سد
سد (dam)
سازه‌ای برای جلوگیری از جاری‌‌شدن سیل و جمع‌آوری آب برای ذخیره‌سازی، آبیاری، و تولید برق. بزرگ‌ترین سدها از نوع خاک‌وسنگی‌‌اند که به سد خاکی[۱] نیز معروف‌اند. سدهای قدیمی بریتانیا، که حدود ۱۸۰۰ و پیش از آن ساخته شدند، هسته‌ای از خاک رُس ورزداده[۲] (مخلوطِ خاک رُس و آب برای افزایش نفوذناپذیری) داشتند. این نوع سد را معمولاً در درّه‌های عریض می‌سازند. در درّه‌های باریک و عمیق باید سد بتونی ساخت، زیرا فقط بتون مسلح در برابر فشار بالای آب پشت این سدها مقاومت می‌کند.
سدهای بتونی. یکی از پیشرفت‌های ارزشمند در نواحی کم‌باران، مانند بخش‌هایی از برزیل، ساخت سدهای زیرزمینی[۳] است که در آن‌ها آب روی بستر سنگی[۴] ذخیره می‌شود. دیواری تا سطح زمین احداث می‌شود تا از تبخیر سریع آب جلوگیری کند. بسیاری از سدهای بتونی مقطع مثلثی دارند و وجه عمودی آن‌ها به طرف بالادست سد است. وزن عمودی این سدها آن‌ها را در جای خود نگه می‌دارد. این سدها را سد وزنی[۵] می‌نامند. امروزه برای ساختن سدهای بسیار بزرگ از این روش استفاده نمی‌کنند، زیرا بسیار پرهزینه و وقت‌گیر است. سایر سدهای بتونی را به شکل قوسی می‌سازند. شکل قوسی سد سبب می‌شود نیروی افقی به دیواره‌های درّه منتقل شود. مقاومت سد قوسی[۶]، درست مانند پل قوسی[۷]، به‌سبب شکل قوسی آن است. در قرن ۲۰ ساخت این نوع سد بسیار رایج شد. این سدها از انواع دیگر مقاوم‌ترند و مصالح کمتری برای ساختن آن‌ها مصرف می‌شود.
سد پشت‌بنددار. این نوع سد زمانی ساخته می‌شود که صرفه‌جویی در هزینۀ ساخت اهمیت داشته باشد یا شرایط پی چنان باشد که نشود سد دیگری را انتخاب کرد. قسمت بالادست سد پشت‌بنددار[۸] متشکل از تعدادی طرّه[۹]، دال[۱۰]، قوس یا گنبد[۱۱] است که از پشت به ردیفی از پشت‌بند تکیه دارند. این نوع سد را معمولاً از بتون مسلح و بتون پیش‌تنیده می‌سازند.
سدهای خاکی. این سدها هسته‌ای نفوذناپذیر دربرابر آب دارند که قبلاً از خاک رُس ورزداده ساخته می‌شد، اما اکنون آن را از بتون می‌سازند. ساخت این نوع سد، حتی در اندازه‌‌های بسیار بزرگ، کاملاً به‌صرفه است. سد سنگریز[۱۲] نوعی سد خاکی[۱۳] است که در آن، به‌جای تودۀ متراکم خاک، از سنگریزه استفاده می‌شود.
سدهای مهم. سد روگون[۱۴] در تاجیکستان، با ارتفاع ۳۳۵ متر، مرتفع‌ترین سد جهان است. سد نیو کورنلیا تِیلینگز[۱۵]، در امریکا، با حجم ۲۰۹میلیون متر مکعب، حجیم‌ترین سد جهان است. سد آبشار اوئن[۱۶] در اوگاندا، با گنجایش ۲۰۴.۸میلیارد متر مکعب، بیشترین گنجایش را دارد. سد ایتایپو[۱۷]، بر روی رودی بین برزیل و پاراگوئه، بزرگ‌ترین نیروگاه آبی را دارد و ۱۲,۷۰۰ مگاوات برق تولید می‌کند. ساختمان سد سه‌دره[۱۸]، در جانگ جیانگ[۱۹]، رسماً در ۱۹۹۴ آغاز شد و در ۲۰۰۹ تکمیل خواهد شد. در عهدنامه‌ای بین هند و نپال، مصوبِ نپال (۱۹۹۶)، طرح‌هایی برای ساختن سد پانچشوار[۲۰]، با ارتفاع ۳۱۵ متر گنجانده شده است. در ۱۹۹۷، تقریباً ۴۰هزار سد بزرگ به ارتفاع بیش از پانزده متر، و ۸۰۰هزار سد کوچک در جهان فعال بود.
سد و محیط زیست. سدها در طرح‌های عظیم آبیاری بسیار مفیدند و منبع ارزان و مطمئن تولید برق محسوب می‌شوند، امّا مشکلات زیست‌محیطی بسیاری ایجاد می‌کنند. کوچ اجباری جوامع محلی، آب‌گرفتگی و شورشدن خاک، و از بین رفتن زیستگاه‌ها از آن جمله‌اند. با احداث سد کانزا[۲۱] در زیمبابوه، زیستگاه کرگدن‌ها، که ازجمله پستاندارانی‌اند که نسل آن‌ها به‌شدت درمعرض خطر انقراض است، زیر آب رفت. کارآیی سدهای عظیم نیز نیاز به بحث و بررسی دارد، زیرا مخزن آن‌ها از پایین پر از گل‌ولای می‌شود و درنتیجه، عمق مخزن و حجم آبِ جمع‌شده در پشت سد کاهش می‌یابد. این امر سبب کاهش میزان برق حاصل از توربین‌های برقابی می‌شود. محروم‌ماندن نواحی پایین‌تر رودخانه از رسوبات حاصل‌خیز نیز تأثیر نامطلوبی بر رودخانه و حیات آبی می‌گذارد. رسوباتی که قبلاً با آب به پایین‌دست رودخانه منتقل می‌شدند، اکنون پشت سد انباشته می‌شوند. این امر سیلیکات‌های موجود در آب را کاهش می‌دهد و درنتیجه، سبب تغییر نوع جلبک‌های دریا به سود گونه‌هایی می‌شود که گُل‌های سمی می‌دهند. این گل‌ها ماهی‌ها و سایر جانوران آبزی را می‌کشند.
تخریب سد. نخستین سدی که بنا به ملاحظات زیست‌محیطی تخریب شد بر رودخانۀ کلاید[۲۲]، در نیوپورت[۲۳]، واقع در ورمونت امریکا، قرار داشت (۱۹۹۶). در ۱۹۹۷، تخریب چندین سد، به‌ویژه در امریکا، استرالیا و فرانسه منجربه بروز درگیری‌هایی شد.