مصادر التّغذية بالمياه

مصادر التّغذية بالمياه
بقلم: حسين أحمد سليم

جعل الخالق من الماء كلّ شيء حيّ, وبحكم بديع صنع الخالق لطبيعة كينونة خلقه, جعل المياه حاجة ضروريّة لهم, ولا بُدّ منها, لإستمراريّة الحياة للخلق من النّاس والحيوان والنّبات وتنفيذ الكثير من الأعمال والصّناعات...
والمياه تُعتبر الطّاقة الأساسيّة, التي تُستخدم للشّرب والخدمات المنزليّة وريّ السّهول والمزروعات والأشجار, وبالتّالي تشغيل الكثير من الأدوات الصّناعيّة القديمة, حال سكون الهواء, كالطّواحين وأدوات إستخراج المياه من الآبار, وتوليد الطّاقة الكهربائيّة التي تعتمد على تشغيل أدواتها بضغط المياه...
ومصادر المياه بشكل عامّ, تعتمد على الأمطار الموسميّة, والتي يتمّ تجميعها في خزّانات وبرك وخلف سدود إمّا طبيعيّة أو صناعيّة, وكذلك تعتمد على مخزون المياه الجوفيّة في باطن الأرض, المياه التي تمتصّها طبقات الأرض من مواسم الأمطار في فصول الشّتاء المتعاقبة دوريّا, ومن رشح وتسرّب مياه البحار عند السّواحل...
تتجمّع المياه الجوفيّة في خزّانات بباطن الأرض وعلى أعماق مختلفة, تخضع لطبيعة جيولوجيّة وطبقات الأرض... وتتفجّر المياه الجوفيّة إلى مستوى سطح الأرض, من خلال الينابيع المختلفة, التي تتوزّع بين مناطق متنوّعة من السّهول والصّخور, فتجري في السّواقي والمجاري الطّبيعيّة كالوديان, لتؤلّف مجاري الأنهار, التي تصبّ غالبا في البحار, أو يُستفاد منها في الرّيّ والخدمات, أو تُستخرج عند الضّرورة للإستخدام من خلال عمليّات حفر الآبار, وتجميعها في خزّانات تمّ تشييدها من موادّ متوفّرة, في مناطق عالية, تتّصل بشبكات من الأنابيب والمواسير, والتي تمدّ الأماكن السّكنيّة, بما تتطلّب من كمّيات المياه للشّرب والإستهلاك الخدماتي, وتزويد المدارس والمصانع والمستشفيات وغيرها بما يتطلّب من هذه المياه...

مُستلزمات هندسة التّغذية بالمياه
بقلم: حسين أحمد سليم

هندسة أعمال مشاريع التّغذية بالمياه للشّبكات العامّة بالأماكن المأهولة من السّكّان, كالمدن والبلدات والقرى وغيرها من الأحياء, يخضع لمراحل عديدة لا بُدّ منها, والتي تفي أغراض ومتطلّبات الشّؤون الهندسيّة, المتعلّقة بوضع مخطّطات وخرائط تصاميم الدّراسات وتفاصيلها التّنفيذيّة...
بداية يجب على مهندس أعمال التّغذية بالمياه, أن يقوم بالأبحاث وتحضير البيانات اللازمة لتصميم مشروع المياه, بحيث تتوقّف عمليّة الأبحاث والبيانات اللازمة لتصميم أيّ مشروع مائي, سواء أكان هذا المشروع في مدينة أو بلدة أو قرية, تتغذّى من الموارد المائيّة التّقليديّة المعروفة, كمياه الينابيع أو الأنهار الجارية أو البرك الطّبيعيّة أو برك السّدود أو الآبار الأرتوازيّة...
