المهمة
سد العمود البيئي—أول مشروع كابستون لي في مدرسة الغربية STEM الثانوية—هدف إلى معالجة ندرة المياه في مصر من خلال نموذج سد مستدام يعتمد على الجاذبية.
مصمم لتخزين وإدارة المياه في المناطق الجافة، جمع هذا المشروع بين الدقة الهندسية والمواد المعاد تدويرها لإنشاء حل منخفض التكلفة.
المواصفات التقنية
بنينا سداً بمقطع مثلثي مع:
- الارتفاع: 38 سم
- سماكة القاعدة: 30 سم
- المادة: خرسانة درجة M15 (نسبة أسمنت-رمل-حصى 1:2:4)
- التعزيز: قضبان حديد معاد استخدامها
النتائج
بعد ثلاث تجارب تكرارية، حقق النموذج الأولي النهائي:
| المقياس | النتيجة |
|---|---|
| تخزين المياه | 55 لتر لأكثر من ساعتين |
| قدرة التحمل | 10 كجم |
| معدل التدفق (سعة 25%) | 89.74 سم³/ث |
| معدل التدفق (سعة 50%) | 127.3 سم³/ث |
التحديات التي تم التغلب عليها
التحديات الرئيسية شملت:
- تحسين معالجة الخرسانة لمنع التشققات
- موازنة الاستقرار الهيكلي باستخدام حسابات مركز الجاذبية
الأثر
لم يعالج هذا المشروع ندرة المياه فحسب، بل أظهر أيضاً كيف يمكن لمبادئ STEM تحويل المواد المعاد تدويرها إلى بنية تحتية وظيفية.
المهارات المكتسبة
- الهندسة الإنشائية
- استخدام المواد المستدامة
- حل المشكلات التعاوني
- الأنظمة الهيدروليكية
- القيادة الجماعية