توضیحات و پس زمینه

سد فورک جنوبی یک سد زمین و صخره ای بود که در حدود 8 مایلی شرق جانستاون ، پنسیلوانیا واقع شده بود. در ابتدا در سال 1852 ساخته شد ، هدف اصلی سد تهیه منبع آب برای تقسیم کانال پنسیلوانیا بود. این سد تقریباً 72 فوت ارتفاع ، 918 فوت طول ، 10 فوت عرض در تاج خود و 220 فوت عرض در پایه آن بود. کار خروجی برای این سد شامل یک تخته سنگ سنگی با پنج دریچه برای آزاد کردن مقادیر مختلف جریان و همچنین یک سرریز ایجاد شده با برش در صخره در امتداد شرق است. اگرچه برنامه ها عرض سرریز 150 فوت را مشخص می کرد ، اما سرریز ساخته شده فقط در حدود 70 فوت در آن قرار داشت. در نتیجه تعمیر و نگهداری ضعیف ، محل کار خروجی سقوط کرد و بخشی از سد در سال 1862 شسته شد.

در سال 1879 ، سد نقض شده و زمین های اطراف آن به بنیامین راف فروخته شد که قصد داشت سد را ترمیم کند و از زمین برای ایجاد عقب نشینی برای ثروتمندان استفاده کند. تحت مالکیت راف ، این منطقه به باشگاه ماهیگیری و شکار فورک جنوبی تبدیل شد که اعضای نخبه شامل اندرو کارنگی و هنری فریک بودند. سد فورک جنوبی ، همانطور که مشخص شد ، در 31 مه 1889 هنگامی که در طی یک رویداد بزرگ طوفان غلبه کرد ، یک شکست فاجعه بار را تجربه کرد. موج سیل حاصل که شامل 20 میلیون تن آب و آوار بود ، باعث 2،209 تلفات شد و به عنوان "سیل جانستاون" شناخته شد.

سد فورک جنوبی پس از شکست در سال 1889.

در تلاش برای ایجاد تفرجگاه پیش بینی شده خود ، بنیامین راف و سایر اعضای باشگاه ماهیگیری و شکار South Fork ، طراحی سد اصلی را در هنگام بازسازی آن اصلاح کردند. بازسازی شامل پایین آمدن تاج سد تقریباً دو پا برای امکان حمل و نقل کالسکه در آن ، قرار دادن یک صفحه مش در داخل سرریز برای جلوگیری از از دست دادن ماهی در هنگام جریان از طریق آن ، و ترمیم قسمت شسته شده سد با پر کردن تصادفی است که تشکیل شده استخاک رس ، برس و یونجه. مجراهای خروجی سطح پایین و بخش هایی از خروجی سنگ تراشی سنگی مجراها برداشته شدند اما جایگزین نشدند و سد را بدون یک خروجی سطح پایین مناسب برای آبگیری مخزن به کار می برد.

تعمیرات و تغییرات در سد فورک جنوبی منجر به بسیاری از موارد مربوط به توانایی ساختار در عبور از یک رویداد طوفان قابل توجه شد. ظرفیت سرریز با پایین آمدن تاج سد به میزان قابل توجهی کاهش یافته و از این طریق تخته آزاد کاهش می یابد. صفحه های مش قرار داده شده در سرریز به دلیل جمع آوری زباله ها ، ظرفیت سرریز را کاهش می دهند. علاوه بر این ، مواد مورد استفاده برای ترمیم خاکریز حل و فصل شده و یک نقطه کم در تاج سد ایجاد می کند که پتانسیل جریان سبقت و غلظت غلظت در آن مکان را افزایش می دهد.

بررسی این شکست توسط ASCE (انجمن مهندسان عمران آمریکا) در سال 1891 انجام شد. تجزیه و تحلیل این کمیته منجر به این نتیجه گیری شد که تغییرات در ساختار انجام شده در هنگام تعمیر سد توسط راف و باشگاه ماهیگیری و شکار South Fork منجر شدکاهش ظرفیت سرریز آن و سبقت نهایی. همچنین در طی تحقیقات در مورد عدم موفقیت این سرریز با توجه به اندازه که در ابتدا طراحی شده بود ، فرض شد ، این سد احتمالاً پیشی گرفته نشده بود و بدترین فاجعه بشر در ایالات متحده قبل از 11 سپتامبر 2001اجتناب شده است

منابع:

(3) Vandenberge ، D. ، Duncan ، J. ، & Brandon ، T. (2011). دروس آموخته شده از خرابی سد. موسسه پلی تکنیک ویرجینیا و دانشگاه ایالتی.