مهندسی بی‌نهایت: سد سه‌دره، بزرگ‌ترین سد و نیروگاه جهان

سد سه‌دره‌ی چین، بزرگ‌ترین سد و نیروگاه دنیا و نمونه‌ای استثنائی از بهره‌گیری توأمان از شاخه‌های مختلف مهندسی در کنار یکدیگر است.

در دنیای مهندسی شاید کمتر پروژه‌ای را بتوان یافت که از لحاظ مقیاس با پروژه‌های سدسازی قابل قیاس باشند. سازه‌های عظیم و مستحکم سدها برای علاقه‌مندان به مهندسی عمران، توربین‌های پیچیده‌ی آن‌ها برای مهندسان مکانیک و بخش نیروگاهی آن‌ها برای دوست‌داران مهندسی برق همواره جذاب بوده است.

در این میان «سد سه‌دره‌» (Three Gorges Dam) با ابعاد و مقیاس بی‌نظیر خود بهترین نمونه برای مطالعه است و بررسی تاریخچه‌ی آن درس‌های ارزشمندی برای مهندسان سراسر دنیا دارد. بزرگ‌ترین سد دنیا که روی رودخانه‌ی یانگ‌تسه‌ی چین ساخته شده است، نه تنها بزرگ‌ترین نیروگاه برق-آبی دنیا را در دل خود جای داده است، بلکه از لحاظ ظرفیت تولید برق بین دیگر انواع نیروگاه‌های دنیا نیز نمونه و رقیبی ندارد. برای مقایسه ظرفیت نیروگاه سد سه‌دره برابر با یک‌چهارم ظرفیت تمامی نیروگاه‌های ایران، ۱۰ برابر بیشتر از نیروگاه شهید سلیمی نکا، ۲۲ برابر بیشتر از ظرفیت نیروگاه اتمی بوشهر و با اختلاف بیشتر از مجموع ظرفیت تمام نیروگاه‌های برق‌آبی ساخته شده در ایران است.

سد سه دره three gorges dam

در ادامه با قسمتی دیگر از مجموعه مقالات مهندسی بی‌نهایت همراه زومیت باشید تا با این شکوه مهندسی بیش‌تر آشنا شویم.

تاریخچه

ایده‌ی ساخت سد روی بزرگ‌ترین رودخانه‌ی آسیا، قدمتی یک‌صدساله دارد

ایده‌ی اولیه‌ی ساخت سدی بزرگ روی رودخانه‌ی یانگ‌تسه برای اولین بار در سال ۱۹۱۹ میلادی توسط سون یات‌سن، اولین رئیس جمهور چین مطرح شد. به عقیده‌ی یات‌سن ساخت سدی با توان تولید ۳۰ میلیون اسب بخار (۲۲ گیگاوات) برق روی رودخانه‌ی یانگ‌تسه شدنی بود. یات‌سن که در جمهوری چین به «پدر ملت» مشهور شده بود، در سال ۱۹۲۵ میلادی درگذشت و نتوانست حتی شاهد ابتدایی‌ترین مراحل ساخت سد پیشنهادی خود باشد؛ چرا که اولین فعالیت‌ها برای طراحی سد سه‌دره در سال ۱۹۳۲ میلادی توسط دولت ناسیونالیست چین شروع شد.

در سال ۱۹۳۲ میلادی، قسمت بزرگی از چین از جمله استان ایچانگ (که سد سه‌دره در آن واقع است) به تصرف قوای اشغال‌گر ژاپنی درآمد. نیروهای نظامی ژاپن که خود متوجه اهمیت ساخت سد روی رودخانه‌ی یانگ‌تسه شده بودند، تحقیقات خود روی جغرافیای منطقه را آغاز کردند تا در صورت پیروزی کامل بر چین، پروژه‌ی ساخت سد را با نام «طرح اوتانی» به پیش ببرند.