تخضع دراسات أعمال التّغذية بالمياه بشكل عامّ, للعوامل التي تؤثّر في حركة فعل زيادة السّكّان أو نقصها, والتي تتأثّر بحركة الهجرة من الرّيف إلى المدينة, ومدى تحرّك السّكّان من مكان إلى آخر ضمن المنطقة المستهدفة بأعمال الدّراسات للتّغذية المائيّة... وجود ومراحل تطوّر الصّناعات والأعمال التّجاريّة وغيرها, وحركة فعل التّحسينات المنتظرة في منطقة الدّراسة... هذا ويُؤخذ بعين الإعتبار وضع حركة المواصلات وسهولة شبكة الطّرق المؤدّية لمنطقة الدّراسة, أينما كانت... وكذلك يأخذ المهندس المُولج بتصميم الدّراسات المائيّة, حالتي الحرب والسّلم, وإنتشار الأمراض الوبائيّة...
هذا, وعلى المهندس المُختصّ, العمل على الحصول على البيانات والبحوث اللازمة, والتي تخدم دراساته, وذلك قبل البدء بدراسة ووضع تصاميم شبكة التّغذية المائيّة... بحيث من الضّروري معرفة عدد سكّان منطقة الدّراسة, مع بدايات تشغيل المشروع المقترح, ومستوى العدد التّصاعدي للسّكّان بعد تشغيله ولمدّة بعيدة, من خلال رصد عدد الأنفس في البيت بشكل نسبي, وتحديد كمّيّة إستهلاك المياه للفرد في اليوم الواحد, وبالتّالي تحديد كمّيّات الإستهلاك القصوى للسّكّان في المنطقة المستهدفة بالدّراسة... وعلى المهندس كذلك تحديد كمّيّة المخلّفات السّأئلة للفرد في اليوم, والتي تختلف من مكان لآخر, ومن منطقة لمنطقة, ومن دولة لدولة... تخطيط شامل لمنطقة الدّراسة, بوصفها الحالي والقائم, وما يُنتظر لها من إمتداد وتطوّر في الإتّساع, مع بيان المناطق السّكنّيّة ونوعيتها المختلفة, وتحديد المناطق الصّناعيّة ونوع كلّ صناعة ومقدار نوع المخلّفات السّائلة... ومن الضّروري وضع خريطة شاملة للبنى التّحتيّة والفوقيّة, يتم توقيع المرافق القائمة والمنتظرة عليها, كشبكات المياه والكهرباء والهاتف, وشبكات المجاري الصّحّيّة, وشبكات تصريف مياه الأمطار, ومصادر الكهرباء بمنطقة الدّراسة, وتحديد قوّة كلّ محطّة ونوع التّيّار الكهربائي فيها... تحضير خريطة كونتوريّة لمنطقة الدّراسة وما يُجاورها من مناطق محيطة بها, وعمل ميزانيّة شبكيّة من قبل مهندس المساحة, لمنطقة الدّراسة والمناطق المجاورة, والتي يُتوقّع إنشاء محطّات تنقية المياه لها, وتحديد الينابيع والأنهار والبرك والسّدود والآبار الأرتوازيّة...

ضوابط هندسة التّغذية بالمياه
بقلم: حسين أحمد سليم

قبل البدء في عمليّات التّنفيذ الميداني, لتفاصيل دراسات أعمال التّغذية بالمياه, لمنطقة ما أو مدينة معيّنة, مستهدفة التّغذية بالمياه من خلال دراسة هندسيّة علميّة شاملة, يجب وضع دراسة هندسيّة شاملة وتفصيليّة مُحكمة, لطريقة وأسلوب توقيع تخطيط هذه الشّبكة ميدانيّا, وتحديد جميع مواصفات المستلزمات لها, وتبيان الشّروط الواجب إتّباعها عند التّخطيط ...
بحيث يجب بداية, عمل ميزانيّة شبكيّة من قبل مهندس المساحة المُختصّ, على محاور جميع الخطوط المُزمع إنشاؤها, والتي تفي بالغرض المطلوب من شبكة التّغذية, وتحديد أقطار المواسير المستخدمة, ومواصفات الحفريات لها, وتحديد مواضع غرف المحابس, وغرف طرد الهواء, وغرف الغسيل وغيرها, وتحديد حفريّاتها اللازمة...
