الأول. المصدر: Independent Panel to Review Cause of Teton Dam Failure، Report to U.S. Department of the Interior and State of Idaho on Failure of Teton Dam، 1976.