رودخانه یانگ تسه و سد سه دره

موقعیت سد سه دره روی رودخانه یانگ تسه در مرکز کشور چین

در سال ۱۹۴۴ میلادی جان سَویج، مهندس آمریکایی پس از ارزیابی منطقه، طرح پیشنهادی خود را با نام «پروژه‌ی رود یانگ تسه» تسلیم دولت وقت چین کرد. پس از آن، گروهی متشکل از ۵۴ مهندس چینی برای آموزش راهی آمریکا شدند. ازآنجایی که رودخانه‌ی یانگ‌تسه در طول تاریخ چین همواره به عنوان شاه‌راهی برای کشتی‌رانی تجاری مطرح بوده است، هرگونه طرحی که در آن امکان تردد قایق‌ها و کشتی‌های تجاری درنظر گرفته نمی‌شد از همان ابتدا محکوم به شکست بود؛ به همین دلیل در طرح اولیه‌ی پیشنهادی برای ساخت سد روشی ابتکاری و بی‌سابقه برای حل معضل کشتیرانی روی رودخانه درنظر گرفته شده بود.

بنا به طرح پیشنهادی قرار بود کشتی‌ها هنگام رسیدن به سد در لنگرگاه‌هایی در دو سوی سد متوقف شوند و سپس توسط جرثقیل‌های بزرگ به بالا یا پایین سد منتقل شوند. تا به امروز هنوز مشخص نیست که منطق پشت این راه‌حل پیشنهادی برای صرفه‌جویی در مصرف آب بوده است یا مهندسان در آن زمان فکر می‌کردند که اختلاف ارتفاع بالا و پایین سد به حدی است که به‌کارگیری روش‌های جایگزین را عملا غیر ممکن می‌کند. با اینکه فرآیند ارزیابی محل، مطالعات اقتصادی و طراحی سد با سرعت آهسته و پیوسته‌ای به پیش می‌رفت، جنگ داخلی چین در سال ۱۹۴۷ میلادی بار دیگر باعث شد تا فرآیند طراحی و ساخت سد متوقف شود.

سیل‌های سال ۱۹۵۴ رودخانه‌ی یانگ‌تسه باعث کشته شدن ۳۳ هزار نفر شدند

پس از اینکه در سال ۱۹۴۹ میلادی حزب کمونیست در چین به قدرت رسید، مائو زدونگ نیز تصمیم گرفت مانند اخلاف خود از پروژه‌ی سد بزرگ رودخانه‌ی یانگ‌تسه حمایت کند؛ اما ترجیح داد تا ابتدا پروژه‌ی سد گژونا را به سرانجام برساند. اولویت دادن به پروژه‌های مشابه و همچنین مشکلات اقتصادی ناشی از طرح‌های دولت کمونیستی چین از جمله «گام بزرگ به جلو» و «انقلاب فرهنگی» باعث کند شدن فرآیند ساخت سد شدند. فرآیند آهسته‌ی توسعه‌ی پروژه همچنان ادامه داشت تا اینکه وقوع سیل‌های رودخانه‌ی یانگ‌تسه در سال ۱۹۵۴ میلادی باعث شد تا توجه مائو بار دیگر به پروژه‌ی سد سازی روی بزرگ‌ترین و مهم‌ترین رود آسیا جلب شود؛ تا جایی که رهبر حزب کمونیست چین در سال ۱۹۵۸ شعری با نام «شنا» درباره‌ی ساخت سد رود یانگ‌تسه سرود.

یادبود قربانیان سیل رودخانه یانگ تسه چین

یادبود قربانیان سیل سال ۱۹۵۴ رودخانه یانگ تسه، به همراه شعر «شنا» از مائو، درباره‌ی ساخت سد

مائو به‌حدی هوادار ساخت این سد بود که حزب متبوعش در سال‌های دهه‌ی ۵۰ و ۶۰ میلادی مهندسانی که در جریان «کمپین یک‌صد گل» به انتقاد از این پروژه پرداخته بودند را دستگیر و زندانی می‌کرد. هرچند به دلیل علاقه‌ی شخص مائو، پروژه‌ی سد به‌ظاهر از اولویت‌های حزب کمونیست بود، اما روند توسعه‌ی طرح تا دهه‌ی ۸۰ میلادی به کندی پیش می‌رفت.