ثمّ يقوم المهندس المُختصّ بتحديد الطّريقة التي سيتمّ دراسة تخطيط شبكة التّغذية بالمياه, من حيث أداء عملها الصّحيح والسّليم...
فإمّا يعتمد الشّبكة الشّجريّة, وهي عبارة عن خطّ رئيسي من المواسير بقطر كبير ومدروس, ثمّ يتفرّع من جوانبه خطوط فرعيّة بأقطار أصغر, وهكذا دواليك حتّى نهايات الخطوط المطلوبة للدّراسة... وهذا النّوع من الدّراسات, غير مًستحبّ, لأنّه إذا حصل أيّ أعطال في الخطّ الرّئيسي, تتوقّف جميع خطوط الشّبكة بأكملها عن تأدية مهامّها, ويكون الفاقد بها في الضّغط عند نهايتها كبير جدّا, وربّما يتسبّب بتصدّع وإنفجارات لهذه الخطوط...
وإمّا يلجأ لإعتماد الشّبكة المقفلة, وهي عبارة عن عدد من الخطوط الرّئيسيّة والفرعيّة المتقاطعة مع بعضها البعض, وعمليّا يُفضّل هذا النّوع من الدّراسات والتّصاميم, لأنّه لو حدث عطل لأيّ فرع من فروع الشّبكة, لا تتوقّف الشّبكة عن تأدية عملها بالتّغذية, ويكون مجموع الفاقد في الضّغط عند نهايتها قليل جدّا, ولا يتسبّب بتصدّعات أو إنفجارات مرتقبة في خطوط الشّبكة...
بعد عمل التّخطيط والدّراسات والميزانيّات اللازمة على الطّبيعة, لجميع محاور خطوط مواسير الشّبكة, يبدأ المهندس المُختصّ بتحديد مناسيب المواسير, ومناسيب حفر الخنادق من مستوى الأرض الطّبيعيّة, ومدى إستقامة أيّ خطّ من المواسير ضمن المسموح به هندسيّا, بحيث يتمّ وضع محبس للغسيل عند كلّ نقطة إنخفاض دنيا, ومحبس لطرد الهواء عند كلّ نقطة إرتفاع قصوى...
وهنا لا بدّ من لفت النّظر, إلى أنّه جرت العادة من قبل بعض المُقاولين أو بعض الإدارات التّنفيذيّة, بوضع المواسير في خنادق محفورة, تتمشّى مع طبيعة الأرض, دون دراسة أو تصميم, ودون عمل ميزانيات ورسومات قبل التّنفيذ, بالإعتماد على ضغط أجهزة المحطّات والطّلمبات... وهذا الإجراء التّنفيذي فيه من الخطأ ما يُقلّل من عمر الشّبكة, ويجعلها تحتاج إلى صيانة دائمة ومستمرّة, وتحتاج إلى قوّة طلمبات كبيرة للضّغط, لتغطّي الفاقد الذي ينتج من جرّاء هذه الطّريقة...
لتفادي الوقوع في هذه الطّريقة, أو الإستمرار فيها, يجب إعتماد الدّراسات التّصميميّة المُعدّة من قبل مهندس إمداد التّغذية بالمياه, وذلك وفق الأصول بعمل ميزانيات طبوغرافية مستوية, ووضع رسومات تفصيلصيّة, ويجب وضع حجرات ترسيب, بين محابس الغسيل الذي يتمّ وضعها في النّقاط الأكثر إنخفاضا وبين خطّ المجاري الذي سيتمّ صبّ مياه الغسيل للخطّ فيه, وذلك لعدم تسرّب رائحة المجاري إلى خطّ المياه عند غسيل الخطّ...
هذا, ويُوضع خزّان المياه العلوي المُغذّي إلى شبكة الإمداد بالمياه للمنطقة المستهدفة, في أعلا نقطة بالأرض القريبة لمنطقة الشّبكة أو ضمنها, وعليه يجب أن يتمّ دراسة وتصميم الشّبكة بما يتلاءم مع موقع الخزّان الذي يُغذّي المنطقة, بحيث يتمّ دراسة وضع الخزّانات في المدن أو البلدات أو القرى في أعلا مكان في تلك المناطق المراد تغذيتها وإمدادها بالمياه...
