بخشی از مقاله
چکیده
به نظر میرسد حوضه آبریز سد زایندهرود صدمات جبران ناپذیری را طی سالهای اخیر متحمّل شده است. در این مقاله تغییرات احتمالی در برخیپارامترهای اساسی طراحی سدّ زایندهرود و تأثیر آنها در پایداری سد مورد ارزیابی قرار گرفت. به طور کلّی زیر کشت بردن حوضه آبریز سد زایندهرود بر این پارامترها تأثیر گذاشته است: – 1 افزایش رسوب در حوضه و دریاچه سدّ زاینده رود در اثر شخم اراضی. – 2 کاهش آب قابل استحصال به دلیل کاهش ضریب جریان و متعاقب آن: الف: کاهش حجم آب پشت سد. ب – خشک شدن اراضی آبخور حوضه رودخانه زایندهرود. ج – بلا استفاده ماندن بخش عمده ای از ظرفیت حجم موجود در دریاچه سد. - 3 افزایش سیل طرح سرریز: دست بردن در حوضه آبریز از طریق تغییر کاربری باعث میشود که پتانسیل سیل خیزی حوضه - ضریب جریان سیل - افزایش یابدبا. توجّه به نتایج بدست آمده در این مقاله، پیشنهاد میگردد در اسرع وقت از تخلّفات انجام شده در حوضه آبریز سدّ زایندهرود براساس قوانین موجودتوسّ،ط دادگاههای صالحه، جلوگیری شود و کاربری اراضی از کشاورزی به حالت اولیه یعنی مرتع باز گردد. در غیر این صورت احتمال تهدید
پایداری سد زایندهرود بدلیله تغییر در پارامترهای اساسی طرّاحی آن دور از انتظار نخواهد بود.
کلید واژه هاسدّ: زایندهرودپارامترهای، اساسی طرّاحی سد، تغییر کاربری، سیلاب طرح، تهدید پایداری سد
-1 مقدمه
منشاء کلیه منابع آبی که در کره زمین وجود دارد، نزولات وّجی است که از آسمان و از طریق ابرها به زمین میرسند. نزولات جوّی پس از رسیدن به زمین به دو قسمت تقسیم میشوند. بخشی از آن که روی سطح زمین حرکت کرده و تحت نام هیدرولوژی یا آبهای سطحی و مقداری نیز به داخل زمین نفوذ کرده و تحت عنوان آبهای زیرزمینی یا هیدروژئولوژی نامگذاری میشود. از سوی دیگر مقدار آبی که روی زمین حرکت میکند دارای دو مشخّصه زیر میباشد: الف: حجم یا مقدار آب قابل استحصال ب: مقدار آب در واحد زمان که تحت عنوان دبی سیلاب یا دبی رواناب سطحی نامیده میشود.
دو مشخّصه فوق از پارامترهای اساسی در مهندسی منابع آب و سدسازی بوده و هر کدام از آنها نقش مشخّص و غالباً مجزایی را از دیگری ایفا مینماید. حجم آب های سطحی در یک منطقه بیان کننده این است که چه مقدار رواناب از یک بارندگی و یا کلّ باران سالانه در یک منطقه را میتوان استحصال نمود. مقدار رواناب در واحد زمان که تحت عنوان سیلاب نامگذاری میگردد، بیان کننده این است که مقدار جریان سطحی که در واحد زمان از یک مسیل، آبراهه و یا حوضه آبریز میگذرد چقدر است. حداکثر رواناب یا سیلاب حاصل از یک بارندگی، یکی از پارامترهای تعیین کننده در ایمنی سازههای آبی و سدها میباشد و تحت عنوان دبی پیک یک سیلاب از آن استفاده میگردد.