سرانجام داستان پرفراز و نشیب توسعه‌ی طرح ساخت سد در سال ۱۹۹۲ میلادی با تصویب ساخت آن در کنگره‌ی خلق چین به نتیجه رسید و فرآیند ساخت سد بالاخره در اواخر سال ۱۹۹۴ آغاز شد. هرچند انتظار می‌رفت سد در سال ۲۰۰۹ میلادی به‌طور کامل به بهره‌برداری برسد، اما پروژه‌های جانبی از جمله نیروگاه زیرزمینی با ۶ ژنراتور اضافه، باعث شدند تا بهره‌برداری کامل از سد تا سال ۲۰۱۲ میلادی به تعویق بیوفتد. پروژه‌ی بالابر کشتی که به دلیل فراهم کردن امکان کشتی‌رانی روی رودخانه از همان ابتدا قسمت مهمی از پروژه تلقی می‌شد نیز در سال ۲۰۱۵ به بهره‌برداری رسید.

نمای هوایی سد سه درهنمای هوایی از رودخانه‌ی یانگ تسه در محل ساخت سد سه‌دره

ابعاد

سد سه دره ۹۰ برابر برج خلیفه بتن و ۶۳ برابر برج ایفل فولاد در خود جای داده است

سد سه‌دره که در ساخت آن عمدتا از بتن و فولاد استفاده شده است، ۲۳۳۵ متر طول و ۱۸۵ متر ارتفاع دارد. برای ساخت سد سه‌دره از ۲۷.۲ میلیون متر مکعب بتن (۹۰ برابر بتن به‌کار رفته در برج خلیفه دوبی) و ۴۶۳ هزار تن استیل (۶۳ برابر فولاد به‌کار رفته در برج ایفل پاریس) استفاده شده و ۱۰۲ میلیون متر مکعب از خاک منطقه جابجا شده است.

هنگامی که سطح آب پشت سد به ماکزیمم میزان خود دست پیدا می‌کند، ارتفاع رودخانه به ۱۷۵ متر از سطح دریا (۱۱۰ متر بالاتر از سطح رودخانه در پایین‌دست)، طول رودخانه‌ی پشت سد به ۶۶۰ کیلومتر و عرض آن به ۱.۱۲ کیلومتر می‌رسد. در چنین شرایطی حجم آب ذخیره شده پشت سد ۳۹.۳ کیلومتر مکعب و سطح آن برابر با ۱۰۴۵ کیلومتر مربع است. از این میزان مساحتی برابر با ۶۳۲ هزار کیلومتر مربع از زمین‌های پشت سد پس از کامل شدن پروژه زیر آب رفته است.

سد three gorges

دولت چین پیش از آغاز ساخت، هزینه‌ی ساخت سد سه‌دره را حدود ۲۲.۵ میلیارد دلار تخمین زده بود؛ اما با پایان سال ۲۰۰۸ میلادی و تکمیل شدن بخش اعظم پروژه، هزینه‌ی ساخت سد از ۱۸.۵ میلیارد دلار تجاوز نکرد. از این میزان ۸.۲ میلیارد دلار صرف ساخت و ساز، ۸.۵ میلیارد دلار صرف جابجا کردن اهالی منطقه (که پس از تکمیل سد خانه‌های‌شان به زیر آب می‌رفت) و ۱.۹ میلیارد دلار دیگر صرف دیگر هزینه‌های مرتبط با پروژه‌ی سد شد.

در سال ۲۰۰۹ پیش‌بینی می‌شد که هزینه‌ی بخش ساخت و ساز سد پس از تولید هزار تراوات-ساعت الکتریسیته و هزینه‌ی کلی پروژه پس از ۱۰ سال (تا سال ۲۰۱۹ میلادی) به‌طور کامل از طریق خود سد بازخواهد گشت؛ هرچند سد سه‌دره از لحاظ اقتصادی فراتر از انتظار ظاهر شد و تمام هزینه‌ی خود را تا دسامبر ۲۰۱۳ میلادی جبران کرد. 