عند البدء بالتّنفيذ العملي الميداني, وذلك بترجمة محتويات وتفاصيل ومواصفات الدّراسات التّصميميّة لأعمال التّغذية والإمداد بالمياه, يجب أن تُراعى المواصفات الخاصّة بكلّ قطعة في خطّ المياه, والتّنفيذ الدّقيق والصّحيح والسّليم تفاديا لما قد يتسبّب بأيّ أعطال أو خلل في تأدية الشّبكات لأعمالها التي دُرست وصُمّمت ونُفّذت لأجلها,,,

مواسير وقطع هندسة شبكات المياه
بقلم: حسين أحمد سليم

تُستخدم في عمليّات تنفيذ وتمديدات شبكات التّغذية بالمياه للأماكن المُستهدفة, أنواع مختلفة ومتنوّعة الموادّ من المواسير والقطع وملحقاتها... وغالبيّة هذه المواسير وبعض القطع والملحقات, يتمّ تصنيعها من الحديد الزّهر الملفوف أو الحديد الصّلب أو الإسمنت أو الإسبستوس, وذلك طبقا لمواصفات قياسيّة دوليّة معتمدة, وخاضعة للإختبارات والتّجارب اللازمة والكافية لضمان سلامة تشغيلها في أماكن مواقعه على خطوط الشّبكات المغذّية بالماء للمناطق المستهدفة...
المواسير المستخدمة من مواسير الزّهر الملفوف أو الحديد الصّلب أو الإسمنت, لها مواصفات خاصّة بدرجات الضّغوطات القياسيّة, ومصنّفة وفق مواصفات عامّة كي تتحمّل ضغوطات تشغيليّة, بعد إختبارها تحت ضغوطات مائيّة عالية وضغوطات جوّيّة معيّنة, ولها أطوال معيّنة كذلك تتعلّق أيضا بمدى الضّغوطات التي تتحمّلها, من مقاومة الضّغوط الدّاخليّة وإجهادات الشّدّ, ومقاومة التّهشّم المستعرض, ومقاومة الإنحناء الطّولي, وإختبار إستقامة هذه المواسير, إضافة لإختبارات مقاس القطر الدّاخلي لها, ومدى عدم التّرشيح أو أي عيوب أخرى لدى إختبارات الضّغط المائي عليها...
أنواع الوصلات المستخدمة في أنابيب الشّبكات, تكون من الزّهر أو الزّهر الملفوف أو الصّلب من ذات الالرّأس أو الذّيل, وحسب المواصفات المعمول بها عالميّا... ولها ملحقاتها من موادّ أخرى, من حبال مطّاطيّة أو مقطرنة, والرّصاص المصهور, والفلنجات والمسامير والصّواميل وخلافه...
هذا ويتمّ تصنيع القطع الخاصّة من أكواع وتيهات وقطع إتّصال ومساليب وأيّ قطع أخرى من حديد الزّهر أو الصّلب وفقا للمواصفات العامّة المعتمدة, ويتم دهن هذه القطع بعد إجراء التّجارب عليها بمادّة البيتومين بسماكة معيّنة تكفل حفظها من الدّاخل والخارج...
ويجب أن تكون ملحقات المواسير من محابس وصمّامات ومانومترات وعدّادات وحنفيّات شرب وحريق, ومواسير من الحديد المجلفن أو من النّحاس وقطعها من الطّراز ذي الضّغط العالي كي تتحمّل ضغط التّشغيل... إضافة لقطع العدّايات المرنة والمعدّة للتّقاطعات عبر الطّرقات والسّكك الحديديّة والمصارف والأنهار والتّرع والقنوات وغيرها من البنى التّحتيّة والخطوط الأخرى, وبمواصفات معسّنة,
وتشمل أنواع المحابس, أنواع المحابس من الطّراز ذي السّكينة, وصمّامات ومحابس الهواء, وصمّامات الأمن, ومحابس عدم الرّجوع, ومحابس العوّامة, ووصلات التّمدّد, والمانومترات, والعدّدات ذوات القوائم الزّهر... إضافة لأغطية غرفها من الحديد الزّهر أو الخرسانة العاديّة المعتمدة وفقا للمواصفات الوارد في تفاصيل الدّراسات...

