سد کوینا که در سال ۱۹۶۴ میلادی تکمیل شد، یکی از بزرگترین سدهای ایالت ماهاراشترا در هند است. این سد از نوع رابل-کانکریت (سنگریزهای-بتنی) بر روی رودخانه کوینا ساخته شده و دریاچه شیواساگر را تشکیل میدهد که طولی حدود ۵۰ کیلومتر دارد. سد کوینا هند در منطقه کوینا نگر، ناحیه ساتارا، واقع در غاتهای غربی قرار گرفته و بخشی کلیدی از پروژه برقآبی کوینا به شمار میرود که بزرگترین پروژه برقآبی تکمیلشده در هند با ظرفیت کل ۱۹۶۰ مگاوات است.
این سازه مهندسی عظیم پس از استقلال هند ساخته شد و نقش مهمی در تأمین انرژی الکتریکی ایالت ماهاراشترا ایفا میکند. رودخانه کوینا به دلیل پتانسیل بالای تولید برق، به عنوان «خط حیاتی ماهاراشترا» شناخته میشود. سد کوینا نه تنها برق تولید میکند، بلکه در کنترل سیلابهای موسمی و تأمین آب برای مناطق اطراف نیز مؤثر است. این سد با تحمل زمینلرزههای متعدد، از جمله زمینلرزه ویرانگر سال ۱۹۶۷، نمادی از استحکام مهندسی در برابر نیروهای طبیعی شده است.
موقعیت جغرافیایی سد کوینا در هند
سد کوینا در ایالت ماهاراشترا، در ناحیه ساتارا و در منطقه کوینا نگر واقع شده است. این سد بر روی رودخانه کوینا، که از ایستگاه تپهای ماهابالشوار در رشتهکوههای ساهیادری (غاتهای غربی) سرچشمه میگیرد، ساخته شده است. موقعیت دقیق آن بر روی بزرگراه ایالتی بین چیپلون (۴۴ کیلومتر) و کاراد (۵۸ کیلومتر) قرار دارد و مختصات جغرافیایی آن حدود ۱۷°۲۴′ شمالی و ۷۳°۴۵′ شرقی است.
رودخانه کوینا یکی از شاخههای اصلی رودخانه کریشنا است و برخلاف بیشتر رودخانههای ماهاراشترا که به سمت شرق-غرب جریان دارند، در جهت شمال-جنوب حرکت میکند. حوزه آبریز سد حدود ۸۹۲ کیلومتر مربع است و دریاچه شیواساگر را با مساحت سطحی حدود ۸۹۲ کیلومتر مربع تشکیل میدهد. این منطقه در قلب غاتهای غربی قرار گرفته که بخشی از میراث جهانی یونسکو به شمار میرود و دارای تنوع زیستی غنی است. نزدیکی به پناهگاه حیات وحش کوینا و پارک ملی چاندولی، این مکان را به یک منطقه اکولوژیکی حساس تبدیل کرده است.
هدف اصلی از احداث سد کوینا
هدف اصلی ساخت سد کوینا تولید برقآبی بوده است، همراه با تأمین آب برای آبیاری مناطق مجاور و کنترل سیلاب در فصل موسمی. پروژه کوینا که در دهه ۱۹۵۰ آغاز شد، برای بهرهبرداری از شیب تند غاتهای غربی و ایجاد سر هیدرولیکی بالا در مسافت کوتاه طراحی گردید. ظرفیت کل پروژه ۱۹۶۰ مگاوات است و رودخانه کوینا را به منبع اصلی انرژی ایالت ماهاراشترا تبدیل کرده است.
علاوه بر تولید برق، سد در تنظیم جریان رودخانه و جلوگیری از سیلابهای ویرانگر نقش کلیدی دارد. بخشی از آب ذخیرهشده برای آبیاری زمینهای کشاورزی در حوزه کریشنا استفاده میشود. این پروژه چندمنظوره پس از استقلال هند، نمادی از توسعه زیرساختهای انرژی و آب شد و به رشد اقتصادی منطقه کمک کرد.
نوع سد و ساختار مهندسی آن
سد کوینا از نوع ثقلی رابل-کانکریت است که در آن سنگهای بزرگ محلی با بتن ترکیب شده تا سازهای مقاوم ایجاد شود. این نوع سد بر پایه وزن خود در برابر فشار آب ایستادگی میکند و برای شرایط زمینشناسی بازالت دکن ترپ مناسب بود.
ساختار شامل بخش سرریز مرکزی با ۶ دروازه شعاعی و بخشهای غیرسرریز در طرفین است. نیروگاههای زیرزمینی در دل کوههای غات غربی حفر شدهاند تا از سر هیدرولیکی طبیعی بهره ببرند. پروژه شامل چهار مرحله توسعه است که هر کدام تونلهای هد ریس، شفتهای فشار و تونلهای تیل ریس دارند. طراحی سد مقاومت در برابر زلزله را با ضریب شتاب افقی ۰.۰۵g در نظر گرفت، هرچند زمینلرزه ۱۹۶۷ چالشهایی ایجاد کرد که با تقویت بعدی حل شد.
