«سد» (Dam) یا بند، سازه‌ای است که به منظور توقف، تغییر یا انحراف جریان آب‌های سطحی و زیرزمینی برای مصارف کشاورزی، خانگی، صنعتی، تولید برق، پرورش آبزیان و ترابری مورد استفاده قرار می‌گیرد.
سد، برای کاربری‌های دیگری مانند جمع‌آوری باطله یا گرفتن رسوب آب نیز ساخته می‌شود. با این وجود، سدهای آبی یا هیدرولیکی، متداول‌ترین نوع سدها است.
اصطلاحات و اجزای سد کدام هستند؟
سدها دارای انوع مختلفی هستند. با این وجود، بسیاری از اجزای سدهای مختلف مشابه یکدیگر است. در ادامه، به معرفی اجزای سدها می‌پردازیم.
تکیه گاه چیست؟
«تکیه‌گاه» (Abutment)، به بخشی از دیوارهای کناری دره (طبیعی یا مصنوعی) گفته می‌شود که بدنه سدها بر روی آن قرار می‌گیرد. اگر تکیه‌گاه‌های طبیعی از مقاومت کافی و ویژگی‌های مناسب برای نگهداری سدها برخوردار نباشند، با ساخت دیواره‌های بتنی یا تزریق بتن به درون ناپیوستگی‌ها، تکیه‌گاه مصنوعی ساخته می‌شود.
وضعیت تکیه‌گاه، یکی از مهم‌ترین معیارهای انتخاب نوع سدها است. اصطلاح تکیه‌گاه در مورد دیواره بین سرریز یا دریچه تخلیه و سدها نیز مورد استفاده قرار می‌گیرد.
بالا دست کجاست؟
به سمتی که آب در آن ذخیره می‌شود و در خلاف جهت جریان آب قرار دارد، «بالا دست» (Upstream) می‌گویند.
پایین دست کجاست؟
بخشی که آب بالادست به سمت آن جریان می‌یابد با عنوان «پایین دست» (Downstream) شناخته می‌شود.
مخزن چیست؟
مخزن، حجمی از آب است که در پشت سدها جمع‌آوری می‌شود. ظرفیت مخزن تابعی از ارتفاع است. این ظرفیت، تاثیر زیادی بر روی کاربری سدها دارد. هرچه آب ذخیره شده در مخزن بیشتر باشد، توانایی آن در تامین آب کشاورزی، آشامیدنی و تولید برق نیز بیشتر خواهد بود. حداکثر حجم مخزن، حجمی است که بعد از آن، آب از بالای تاج سد عبور می‌کند.
تاج چیست؟
«تاج» (Crest یا Crown)، به بالاترین بخش سد گفته می‌شود. این بخش برای عبور آب طراحی نشده است. با این وجود، در صورتی که امکان عبور آب از روی بالاترین بخش سدها فراهم شده باشد، آن ناحیه به عنوان سرریز در نظر گرفته می‌شود (سدهای سرریز).
سراب یا تراز آب چیست؟
به ارتفاع سطح آب مخزن بالادست، تراز آب سد گفته می‌شود. تراز آب سدها به دبی ورودی از رود، بارش‌های فصلی، دمای هوا (تبخیر) و حجم سیلاب‌ها بستگی دارد. کنترل و تنظیم تراز توسط سرریز صورت می‌گیرد.
ارتفاع آزاد چیست؟
«ارتفاع آزاد» (Freeboard)، فاصله عمودی بین تراز آب مخزن بالادست و تاج سد است. به منظور جلوگیری از سرریز شدن آب از روی تاج، در نظر گرفتن عدم قطعیت‌های احتمالی در محاسبه ارتفاع موج‌های و اطمینان از عملکرد صحیح سد، طول آزاد در طراحی در نظر گرفته می‌شود.
جان‌پناه چیست؟
در بالای تاج، مسیری وجود دارد که کناره‌های آن توسط دیوار محافظت می‌شوند. این دیوارها، با عنوان «دیوار جان‌پناه» (Parapet Wall) شناخته می‌شوند.
محور چیست؟
به خط فرضی گذرنده از مرکز مقطع افقی سد، محور سد می‌گویند.
فونداسیون چیست؟
به مواد طبیعی یا مصنوعی زیر سد (پایین پاشنه و پنجه)، فونداسیون یا پی گفته می‌شود. فونداسیون، یکی از عوامل مهم در انتخاب نوع سدها است.
پنجه چیست؟
بخشی از پایین دست سد که با کف زمین در ارتباط است، با عنوان «پنجه» (Toe) شناخته می‌شود.
پاشنه چیست؟
پایین‌ترین بخش در بالادست سد که با فونداسیون در تماس است، «پاشنه» (Heel) می‌گویند.
پایاب چیست؟
سطح آب در انتهای کانال خروجی و در نزدیکی پایین دست، با عنوان «پایاب» (Tailwater) شناخته می‌شود.
ظرفیت چیست؟
به حجم آب قابل جریان از سرریز، ظرفیت یا ظرفیت هیدرولیکی سد می‌گویند. ظرفیت سدها با یکای متر مکعب بر ثانیه بیان می‌شود.
سرریز چیست؟
«سرریز» (Spillway)، بخشی است که به منظور عبور دادن آب از بالادست به پایین دست توسط دریچه‌های مخصوص مورد استفاده قرار می‌گیرد. بسیاری از سرریزها دارای دریچه کنترل جریان هستند (سرریز کنترل‌دار).