التّخطيط والتّنفيذ الهندسي لشبكات المياه
بقلم: حسين أحمد سليم

الأعمال التّنفيذيّة والتّخطيطيّة لمواسير شبكات التّغذية بالمياه للأماكن المستهدفة, والقطع والملحقات التّابعة لها, يجب أن يكون حسب الرّسومات والمخطّطات والخرائط التّفصيليّة, وطبقا لتعليمات محطّطي التّنفيذ...
فالخنادق يجب أن تُحفر حسب التّخطيطات, وتكون مستقيمة ومنتظمة المنحنيات والإنحدارات, ودائما وفق الرّسومات وحسب التّعليمات والمواصفات الهندسيّة... ويجب وضع ناتج الحفر بعيدا عن حافّتيّ الخندق, بما يسمح لاحقا لإعادة إستخداماتها في عمليّات الرّدم بعد التّنفيذ... كم ويجب عدم قطع طرق المواصلات ولا طرق الرّيّ والصّرف, مع المحافظة على خطوط وكابلات الكهرباء ومواسير المياه والمجاري, والعمل على بقائها سليمة...
هذا ويتمّ حفر الخنادق بالعرض الكافي لسهولة تركيب المواسير والقطع والملحقات على الوجه الأكمل... وأعماق هذه الخنادق يرتبط بمستويات أعماق, تسمح بسهولة التّحكّم بميولها وفق الدّراسات الهندسيّة, مع ترك فراغ كاف للمخدّات الرّمليّة والبحصيّة تحت المواسير, وفق ما يراه كهندس الموقع ملائما للتّنفيذ...
إلى هذا, ويجب الإنتباه للطّبقات الصّلبة أو الصّخريّة أو العوائق التي تعترض خطّ المواسير, وغير ذلك من العوامل مع مراعاة أن يكون السّطح العلوي لغرف التّفتيش الخاصّة بملحقات المواسير بمنسوب ومستوى سطح الطّريق, إلا إذا توضّح عكس ذلك بالرّسومات أو بمستندات العقد... وفي حالة وجود طبقات صخريّة بقاع الخنادق, فيجب تغطيتها بطبقة من الرّمل النّأعم مع رشّها بالمياه ودكّها وحدلها لتكون مسطّحا منتظما ومستويا يرتكن عليه جميع بدن المواسير...
تركيب المواسير وقطعها وملحقاتها, يخضع لإنتباه وحذر في عمليّات التّنفيذ, بحيث يجب المحافظة عليها سليمة, ويجب فحصها والتّأكّد من سلامتها قبل تركيبها, درءا لأيّ عطب أو عطل, وإستبعاد التّألف منها وإستبداله بالسّليم...
هذا ويجب أن يتمّ تنزيل المواسير في الخنادق بكلّ عناية وإنتباه وإستعمال الآلات والوسائل والأدوات اللازمة والمساعدة, وذلك للمحافظة على سلامة المواسير والمادّة الواقية منها تحديدا, من أيّ تلف, ويجب إختبار المواسير وهي معلّقة من طرفيها بمطرقة خفيفة, فإذا كان رنينها مكتوما فيكون فيها عطب ويجب إستبدالها في هذه الحالة...

هندسة الآبار الأرتوازيّة
بقلم: حسين أحمد سليم

مصادر وموارد المياه الجوفيّة, الصّالحة للشّرب, موجودة في معظم طبقات الأرض, وتقع على أعماق مختلفة... ويجب أن يُراعى عند دقّ هذه الآبار, أن تكون في خطّها المستقيم العامودي... وأن يتمّ تحديد أماكنها من قبل المهندس المُختصّ...