ظرفیت

سد سه‌دره با استفاده از ۳۴ ژنراتور (۳۲ ژنراتور اصلی، هر یک با ظرفیت ۷۰۰ مگاوات و ۲ ژنراتور ۵۰ مگاواتی) ظرفیتی برابر با ۲۲ هزار و ۵۰۰ مگاوات دارد. از این لحاظ سد سه‌دره نه تنها عنوان «بزرگ‌ترین نیروگاه برق‌آبی (هیدروالکتریک) جهان» را در اختیار دارد، بلکه در میان تمامی انواع نیروگاه‌های تولید الکتریسیته در سطح جهان نیز رتبه‌ی اول را به خود اختصاص داده است.

ظرفیت سد سه دره یانگ تسه

حداکثر ظرفیت تولید برق سد سه دره برابر با ۲۲.۵ هزار مگاوات (بیشتر از مجموع ظرفیت تمام سدهای ایران) است

اولین ژنراتور اصلی سد (که یکی از ۱۴ ژنراتور شمالی به‌شمار می‌رود) در سال ۲۰۰۳ شروع به‌کار کرد و باقی ۱۳ ژنراتور شمالی نیز تا سال ۲۰۰۵ به بهره‌برداری رسیدند. در اواخر سال ۲۰۰۶ با رسیدن ارتفاع آب به ۱۵۶ متری، ژنراتورهای شمالی به حداکثر ظرفیت خود (۹۸۰۰ مگاوات) دست پیدا کردند.

فرآیند نصب ۱۲ ژنراتور اصلی جنوبی در سال ۲۰۰۷ آغاز شد. پس از نصب ۶ عدد از ژنراتورهای جنوبی تا سال ۲۰۰۸، ظرفیت نیروگاه سد سه‌دره به ۱۴.۱ گیگاوات افزایش کرد و بالاخره توانست با عبور از نیروگاه سد ایتایپو، عنوان بزرگ‌ترین نیروگاه برق‌آبی دنیا را از آن خود کند. نهایتا در سال ۲۰۱۲ میلادی با نصب باقی ژنراتورهای جنوبی و ۶ ژنراتور زیرزمینی، پس از ۹ سال ساخت و ساز و نصب و آزمایش، نیروگاه سد سه‌دره به حداکثر ظرفیت خود برابر با ۲۲.۵ گیگاوات رسید.

توربین‌ها و ژنراتورها

ژنراتورهای اصلی سد هرکدام وزنی برابر با ۶ هزار تن دارند و برای «هد هیدرولیک» برابر با ۸۰ متر طراحی شده‌اند. نرخ جریان آب در توربین‌ها بسته به میزان هد موجود بین ۶۰۰ تا ۹۵۰ متر مکعب در ثانیه متغیر است و هرچه مقدار هد بیشتر باشد، آب کمتری برای رسیدن به توان کامل نیاز است.

توربین فرانسیس سد سه دره

یکی از توربین‌های فرانسیس سد سه‌دره، قبل از نصب

ژنراتورهای سد سه‌دره محصول همکاری دو تیم مهندسی متشکل از بزرگ‌ترین تولید‌کننده‌های توربین و ژنراتور در سطح جهان است. تیم اول شامل شرکت فرانسوی آلستوم، شرکت سوئدی-سوییسی ABB، شرکت نروژی کوِرنر و شرکت چینی هاربین موتور می‌شد و تیم دوم متشکل از شرکت‌های آلمانی و آمریکایی فویت، زیمنس و جنرال الکتریک و شرکت چینی اورینتال موتور (معروف به تیم VGS) بود. حضور یک شرکت بومی در هر دو گروه به این علت بود که قرار داد ساخت ژنراتورها شامل انتقال تکنولوژی ساخت به چینی‌ها نیز می‌شد.

