بخشی از مقاله
چکیده
هر ساله بخش عظیمی از حجم مفید مخازن به دلیل ورود رسوبات پر میشوند که این ورود و انباشت رسوبات در مخازن در گذر زمان موجب بروز مشکلات اساسی در بهرهبرداری از مخازن از جمله مسائل و مشکلاتی در تامین آب پاییندست، تامین هد مورد نیاز سیستم نیروگاهی و... میشود. در این تحقیق سعی بر آن شده است تا اثرات آبخیزداری سازهای بر رسوبات وارده به مخازن بررسی گردد. به همین منظور به مطالعه موردی رسوبات وارده به سد سفیدرود در چهار مرحله بهرهبرداری این سد با توجه به آمار رسوبات ورودی مخزن در طی 46 سال و اثرات آبخیزداری سازهای پرداخته شده است که نتایج حاصله بیانگر کاهش درصد قابل توجهی از رسوبات ورودی به مخزن این سد پس از اجرای عملیاتهای آبخیزداری سازهای در بالادست میباشد.
واژهای کلیدی: آبخیزداری سازهای، تهنشینی رسوبات، رسوبات ورودی به مخزن، سد سفیدرود.
مقدمه
وجود رسوبات و تهنشینی آنها در سازههای آبی، موجب بروز مشکلات متعددی از جمله کاهش راندمان بهرهبرداری و استهلاک زود هنگام تاسیسات و... گشته است و همه روزه نیاز به راهکارهای مناسبی جهت کاهش تولید و انباشت این رسوبات احساس میشود. آبخیزداری که ترکیبی از علوم، فنون و هنر برای استفاده بهینه از مجموعه منابع آب و خاک و قابلیتهای یک حوضه آبریز است، راهکار مناسبی در جهت کاهش رسوبات ورودی به پایین دست میباشد. با توجه به اهمیت سد سفیدرود در تامین نیاز آبی کشاورزی اراضی دشت گیلان و فومنات و ورود حجم زیادی از رسوبات بالادست به مخزن این سد ، لزوم راهکاری مناسب جهت کاهش این رسوبات امری بدیهی می باشد. در طی سالیان بهرهبرداری از این سد چندین روش جهت کاهش و یا ازبین بردن رسوبات ورودی به مخزن سد به اجرا درآمده است که از جمله میتوان به عملیات شاس کامل سد سفیدرود اشاره کرد. اجرای این عملیاتها هزینههای سنگینی را به همراه داشته و نتایج آنها موقتی بوده است، در حالی که در طی سالیان اخیر با اجرای طرحهای آبخیزداری سازهای نتایج پایدارتری در کاهش حجم رسوبات ورودی به مخزن سد بهدست آمده است.
تعاریف فرمول کولرز و لین
برای استفاده عملی در طرح مخازن سدها از وزن مخصوصهای پیشنهادی کولزر و لین که در جدول - - 1 آورده شده است و در مورد ذرات ریز، به صورت لگاریتمی با زمان افزایش مییابد، استفاده میشود. - سارایی، - 1378 که در آن wو w0 و k و T به ترتیب وزن مخصوص متوسط پس از T سال فشردگی بر حسب تن در متر مکعب، وزن مخصوص اولیه برحسب تن در متر مکعب، ضریب سخت شدن که به شرایط مخزن و جنس رسوبات بستگی دارد، سن رسوبات بر حسب سال میباشد.
فرسایش شیاری: این فرسایش آبراههی کوچکی است که بیشتر در قسمت فوقانی دامنههای کنار جادهها یا بالادست مزارع شخم خورده ایجاد میگردد. منشا این نوع از فرسایش باران و ذوب برف بوده و عامل شیب در آن نقش به سزایی دارد. - امیدوار، - 1386
فرسایش بدلندی:
این فرسایش معمولا در زمینهایی رخ میدهد که به فرسایش حساس باشند . فرسایش بدلند در واقع مرحلهی گسترش یافته فرسایش خندقی است. هر گاه تعداد خندقها در هر کیلومتر مربع زمین بیش از 70 عدد باشد یا طول آنها در هر کیلومتر مربع زمین بیش از 10 کیلومتر باشد، فرسایش خندقی به فرسایش بدلندی تبدیل میشود. - Chepil, 1975 -
ضریب رسوب گذاری در مخازن : عبارت است از نسبت مقدار رسوبات ته نشین شده در مخزن به مقدار وارده به آن.
مواد و روش ها منطقه مورد مطالعه
سد مخزنی سفیدرود بر روی رودخانه سفیدرود و در پایین دست محل تلاقی دو رودخانهی قزل اوزن و شاهرود در 75 کیلومتری جنوب شهر رشت با حجم اولیه مخزن 1765 میلیون متر مکعب احداث گردیده است. دادههای مورد مطالعه مربوط به آمار 46 سالهی رسوب ورودی و خروجی ایستگاههای گیلوان - بر روی رودخانه قزل اوزن - ورودی - و لوشان - بر روی رودخانه شاهرود - ورودی - و رودبار - بر روی رودخانه سفیدرود - خروجی - به سد مخزنی سفیدرود میباشد.
برآورد رسوب حوضه به روش پسیاک نمرهی عوامل مؤثر در رابطهی پسیاک برای حوضهی سد سفیدرود به شرح جدول - - 2 تخمین زده میشود. حجم کل رسوب فرسایش یافته در 1 کیلومتر مربع از مساحت حوضه از رابطه زیر بهدست آمده است: - شفاعی بجستان، - 1373 که در آن R و Q به ترتیب مجموع نمرات عوامل موثر در رابطه پسیاک و حجم رسوب فرسایش یافته در یک کیلومتر مربع در سال میباشد.
آمار رسوب گذاری مخزن
دورهی آمار 46 سال و شامل 4 بخش زیر میباشد: - شرکت سهامی آب منطقهای گیلان، - 1388 -1 دورهی بهرهبرداری عادی از سال 1342 تا سال 1359 به مدت 17 سال -2 دورهی بهرهبرداری شاس با تخلیهی ناقص مخزن از سال 1359 تا سال 1362 به مدت 3 سال
-3 دورهی بهرهبرداری شاس با تخلیهی کامل مخزن از سال 1362 تا سال 1369 به مدت 7 سال -4 دورهی بعد از زلزلهی رودبار از سال 1369 تا سال 1387 به مدت 19 سال
بحث و نتایج تعیین وزن مخصوص رسوبات کف مخزن سد به روش کولزر و لین: وزن مخصوص رسوبات به روش کولزر و لین برای رسوبات 10، 20، 50 و 100ساله در جدول - - 4 محاسبه شدهاست.