ويتم دق الآبار بالدّقّ التّردّدي وهي يتمّ دقّ القاسون الخارجي بواسطة الضّغط من أعلا ويُستحسن دائما هذا النّوع لأنّ هذه الطّريقة تعمل على ضغط التّربة حول القاسون ولا تعمل على إزعاجها...
وأمّا الدّقّ الدّوراني, وهو أن يتمّ دقّ القاسون بطريقة الدّوران, وهذا غير مُستحبّ, لأنّ هذه الطّريقة تعمل على إزعاج التّربة حول القاسون, فيختلط الطّين الطّري المائل إلى السّيولة بالغلاف الزّلطي الذي يتمّ وضعه بين القاسون ومواسير البئر...
ولعمليّات دقّ الآبار في أيّ مكان, يجب عمل جسّات لمعرفة أعماق طبقات الأرض, لكي يمكن تجهيز أطوال المواسير السّأدة والمخرّمة حسب طبيعة التّربة ونوعيّتها, وحسب مستوى عمق المياه الجوفيّة من مستوى سطح الأرض...
ويجب أن تكون المواسير من النّوع المجلفن ومزوّدة بوصلات وروابط خاصّة بها... أمّا مواسير الفلتر فيكون قطرها الدّاخلي مساويا لقطر الماسورة السّأدة وبطول يساوي إرتفاع طبقة الرّمل المحمّلة بالمياه مع إضافة من الأسفل...
هذا بالإضافة لمواسير أخرى مختلفة الأقطار ومن النّوع المجلفن, وتكون المواسير من النّوع المسنّن المزوّد بوصلات السّهل الفكّ والرّبط, وأن تتحمّل قوّة الشّدّ المطلوبة, وتكون من النّوع الذي يُقاوم الأملاح, ويتم تركيب طلمبة غاطسة في نعاية المواسير...
تستخدم الماسورة السّفليّة في الآبار الأرتوازيّة لجمع الرّمال ومن نفس نوع المواسير السّأدة الليا وهي مقفلة من أسفلها وبطول معيّن في قاع البئر...
يُراعى سمك الغلاف الزّلطي المتدرّج الأقطار, بحيث يوضع على طبقات وطبقا لأصول الصّناعة, ويجب أن يكون قطر القاسون الدّاخلي أكبر من قطر مواسير البئر...
يبدأ بإنزال القاسون ويتمّ التّغويص لإستخراج موادّ التّربة, وفق الطّريقة المختارة بالدّقّ التّردّدي أو الدّوراني, والضّغط على القاسون لإنزاله... وتؤخذ عيّنات من التّربة مع كلّ تغيير لمادّتها ونوعيّـها, ويتمّ حفظها بأكياس خاصّة لها تمهيدا لفحصها وإختبارها لاحقا... ويتمّ أخذ عيّنات من المياه ليجري تحليلها وفحصها وتحديد مدى صلاحيّتها وعلى ضوء الفحوصات يمكن تحديد عمق البئر... وفي حالة وجود طبقات صخريّة تستعمل الآلات الميكانيكيّة ذات الهواء المضغوط لتكسيرها وتفتيتها...
يتمّ تحديد التّصرّف المأمون للبئر بعد تجربته ونزح المياه منه بطلمبة مناسبة ورصد الهبوط في المياه أثناء عمليّة النّزح ورصد معدّل إرتفاع المياه بعد عمليّة الضّخّ, ووفق المواصفات الخاصّة بتجارب آبار المياه الجوفيّة, وتحت لإشراف المتخصّصين بذلك...
بعد تجربة البئر وبعد معرفة قيمة التّصرّف وذلك بعد التّأكّد من تطهير البئر من أيّ تلوّث, يجب أخذ عيّنات من المياه, ويجب تطهير مواسير البئر الأرتوازي وما يتبعها من أدوات بمحلول كلورات الجير أو برش كلورات الجير الجافّة, ومراقبة الناتج لهذه العمليّة...