ژنراتور و توربین سد سه دره

از چپ به راست: نمودار شماتیک اجزای تشکیل دهنده‌ی ژنراتور و توربین سد سه‌دره، ماکت نمای برش خورده ژنراتور و توربین، نمونه‌ی واقعی ژنراتور و توربین در حال نصب درون سد

سد سه‌دره برای تولید انرژی از توربین‌های فرانسیس با قطر ۹.۷ یا ۱۰.۴ متر (بسته به اینکه طراحی تیم VGS یا آلستوم باشند) با سرعت گردش ۷۵ دور بر دقیقه (rpm) استفاده می‌کند. این یعنی برای اینکه ژنراتور بتواند برقی با فرکانس ۵۰ هرتز تولید کند، روتورها باید ۸۰ قطب در هر فاز داشته باشند؛ که برای برق سه‌فاز ۵۰ هرتز سه‌دره، این میزان به ۲۴۰ قطب به ازای هر روتور می‌رسد. اکثر ژنراتورهای سد توسط آب خنک می‌شوند، اما در مدل‌های جدیدتر از سرمایش هوایی نیز استفاده می‌شود که باعث ساده‌تر شدن روند طراحی و تولید، و آسان‌تر شدن نگه‌داری و تعمیرات می‌شود.

اتاق توربین سد سه دره

محل قرارگیری توربین‌ها و ژنراتورها، قبل و بعد از تکمیل سد

توان طراحی ژنراتورها برابر با ۷۷۸ مگاولت‌آمپر، ماکزیمم توان آن‌ها ۸۴۰ مگاولت‌آمپر و ضریب توان (پاورفاکتور، نسبت توان واقعی به توان ظاهری) آن‌ها برابر با ۰.۹ است. ولتاژ برق تولید شده توسط ژنراتورها برابر با ۲۰ کیلوولت است؛ اما برای انتقال دادن از طریق خطوط انتقال نیرو، این ولتاژ تا ۵۰۰ کیلوولت افزایش پیدا می‌کند. استاتورهای استفاده شده در ژنراتورهای سد سه‌دره، با داشتن قطر خارجی ۲۱ متری و قطر داخلی ۱۸.۵ متری، بزرگ‌ترین استاتورهای جهان به‌شمار می‌روند و با بهره‌وری میانگین ۹۴ درصدی و ماکزیمم ۹۶.۵ درصدی، یکی از بهینه‌ترین ژنراتورها بین انواع مشابه خود محسوب می‌شوند.

تولید انرژی هیدروالکتریک

نیروگاه سد سه‌دره در ماه جولای ۲۰۰۸ توانست با تولید ۱۰.۳ تراوات-ساعت الکتریسیته، برای اولین بار رکورد خود در تولید ۱۰ تراوات-ساعت برق در یک ماه را جابجا کند. توان تولید شده توسط نیروگاه‌های برق‌آبی معمولا مقدار ثابتی نیست. برای مثال، در ماه ژوئن سال ۲۰۰۹، پس از اینکه جریان رودخانه به ۲۴ هزار متر مکعب افزایش پیدا کرد، هر ۲۸ ژنراتور سد (نصب شده تا آن زمان) روشن و به‌کار گرفته شدند؛ اما توان تولید شده توسط آن‌ها از ۱۶ هزار مگاوات تجاوز نمی‌کرد، چرا که هد موجود در فصل سیل برای تولید برق آبی کافی نیست.

جریان رودخانه یانگ تسه

توان سد سه دره

از طرف دیگر، همان‌طور که در نمودارها دیده می‌شود، توان خروجی در فصل‌های خشک نیز به دلیل جریان پایین رودخانه محدود است. درواقع ماکزیمم توان خروجی سد با توجه به میانگین نرخ جریان آب در محل احداث سد، ارتفاع ۱۷۵ متری آب و بهره‌وری ۹۰.۱۵ درصدی محاسبه شده است.

سالتعداد واحدهای
نصب شده
برق تولیدی
(تراوات-ساعت)
۲۰۰۳۶۸.۶۰۷
۲۰۰۴۱۱۳۹.۱۵۵
۲۰۰۵۱۴۴۹.۰۹۰
۲۰۰۶۱۴۴۹.۲۵۰
۲۰۰۷۲۱۶۱.۶۰۰
۲۰۰۸۲۶۸۰.۸۱۲
۲۰۰۹۲۶۷۹.۴۷۰
۲۰۱۰۲۶۸۴.۳۷۰
۲۰۱۱۲۹۷۸.۲۹۰
۲۰۱۲۳۲۹۸.۱۰۰
۲۰۱۳۳۲۸۳.۲۷۰
۲۰۱۴۳۲۹۸.۸۰۰
۲۰۱۵۳۲۸۷.۰۰
۲۰۱۶۳۲۹۳.۵۰۰
۲۰۱۷۳۲۹۷.۶۰۰