به طورکلّی بیشتر پروژههایی که در سطح کره زمین احداث میشوند، احتمال خسارت رسیدن به آنها از سیلاب وجود دارد. پس ضروریست که مطالعات تعیین سیلاب در آن منطقه انجام پذیرد و مقدار سیلاب براساس ایمنی مورد نیاز آن پروژه، تعیین گردد و به دنبال آن سازه ای که بتواند آن سیلاب را دفع کندطرّ،احی و ساخته شود. برای روشن شدن بهتر موضوع در ادامه به بیان یک سؤال و جواب آن در این ارتباط پرداخته میشود: ابعاد سرریز سدها، پلها و زیرگذرهایی که در طول جادهها، مسیر خطوط راه آهن، خطوط انتقال آب، کانالها و... جهت انتقال سیلاب ساخته میشود بر چه اساسی است و چرا اغلب اندازه آنها یکسان نیست؟ پاسخ این سؤال را می توان این گونه بیان نمود که: پروژههایفوق الذّکر در طول مسیر خود آبراهههایی که در طبیعت وجود دارند را قطع مینمایند. جهت عبور سیلاب، آبراهههایفوق در محلّ تقاطع با پروژه ها، ضروریست لوله، باکس یا زیرگذری طراحی شود که جریان عبوری آبراهه از آن به راحتی عبور کرده و باعث خرابی پروژه نشود. براساس مساحت اراضی ای که هر آبراهه، رواناب های آن را خارج میکند - حوضه آبریز - ، مقدار باران طرح، مسائل ایمنی و ضریب اطمینان و در نظر گرفتن ارزیابیهای اقتصادی مورد نیاز، مقدار سیلاب آبراهههامتفاوت بوده و نتیجتاً ابعاد سازه ای که میخواهد آن را از عرض پروژه انتقال دهد - لوله، باکس و... - با همدیگر اختلاف داشته و مساوی انتخاب نمی گردند.
برهمین اساس ابعاد کانالهای دفع آبهای سطحی داخل شهرها، اندازه سرریز سدها و ابعاد پلهای روی رودخانهها متفاوت است. پس جهت ایمنی کلیه ساختمانهای ساخته شده روی کره زمینضروریست، سیلاب آنها مشخّص و سازههای مورد نیاز جهت عبور سیلابطرّ،احی و اجرا شود - نقش مقدار رواناب در واحد زمان یا سیلاب در پروژه ها - .
با توجّه به این مسئلهبرای ایمنی سدّ زایندهرود در برابر سیلاب حوضه آبریز آندر، زمان مطالعات سد توسّط شرکت فرانسوی سوگراه، مقدار سیل عبوری از سرریز سد براساس شرایط موجود - کاربری مرتع اراضی حوضه - محاسبه گردیده و برهمین اساس، ابعاد و تعداد سرریز آن مشخص شد - دو سرریز به ابعاد ده متر در ده متر - با. بررسی اطّلاعات موجود در گزارشات طرّاحیسیلاب، انتخابی برای عبور از سریز سدّ زایندهرود حدود 1700 مترمکعب در ثانیه برآورد گردیده است. اکنون با تغییر کاربری اراضی حوضه سد از مرتع به کشاورزیمقدار، ضریب جریان دستخوش تغییر گردیده و سیل طرّاحی افزایش یافته و احتمال خرابی سد در دوران آبسالی دور از انتظار نمی باشد.
در ادامه با توجه به اهمیت موضوع که به نظر میرسد یکی از دلایل عمده خشکی زایندهرود نیز است و احتمال مورد استفاده قرار گرفتن افراد با تخصّصهای متفاوت از این مقاله نیز وجود دارد، شرحمختصری از پارامترهایی که در طرّاحی سدها از اهمّیّت تعیین کننده ای برخوردار است و در این مقاله در مورد سدّ زایندهرود مورد ارزیابی قرار گرفته، پرداخته میشود. مطمئن هستم عزیزانی که تخصّ اصلی آنها هیدرولوژی و منابع آب است و طبیعتاً کلیه موارد تخصّصی را میدانند، نگارنده را به خاطر طولانی شدن مقاله، خواهند بخشید. پس تا انتهای مقاله این موضوع را از یاد نبریم که یکی از اهداف نگارش این مقاله، ارتقای دانش کلیه دوست داران زایندهرود است. زیرا برای حل معضل بوجود آمده، باید شناخت کافی از موضوع داشته باشیم.