يكون تنفيذ التّغوبص بماسورتين من الصّلب, إحداهما ماسورة القاسون بقطر لا يقلّ عن عشرين سنتيمتر, والأخرى ماسورة البئر يقطر لا يقلّ عن ماية وخمسين ميلليمتر, ويجب أن تكون الأخيرة من النّوع المجلفن, متهيّة بسدّة وأن يكون الجزء السّفلي منها مخرّما, ويجب أن يكون هذا الجزء مكسّوا بحصيرة متينة من النّحاس مغطّاة بألواح مخرّمة من النّحاس الأصفر... ويجب أن تكون ماسورة السّحب الماصّة من الصّلب المجلفن, ويجب عند إنزالها أن يصل طرفها الأسفل إلى ما قبل قاع البئر بمتر, وطرفها الأعلى إلى ما فوق سطح البئر بمتر أيضا... وأن يتمّ تركيب مصفاة أو أكثر بالطّرف الأسفل من البرونز بصمّام من البرونز أيضا, وأن ينتهي الطّرف الأعلى بكوع منحني للتّوصيل للفرع الواصل للطلمبة, ويجب أن يكون طرف الماسورة المعدّة للسّحب والمصّ مربوطا مع نهاية ماسورة البئر بالوصلة الخاصّة بها مع ملحقاتها, مع مراعاة ملء الفراغات بين ماسورة القاسون وماسورة البئر بالزّلط...

هندسة السّدود
لحجز المياه في برك ضخمة
بقلم: حسين أحمد سليم

تُعتبر هندسة بناء السّدود من أعظم وأضخم الإنشاءات المدنيّة, التي يبنيها الإنسان على الإطلاق... وخلال حلقات وحقب التّاريخ تمّ بناء العديد من السّدود الضّخمة لدرء أخطار الفيضانات من جهة، وريّ الأراضي الزّراعيّة، وتوليد كفايات هائلة من الطّاقة الكهربائيّة من جهة أخرى, بإستغلال قدرات الطّبيعة الكامنة في الماء المحجوز بدعامات وأجسام هذه السّدود...
فهندسة السّدود من فروع الهندسة المدنيّة, والسّدود غيّرت منذ زمن مضى معالم واضحة في الحضارة البشريّة... بحيث تُعتبر السّدود من الإنشاءات الهندسيّة القديمة جدّا, فقد بُنيت أوائل السّدود في العالم قبل مئات السّنين, حيث قام مهندسوا السّدود القدامى ببناء أضخم السّدود التي عرفتها البشريّة، وليس هذا فحسب، بل ابتكروا أيضا العديد من النّماذج المختلفة للسّدود الكفيلة بمقاومة جبروت مياه الأنهار العنيفة...
والأنواع الشّائعة في هندسة السّدود, هي تلك التي تنشأ من نوع واحد من الموادّ أو ذات الرّدم التّرابي والرّدم الصّخري مع قالب ترابي، أو ذات الواجهة الخرسانيّة، والسّدود الخرسانيّة التي تعتمد على الجاذبيّة أو القوس أو الدّعامات الواقية...
هذا, وترتبط هندسة تصميم السّدود كأيّ إنشاء هندسي آخر, بجيولوجيّة المنطقة وطبيعة التّربة والتّضاريس... ويعتبر هذه السّدود من أبسط أشكال السّدود, وأقلّها تكلفة من حيث الموادّ والتّصميم من أيّ نمط من أنماط السّدود الأخرى, بحيث تُستخدم هذا النوع من تصميم السّدود في الأماكن الضّيّقة والصّخريّة، حيث يكون السّد على شكل قوس منحني, يحجز خلفه الكمّيات الهائلة من مياه الأنهار...
ويقوم الشّكل الهندسي المقوّس للقوس, خلال عمليّة ضغط المياه المحجوزة خلف السّد، حيث تقوم المياه بتطبيق ضغوط كبيرة على السّطح الخلفي المحدّب للجدار، ممّا
يسبّب انضغاط القوس الجداري بإتّجاه التّماسك والتّقارب للمادّة الجداريّة من بعضها البعض بسبب شكلها الهندسيّ...
وأمّا وزن السّدّ فيضغط أيضا على القاعدة المصمّمة أساسا لهذا العمل الإنشائي الضّخم...