سرریز، یکی از بخش‌های مهم و معرف سدها است. معمولا در کنار نوع سدها، ابعاد آن‌ها و ظرفیت مخرنشان، نوع و ظرفیت (دبی خروجی) سرریز نیز معرفی می‌شود. از اجزای اصلی سرریز می‌توان به تکیه‌گاه (دیواره بین سرریز و سد) و کانال (مجرای عبور آب از مخزن به پایین دست) اشاره کرد. سرریزهای آزاد، اوجی، پلکانی، سیفونی، جانبی، نیلوفری، شوت و مجرایی از انواع مختلف سرریزها هستند.
ظرفیت سرریز چیست؟
ظرفیت سرریز، بیشترین مقدار آبی است که سرریز می‌تواند در شرایط بحرانی (سیل و یا طوفان) با ایمنی کامل از خود عبور دهد. به منظور طراحی و تخمین حداکثر آب مورد نیاز برای عبور از سرریز در شرایط بحرانی، معمولا از هیدروگراف جریان ورودی (نمودار تغییرات جریان آب رودخانه در گذر زمان) استفاده می‌شود.
تاج سرریز کجاست؟
تاج سرریز، بخش بالایی سرریز است که آب از روی آن به سمت پایین سرازیر می‌شود.
سرریز کمکی یا سرریز اضطراری چیست؟
سرریز سرویس یا سرریز اصلی، جریان عادی آب را از خود عبور می‌دهد. معمولا علاوه بر سرریز سرویس، یک سرریز کمکی در کنار سد ساخته می‌شود تا در هنگام رخ دادن سیل‌های شدید، ایجاد مشکل برای سرریز اصلی یا کافی نبودن ظرفیت سرریز اصلی، تخلیه آب اضافی و بیش از توان سرریز سرویس بدون مشکل انجام بگیرد.
گالری چیست؟
به تونل‌های افقی یا چاه‌های عمودی حفر شده در داخل بدنه سد در ارتفاع‌های مختلف، گالری گفته می‌شود. گالری‌ها به منظور کنترل نفوذ یا نشت آب به داخل سد، تعمیر و نگهداری سدها مورد استفاده قرار می‌گیرند.
دیوار آب بند یا پرده آب بند چیست؟
«دیوار آب‌بند» (Cut-Off Wall) یا اصطلاحا پرده آب بند، صفحه‌ای است که با تزریق موادی نظیر بتن، آسفالت بتنی و ورق‌های فولادی به فونداسیون سد ساخته می‌شود. پرده آب‌بند از نشت آب جلوگیری می‌کند.
در صورت عدم انجام مطالعات و برداشت‌های زمین‌شناسی دقیق در نواحی پیشنهادی، احتمال ساخت سد بر روی سنگ‌های نمکی حل‌شونده در آب وجود دارد. در صورت برخورد آب به این سنگ‌ها، حفره‌هایی معروف به «کارست» (Karst) در زیر سد به وجود می‌آیند. این حفره‌ها، با عبور دادن آب از بالادست به پایین دست، مانع از ذخیره آب در مخزن سد و آب‌گیری می‌شوند. پرده آب‌بند می‌تواند یک اقدام اصلاحی برای جلوگیری از این مشکل باشد.
هسته چیست؟
«هسته» (Core)، یک بخش عمودی در مرکز سد است که به منظور جلوگیری از نشت آب و توسط موادی با نفوذپذیری پایین ساخته می‌شود.
آبگیر چیست؟
«برج آبگیر» (Intake Tower)، یک سازه عمودی است که به منظور انتقال آب از مخزن بالادست به ژنراتور نیروگاه برق-آبی مورد استفاده قرار می‌گیرد. برج آبگیر وظیفه انتقال آب تمیز و بدون رسوب برای مصارف بعدی را بر عهده دارد.
حوضچه آرامش چیست؟
«حوضچه آرامش» (Plunge Pool یا Stilling Basin)، یک حوضچه طبیعی یا مصنوعی در پایین دست سد است. این حوضچه به منظور اتلاف انرژی جریان آب آزاد و جلوگیری از پرش آب مورد استفاده قرار می‌گیرد.
شیر تخلیه چیست؟
«شیر تخیله» (Valve)، وسیله‌ای است که به منظور توقف یا کنترل جریان آب خروجی از مجراها مورد استفاده قرار می‌گیرد.
تونل انحراف آب چیست؟
به منظور انحراف آب در هنگام ساخت سد، از تونل انحراف آب استفاده می‌شود.
مجرای تخلیه رسوب چیست؟
در بخش پایینی سد، مجرایی وجود دارد که به منظور کنترل و تخلیه رسوبات جمع‌شده در مخزن مورد استفاده قرار می‌گیرد.
رسوب زدایی یا لایروبی چیست؟
«لایروبی» (Dredging) یا رسوب‌زدایی، فرآیندی برای تخلیه رسوبات موجود در مخزن سد است. ته نشین شدن مواد در مخزن سد، ظرفیت آن را کاهش می‌دهد. به همین دلیل، یکی از اقدامات مهم در طول عمر سد، کنترل و تخلیه رسوبات آن است. لایروبی معمولا به دو روش مکانیکی و هیدرولیکی انجام می‌شود. در لایروبی هیدرولیکی، دستگاه‌های لایروب شناور بر روی آب و در لایروبی مکانیکی، ماشین‌آلاتی نظیر بیل مکانیکی برای تخلیه رسوب سد مورد استفاده قرار می‌گیرند.