-2 مواد و روش ها -1-2 حجم آب قابل استحصال ناشی از نزولات جوی
یکی از پارامترهای فوق العاده مهم در هیدرولوژی و مهندسی منابع آب، تعیین حجم آب قابل استحصال ناشی از یک بارندگی میباشد. براساس برآورد همین حجم آب قابل استحصال ناشی از روانابهای یک حوضه آبریز است که میتوان در آن، اقدام به ساخت یک سد یا پروژه های تغذیه مصنوعی نمود. در بعضی از حوضههای آبریز بر اساس شرایط آنها ممکن است مقدار سیلاب قابل توجّه باشد در صورتی که حجم آب قابل استحصال آنها ناچیز بوده و اقتصادی نیست که در آنها سد احداث نمود و روانابهای فوق را ذخیره نمود.
برای مثال در استان سیستان و بلوچستان با مقدار ناچیز متوسّط بارندگی سالانه حدود 60 میلیمتر، اغلب شاهد وقوع سیلابهای مهیبی و متعاقب آن خسارات جبران ناپذیری هستیم. در صورتیکه در آن منطقه مقدار حجم روانابها و یا حتّی کلّ نزولات جوی ناچیز بوده و استان فوق به عنوان یک استان خشک طبقه بندی میگردد. برعکس در مناطق شمال ایران مثل رامسر، متوسّط بارندگی سالانه آن حدود 1800 میلیمتر است که حجم آب قابل استحصال روانابهای آن، قابل ملاحظه بوده، در صورتیکه مقدار سیلاب در آن مناطق احتمالاً خیلی کمتر از سیستان و بلوچستان و استانهای مشابه میباشد.
مقدار آب قابل استحصال سالانه حوضه آبریز سدّ زایندهرودبراساس مطالعات طرّاحی سد، حدود 1/3 میلیارد مترمکعب برآورد گردیده استبر. همین اساس و با توجّه به منحنی ارتفاع -حجم دریاچه سدّ زایندهرود، ارتفاع سد 100 متر انتخاب شده که بتواند حدود 1/3 میلیارد مترمکعب آب را ذخیره کند. بر اساس شرایط موجود یعنی تغییر کاربری اراضی حوضه از مرتع به کشاورزیحجم، آب قابل استحصال حوضه کاهش چشمگیری پیدا کرده است - احتمالاً به کمتر از نصف رسیده است - بر این اساس حجم قابل توجّهی از دریاچه سد، خالی مانده و علاوه بر خسارات ناشی از کاهش حجم آب، درصد قابل توجهی از سرمایهگذاریها بدون استفاده میماند.
پس به طور خلاصه در هیدرولوژی دو پارامتر مقدار رواناب در واحد زمان - سیلاب - و حجم آب قابل استحصال آن از پارامترهای تعیین کننده ای هستند و هرکدام نقش متفاوتی را اعمال مینمایند. سیلاب در تخریب سازهها از اهمیت تعیین کننده ای برخوردار است و حجم روانابها در استفاده از منابع آب در آن منطقه، نقش اساسی را ایفا میکند. همچنین با دست بردن در حوضه آبریز و ایجاد تغییرات در آن، شاهد تغییراتابلق توجّه در مقدار سیلاب و حجم آب استحصالی حوضهها خواهیم بود. در ادامه برای درک بهتر موضوع مثال ساده ای ارائه مشود. یکی از روشهای یادگیری مفاهیم علوم، بیان آنها به وسیله یک مثال ساده است. زیرا ضمیر ناخودآگاه انسان، که نقش تعیین کننده ای در یادگیری علوم دارد، بیشتر به وسیله جملات کوتاه و مثالهای ساده، مطالب را ذخیره نموده و به راحتی میتواند متعاقب آن، به تجزیه و تحلیل آنها بپردازد. ساده ترین و ملموس ترین مثال در ارتباط با شناخت علم آبهای سطحی - هیدرولوژی - ، پشت بام یک منزل می باشد. هر انسان در منزلی که سکونت دارد،حتماً دارای یک پشت بام است که سقف آن به گونه ای شیب بندی شده است که روانابهای ناشی از بارندگی، به