مشخصات فنی بدنه سد کوینا
بدنه سد کوینا دارای ارتفاع ۱۰۳.۲ متر از بنیاد عمیقترین نقطه (۸۵.۳۵ متر از بستر رودخانه) و طول ۸۰۷.۲ متر است. حجم ذخیره گروس مخزن شیواساگر حدود ۲۹۸۰ میلیون متر مکعب است و مساحت سطحی آن در سطح کامل حدود ۸۹۲ کیلومتر مربع میرسد.
سرریز مرکزی با پروفیل اوجی و ۶ دروازه شعاعی (هر کدام ۱۲.۵ در ۷.۶ متر) ظرفیت تخلیه حداکثر حدود ۷۸۴۵ متر مکعب بر ثانیه دارد. بنیاد سد بر روی سنگ بازالت سخت دکن ترپ قرار گرفته که پایداری بالایی فراهم میکند. عرض تاج بین ۱۰.۷ تا ۱۴.۸ متر متغیر است و مواد ساخت شامل سنگریزه محلی با سیمان بود که اقتصاد پروژه را افزایش داد.
معرفی نیروگاه برقآبی کوینا
نیروگاه برقآبی کوینا بزرگترین نیروگاه برقآبی تکمیلشده در هند است و شامل چهار مرحله با ظرفیت کل ۱۹۶۰ مگاوات میشود. همه ژنراتورها در نیروگاههای زیرزمینی داخل کوههای غات غربی قرار دارند. برای دیدن اطلاعات کامل و مقایسه با سد سهدره چین به این بخش مراجعه کنید.
آب از مخزن شیواساگر از طریق تونلهای هد ریس به شفتهای فشار عمودی منتقل شده و توربینها را به حرکت درمیآورد. آب تخلیهشده مراحل اول، دوم و چهارم در سد کولکوادی جمعآوری شده و برای مرحله سوم استفاده میشود. یک نیروگاه پای سد نیز با دو توربین فرانسیس ۲۰ مگاواتی برای بهرهبرداری از آب آبیاری ساخته شد.
ظرفیت نصبشده کل پروژه کوینا ۱۹۶۰ مگاوات است که در مراحل مختلف توزیع شده:
- مرحله اول: ۴ توربین × ۷۰ مگاوات = ۲۸۰ مگاوات
- مرحله دوم: ۴ توربین × ۸۰ مگاوات = ۳۲۰ مگاوات
- مرحله سوم: ۴ توربین × ۸۰ مگاوات = ۳۲۰ مگاوات
- مرحله چهارم: ۴ توربین × ۲۵۰ مگاوات = ۱۰۰۰ مگاوات
- نیروگاه پای سد: ۲ × ۲۰ مگاوات = ۴۰ مگاوات
این ظرفیت پروژه را به دومین نیروگاه بزرگ برقآبی هند پس از Tehri تبدیل کرده و برای تأمین تقاضای پیک برق ایالت ماهاراشترا حیاتی است.
سیستم انتقال آب و تونلهای انحرافی
سیستم انتقال آب کوینا شامل تونلهای هد ریس، شفتهای فشار و تونلهای تیل ریس است. آب از مخزن شیواساگر از طریق تونلهای زیر مخزن کشیده شده و به نیروگاههای زیرزمینی میرسد.
در مرحله چهارم، تکنیک نوآورانه lake tapping (سوراخ کردن کف دریاچه) برای کشیدن مستقیم آب به تونل هد ریس ۴۲۳۰ متری استفاده شد. شفتهای فشار عمودی آب را به توربینها منتقل میکنند و آب تخلیهشده از طریق تونلهای تیل ریس به مخزن پاییندست یا دریای عرب هدایت میشود. تونلهای انحرافی در زمان ساخت برای منحرف کردن جریان رودخانه حفر شدند.
کنترل سیلاب و تنظیم جریان رودخانه
سد کوینا نقش حیاتی در کنترل سیلابهای موسمی دارد. سرریز مرکزی با ۶ دروازه شعاعی امکان تخلیه کنترلشده آب اضافی را فراهم میکند و از سیلابهای پاییندست جلوگیری مینماید.
مخزن بزرگ شیواساگر جریان رودخانه کوینا را تنظیم کرده و آب را در فصل خشک ذخیره میکند. این تنظیم نه تنها سیلاب را کنترل میکند، بلکه تأمین پایدار آب برای تولید برق و آبیاری را تضمین مینماید. سد در مدیریت جریان رودخانه کریشنا نیز مؤثر است.
پدیده زمینلرزه القایی در سد کوینا
سد کوینا یکی از برجستهترین نمونههای زمینلرزه القایی مخزنی (Reservoir-Induced Seismicity) در جهان است. زمینلرزه کوینانگر در ۱۱ دسامبر ۱۹۶۷ با بزرگی ۶.۳-۶.۶، تنها پنج سال پس از پر شدن مخزن، رخ داد و بیش از ۲۰۰ کشته برجای گذاشت.
این زمینلرزه به فشار آب مخزن بر گسلهای زیرین نسبت داده شد. از آن زمان، بیش از ۲۰ زمینلرزه با بزرگی بالای ۵ و هزاران لرزه کوچکتر ثبت شده است. فعالیت لرزهای با تغییرات سطح آب مخزن همبستگی دارد و منطقه کوینا-وارنا به عنوان آزمایشگاه زنده برای مطالعه این پدیده شناخته میشود. تقویت سد پس از ۱۹۶۷ و حفاریهای علمی عمیق برای نظارت ادامه دارد.