سد سه‌دره برای اولین بار در اواخر سال ۲۰۱۰ به ماکزیمم میزان آب ذخیره شده پشت سد دست پیدا کرد و باتوجه به نهایی شدن وضعیت توربین‌ها و به ثبات رسیدن وضعیت سد، مشخص شد که نیروگاه آن توانایی تولید سالانه‌ی ۸۵ تراوات ساعت برق را دارد. در سال ۲۰۱۲ نیروگاه سد سه‌دره توانست به رکورد تولید برق سالانه‌ی ۹۸.۱ تراوات-ساعت دست پیدا کند که این میزان به تنهایی برابر با ۱۴ درصد از کل انرژی هیدروالکتریک تولید شده در کشور چین است.

انرژی چین

توزیع

شرکت‌های دولتی تولید و توزیع برق در چین، وظیفه‌ی انتقال انرژی الکتریکی تولید شده توسط سد سه‌دره را بر عهده دارند. هزینه‌ی برق سد سه‌دره برای مصرف کنندگان تا سال ۲۰۰۸ برابر با ۳۵ دلار به ازای هر مگاوات-ساعت بود. هم‌اکنون نه استان و ۲ شهر در چین از برق این سد استفاده می‌کنند و هزینه‌ی پرداختی آن‌ها بین ۳۲.۵ تا ۵۷.۵ دلار برای هر مگاوات-ساعت متغییر است. مشتریانی که بهای بالاتری برای برق مصرفی پرداخت می‌کنند (مانند ساکنین شهر شانگهای) در اولویت بالاتری نسبت به دیگر مصرف‌کنندگان قرار دارند.

خطوط انتقال نیرو سد سه دره

خطوط انتقال نیروی سد سه دره

بیشتر انرژی تولید شده در سد سه‌دره از طریق خطوط فشار قوی جریان مستقیم (HVDC) منتقل می‌شود

پروژه‌ی توزیع برق سد سه‌دره و زیرساخت‌های انتقال نیروی آن در سال ۲۰۰۷ میلادی (یک سال پیش از موعد مقرر) با صرف هزینه‌ی ۴.۵ میلیارد دلاری کامل شد. توزیع نیرو توسط چندین خط ۵۰۰ کیلوولت جریان مستقیم (DC) و جریان متناوب (AC) انجام می‌شود. ۳ خط جریان مستقیم عبارتند از خط انتقال به شبکه‌ی توزیع برق شرق چین (۷۲۰۰ مگاوات)، خط فشار قوی جریان مستقیم (HVDC) سه‌دره-چانگژو (۳۰۰۰ مگاوات) و خط HVDC گژوبا-شانگهای (۱۲۰۰ مگاوات). خط‌های انتقال نیروی AC نیز در مجموع حدود ۱۲ هزار مگاوات به شبکه‌ی مرکزی برق چین می‌رسانند.

هرچند در ابتدا قرار بود سد سه‌دره مسئولیت تولید ۱۰ درصد از کل برق کشور را بر عهده داشته باشد، اما رشد صنعتی و اقتصادی خیره‌کننده‌ی چین باعث شد مصرف برق این کشور به طرز انفجارگونه‌ای افزایش پیدا کند و ظرف مدت کوتاهی چندین برابر شود؛ به‌طوری‌که در سال ۲۰۱۱ الکتریسیته‌ی مصرفی در چین به ۴۶۹۲ تراوات-ساعت رسید و سد سه‌دره در آن سال توانست تنها ۱.۷ درصد از این میزان انرژی الکتریکی را تولید کند.