وهناك السّدود المدعّمة, وقد تكون هذه السّدود منبسطة قليلا أوكثيرا أو مقوّسة، لكن هناك دائما أساسيّات تصميميّة تميّزها عن غيرها, وهي سلسلة من الدّعائم أو التّعزيزات, تستخدم لنقل القوى المؤثّرّة على الجدار الى منطقة أخرى أكثر قوّة وتحمّل كالأرض أو أساسات داعمة أخرى... .حيث تقوم هذه الدّعائم الإنشائيّة بتقوية ودعم بناء السّدّ من الجهة الخارجية في إتّجاه مجرى النّهر...
وبحسب التّصميم الهندسي لهذه الأنماط من السّدود، تقوم المياه بتوليد قوى ضغط كبيرة ناتجة عن وزنها بإتّجاه جدار السّدّ مسبّبة دفعه أو إنقلابه, بينما تقوم الدّعائم في الجهة المقابلة بردّ فعل معاكس تماما في محاولة لتثبيت البناء في مكانه تماماً، بينما يكون وزن كامل الدّعائم مطبّقا بالكامل الى الأرض...
وهناك السّدود الرّمليّة, وهي سدود ضخمة مكوّنة من الصّخور والأتربة، مشابهة لنمط سدود الجاذبيّة، حيث تعتمد هذه السّدود على أوزانها الهائلة في مقاومة القوى الهائلة الناتجة عن المياه المحجوزة، وما يميّز هذه السّدود هو كثافة المادّة داخلها، فالعازل الدّاخلي يمنع ترشّح أو تسّرب المياه عبر بناء السّدّ...
وتعتبر السّدود النّاتئة التي تتميّز بالإنشاء الضّخم الذي يحجز خلفه المساحات الزّائدة من المياه أشهر أنواع هذه السّدود...
بحيث تدفع قوى ضغط المياه على طول الجدار بإتّجاه دفعه للإنقلاب، في حين يعمل الوزن الهائل لمادّة السّدّ أو الجدار على تثبيت الجدار في مكانه بسبب الجاذبيّة التي تدفعه بإتّجاه الأرض بشكل دائم وعلى طول حائط السّدّ...
وهناك سدود الجاذبيّة, وهي سدود ضخمة تقوم بمقاومة القوى الجبّارة للمياه بشكل كلّي من خلال أوزانها, قوّة الجاذبيّة الأرضيّة للجدار المانع الإسمنتي المصمّم بطريقة هندسيّة ذات قواعد ضخمة ومتوازنة...
وتتمّ عمليّة تشكيل الإسمنت من خلال تفاعلات كيميائيّة تعطي كمّيات كبيرة من الطّاقة الحراريّة... وعندما يتمّ تبريد الإسمنت عند التّنفيذ, يترافق تدريجيّا بإنكماش للمادّة، تترافق هذه التّقلّصات للمادّة عند التّبريد المفاجئ أو غير المنتظم بتشقّقات في المادّة قد لاتكون ذات أهمّيّة في حال عمليّات الصّبّ الجداريّة البسيطة, ولكنها تشكّل كارثة في حالة السّدود التي تستهلك كمّيات كبيرة مكعّبة من الإسمنت...
إلى ذلك, يتمّ التّحكّم بشكل دقيق أثناء عمليّة إنشاء هذه السّدود، بحيث يقوم المهندسون بضخ مياه باردة خلال شبكة معقّدة من الأنابيب في الخرسانة الإسمنتيّة, للمساعدة في تبريد الإسمنت خلال تصلّبه، وهذه العملية بالإضافة الى الحماية من حدوث التّشقّقات الإسمنتيّة, من شأنها أن تسرّع عمليّة التّبريد التي من الممكن أن تستغرق أكثر من مايتي عام فيما لو تركت لتبرد بشكل حرّ في الطّبيعة...
وتعتبر معظم سدود الجاذبيّة, من الأنماط المكلفة جدّاً في الإنشاء بسبب حاجتها لكمّيات هائلة من موادّ البناء كالإسمنت...