بوابة التصريف

بوابة سُد بوابة السد ضخمة قابلة للتعديل، عادةً مصنوعة من فولاذ مُصنَع، تُستخدم للسيطرة على تدفق الماء في السد، القناة، السياج، أو منشأة هيدرولك. من خلال رفع أو خفض هذا الحاجز، يمكن للمشغلين إدارة مستويات الماء بدقة، وتنظيم معدّلات التصريف للسيطرة على الفيضانات، أو توجيه الماء للري وتوليد الطاقة. وعلى الرغم من بساطتها المفاهيمية، تعمل بوابة السد تحت ضغط هيدروستاتيكي هائل ويجب وضعها بمصداقية مطلقة. فشل البوابة أو نظام التحكم فيها يمكن أن تكون عواقبه وخيمة، مما يجعل تشغيلها وآليات السلامة تحديًا هندسيًا بارزًا. نظام الرفع وآلية التشغيل: نظرًا لوزنها الهائل والقوى القوية التي تؤثر عليها، يتم تشغيل بوابات السد بواسطة أنظمة رافعات ثقيلة. عادةً ما تتكون من: محرك كهربائي يمنح الطاقة المحركة. مُخفض تروس لتضخيم العزم والتحكم في سرعة الرفع.

على الرغم من بساطتها من المفهوم، تعمل بوابة السد تحت ضغط هيدرواستي هائل ويجب وضعها بمصداقية مطلقة. فشل البوابة أو نظام التحكم فيها يمكن أن تكون عواقبه وخيمة، مما يجعل تشغيلها وآليات السلامة تحديًا هندسيًا بارزًا.

نظام الرفع والتشغيل

نظرًا لوزنها الهائل والقوى القوية المؤثرة عليها، يتم تشغيل بوابات السد بواسطة أنظمة رافعات ثقيلة. تتكون هذه الأنظمة عادة من:

• محرّك كهربائي يقدم الطاقة المحركة.
• مخفض التروس لتضخيم عزم الدوران والتحكم في سرعة الرفع.
• عجلة حَلْق سلكية أو جك برغي تترجم الحركة الدورانية من المحرك إلى الحركة الخطية اللازمة لرفع البوابة أو خفضها.

يجب أن يتم التحكم في سلسلة القيادة هذه بالكامل بدقة، لكن الأهم من ذلك يجب أن تكون مؤمنة بنظام فرملة قادر على ضمان السلامة في جميع الظروف.

الدور الحاسم لأنظمة الفرملة الاحترازية

في تطبيق بوابة السد، الفرملة ليست مكوّناً تشغيلياً بل جهاز سلامة حاسم. وظائفها الأساسية هي الاحتفاظ الساكن والإطفاء في الحالات الطارئة.

1. الاحتفاظ بالحِمل الساكن: عندما تُضبط البوابة في موضع محدد (مثل 50% مفتوح)، يجب الاحتفاظ بها هناك إلى أجل غير محدود ضد قوة الجاذبية وضغط الماء. تُطبق فرملة احترازية للحفظ على سلسلة قيادة الرافعة لقفلها ميكانيكياً في مكانها، ومنع أي انزلاق أو حركة غير مقصودة. يجب أن تكون هذه الفرملة قادرة على حمل الوزن الكامل وجميع الأحمال الديناميكية على البوابة دون الاعتماد على المحرك أو صندوق التروس.
2. حماية آمنة في حالة فقدان الطاقة: المطلب الأمني الأكثر أهمية لبوابة السد هو منع الحركة غير المسيطرة أثناء انقطاع التيار. لهذا السبب يجب أن يستخدم النظام فرملة أمان مبرَّدة بالنابض ومفكوكة بالطاقة. يتم تشغيل هذه الفرملة افتراضياً عبر نوابض داخلية قوية. يلزم الطاقة الكهربائية أو الهيدروليكية لإطلاقها. إذا فُقدت الطاقة، تتفاعل الفرملة تلقائياً وعلى الفور، وتثبت البوابة في وضعها الأخير. وهذا يمنع إغلاق البوابة بعنف أو انزلاقها عند فتحها، مما قد يسبب الفيضانات أو فشل تشغيلي.
3. الاعتماد الاحتياطي الطارئ: تعمل فرملة السلامة أيضاً كنظام احتياطي في حالة فشل ميكانيكي في سلسلة القيادة، مثل فشل علبة التروس. إنها توفر الحماية القصوى ضد سيناريو الحمولة الجامحة.

بوابة السد ليست مجرد حاجز بسيط؛ إنها قطعة معمارية هندسية معقدة حيث السلامة والاعتمادية في المقام الأول. قلب هذه السلامة ليس المحرك أو البنية نفسها، بل نظام الفرملة القوي الآمن الذي يضمن بقاء البوابة تحت السيطرة الكلية والإيجابية في جميع الأوقات، خاصةً عندما تفقد الطاقة الأساسية.