جابجایی کشتی‌ها

جالب است بدانید ساخت سد روی رودخانه‌ی یانگ‌تسه نه تنها فرآیند کشتی‌رانی روی آن را مختل نکرده است، بلکه ظرفیت باربری روی آن را از ۱۰ میلیون تن در سال به ۱۰۰ میلیون تن افزایش، و هزینه‌های مرتبط با آن را تا ۳۷ درصد کاهش داده است. دلیل افزایش ظرفیت و کاهش قیمت کشتی‌رانی باوجود ساخت سد این است که با بالا آمدن سطح آب رودخانه‌ی یانگ‌تسه و افزایش پهنای آن، اکنون کشتی‌های بزرگ‌تر و مرتفع‌تری می‌توانند مسافت ۲۴۰۰ کیلومتری شانگهای-چانگ‌کینگ را طی کنند. همچنین عبور از دره‌های مشهور رودخانه‌ی یانگ‌تسه (که سد سه‌دره نیز نام خود را از آن‌ها وام گرفته است) دیگر مانند گذشته خطرناک نیست.

ویدیوی تایم لپس عبور کشتی از سد سه‌دره از طریق  قفل آب‌بند (سد سلولی) 

عبور کشتی‌ها از سد سه‌دره به دو روش قفل آب‌بند (سد سلولی) و استفاده از بالابر میسر می‌شود. دو مجموعه آب‌بند در نزدیکی سده سه‌دره ساخته شده است که هر کدام از آن‌ها از ۵ سلول تشکیل شده‌اند. سلول‌های انتقال کشتی سد سه‌دره هرکدام ۲۸۰ متر طول، ۳۵ متر عرض و ۵ متر عمق دارند و با استفاده از آن‌ها می‌توان کشتی‌هایی با وزن ۱۰ هزار تن را طی مدت تقریبا ۴ ساعت جابجا کرد.

علاوه بر قفل آب‌بند، سد سه‌دره به تعدادی بالابر کشتی نیز مجهز است. آسانسور کشتی سد سه‌دره قادر است کشتی‌هایی با وزن ۳ هزار تن را در فاصله‌ی عمودی ۱۱۳ متری بین بالا تا پایین سد جابجا کند. جابجایی کشتی‌ها به این روش بین ۳۰ تا ۴۰ دقیقه (در مقایسه با ۴ ساعت زمان مورد نیاز برای جابجایی از طریق سلول‌های طبقاتی) طول می‌کشد.

آسانسور کشتی سد سه‌دره برای جابجا کردن کشتی‌ها از سیستم چرخ‌دنده‌های حلزونی استفاده می‌کند و کل آسانسور برای بالا و پایین رفتن روی چرخ‌دنده‌های شانه‌ای متصل به ۴ برج ۱۹۵ متری سوار می‌شود. مهندسان آلمانی و چینی به‌صورت مشترک وظیفه‌ی طراحی و ساخت آسانسورهای مخصوص کشتی سد سه‌دره را برعهده داشته‌اند. با بهره‌برداری در سال ۲۰۱۲، پروژه‌ی آسانسور سد یکی از آخرین قسمت‌های تکمیل شده‌ی آن به‌شمار می‌رود.

سدهای بالادستی

به منظور به حداکثر رساندن کارایی سد سه‌دره و جلوگیری از رسوب‌سازی رود جینشا (قسمت بالایی رود یانگ‌تسه) مقامات چینی تصمیم گرفته‌اند تا مجموعه‌ای از سدها را روی رود جینشا احداث کنند. از میان این سدها می‌توان به سد پیشنهادی وودانگ‌ده، سد در حال احداث بایهتان و سدهای تکمیل شده‌ی ژیلودو و شیانگ‌جیابا اشاره کرد. مجموع ظرفیت این ۴ سد به ۳۸.۵ گیگاوات (تقریبا دو برابر سد سه‌دره و برابر با نیمی از کل ظرفیت تولید برق ایران) می‌رسد.

سدهای رودخانه یانگ تسه

اثرات زیست محیطی

سد سه‌دره مصرف سالیانه‌ی زغال‌سنگ چین را ۳۱ میلیون تن کاهش داده است

چین برای تولید بخش عمده‌ای از الکتریسیته‌ی خود همچنان به زغال‌سنگ وابسته است. طبق اعلام مقامات چینی، برای تولید هر یک کیلووات ساعت انرژی الکتریکی از زغال سنگ در سال ۲۰۰۶ میلادی، چین به ۳۶۶ گرم از این سوخت فسیلی نیاز داشته است. به این ترتیب سد سه‌دره مصرف سالیانه‌ی زغال‌سنگ چین را ۳۱ میلیون تن کاهش داده است. این سد همچنین جلوی انتشار سالانه ۱۰۰ میلیون تن گازهای گلخانه‌ای، میلیون‌ها تن غبار و خاکستر، یک میلیون تن دی‌اکسید سولفور، ۳۷۰ هزار تن اکسید نیتریک، ۱۰ هزار تن مونواکسید کربن و مقدار قابل توجهی جیوه به جو زمین را گرفته است. این درحالی است که تمامی صرفه‌جویی‌ها و مزایای اشاره شده، بدون درنظر گرفتن هزینه و اثرات زیست محیطی ناشی از معدن‌کاری، شستشوی زغال‌سنگ و انتقال آن از شمال چین به قسمت‌های مرکزی است.

مقایسه‌ی بستر رودخانه‌ی یانگ‌تسه بین سال‌های ۱۹۸۷ و ۲۰۰۶

علاوه بر این، افزایش ظرفیت کشتی‌رانی رود یانگ‌تسه باعث شده است تا از زمان تکمیل شدن سد، مقدار به‌مراتب بیشتری از کالا با استفاده از کشتی (که نسبت به دیگر روش‌های حمل و نقل کالا بسیار بهینه‌تر است) جابجا شوند. تنها بین سال‌های ۲۰۰۴ تا ۲۰۰۷ حدود ۱۹۸ میلیون تن کالا از سد سه‌دره عبور کرده است؛ که نسبت به جابجایی با قطار هزینه‌ی آن ۲۵ درصد و گازهای گلخانه‌ای منتشر شده‌ی آن ۱۰ میلیون تن کم‌تر بوده است.

اما از اثرات زیست محیطی مثبت که بگذریم، سد سه‌دره معضلات زیست محیطی بسیاری را هم با خود به همراه آورده است. یکی از این اثرات منفی که به دلیل بالا رفتن سطح آب رودخانه ایجاد می‌شود، رانش زمین است. در سال ۲۰۰۹ بین ۲۰ هزار تا ۵۰ هزار متر مکعب خاک از طریق لغزش به رودخانه‌ی یانگ‌تسه ریخت و در سال ۲۰۱۰ هم در مجموع ۹۷ رانش عظیم و مخرب در طول رودخانه به وقوع پیوست.

سابقه‌ی نگرانی فعالان محیط زیست درباره‌ی تأثیر منفی ساخت سد سه‌دره بر حیات وحش منطقه، به پیش از سال ۱۹۹۲ و تصویب طرح ساخت آن در کنگره‌ی خلق چین بازمی‌گردد. از میان گونه‌های جانوری که بر اثر ساخت سد تحت تأثیر قرار گرفته‌اند، دلفین رودخانه‌‌ای چین یا «بایجی» بیشترین صدمه را دیده است؛ تا جایی که بسیاری از جانورشناسان عقیده دارند این گونه‌ی نادر عملا منقرض شده است. هرچند موضوعاتی از این دست باعث شده‌اند تا سد سه‌دره به موضوعی بحث‌برانگیز در داخل و خارج از چین تبدیل شود، اما موفقیت چشمگیر مهندسان سازنده‌ی سد در به ثمر رساندن بی‌نقص یکی از عظیم‌ترین پروژه‌های عمرانی جهان باعث شده است تا انتقادات وارد شده به این سد در حاشیه قرار بگیرد.

نظر شما درباره‌ی ساخت سدهای بزرگ مانند سد سه‌دره چیست؟ آیا فواید آن‌ها مانند کاهش وابستگی به سوخت‌های فسیلی و جلوگیری از وقوع سیل باعث می‌شود که بتوان از اثرات مخرب زیست محیطی آن‌ها چشم‌پوشی کرد؟ نظرات خود را با ما و خوانندگان زومیت در میان بگذارید.

تهیه شده در زومیت

از سراسر وب

  دیدگاه
کاراکتر باقی مانده
تبلیغات

بیشتر بخوانید