بخشی از مقاله
چکیده
در مناطق کارستی به واسطه ي حضور و عملکرد دو عامل سنگ هاي انحلال پذیر از قبیل آهک، دولومیت، ژیپس و هالیت و آب هاي جاري - آب هاي زیر زمینی - پدیده هاي زمین شناختی پیچیده و ویژگی هاي هیدروژئولوژیکی خاص مشاهده می شود که با نام پدیده هاي کارستی شناخته می شوند. مناطق کارستی با دارا بودن توانایی قابل توجه از نظر نگه داري و انتقال حجم بسیار زیادي از آب و نیز گسترش قابل توجه آنها در سطح زمین، همواره براي فعالیت هاي آبی مورد توجه بوده اند و به همین دلیل ساخت و ساز سد بر روي این مناطق از تراکم قابل توجهی برخوردار است. درهمین میان سد پاتاق نیز قرار است بر روي یک پی کارستی احداث گردد. این سد یک سد سنگریزه اي با هسته رسی است که در جنوب غربی استان کرمانشاه و بر روي یک پی آهکی-شیلی جانمایی شده است، بخش آهکی آن متعلق به سازندهاي ایلام و سروك و بخش شیلی آن متعلق به سازندهاي پابده-گورپی است. منطقه احداث سد از نظر ساختاري جزء زاگرس چین خورده بوده و روند عمومی ساختارهاي زمین ساختی آن موازي زون زاگرس است. از پنج گزینه ي مطرح شده براي احداث سد، تنها گزینه ي پنج مورد تأیید نهایی قرار گرفت. نتایج آزمایش هاي ردیابی رنگی حاکی از وجود ارتباط هیدرولیکی گسترده بین مناطق بالادست و پائین دست محور سد است. از نظر زمین شناسی مهندسی نیز سنگ ها و خاك هاي پی و تکیه گاه ها وضعیت مناسبی نداشته و نیاز به بهسازي و اقدامات پیشگیرانه دارند. با توجه به ویژگی هاي محل احداث سازه، در نهایت پیشنهاداتی براي بهسازي پی و تکیه گاه هاي سد ارائه شده است.
مقدمه
مناطق کارستی به واسطه ي ویژگی هاي خاصی که دارند، همواره مورد توجه تمدن هاي بشري بوده اند. در کنار توانایی بالاي این مناطق در تأمین آب شرب - و حتی سرپناه، براي تمدنهاي پیشین - ، آن ها همواره در معرض تهدید آلودگی قرار داشته و دارند، به علاوه این مناطق در مباحث مربوط به ساخت و ساز نیز حساسیت ویژه اي دارند، به خصوص اگر ساخت و ساز از نوع آبی - - Hydraulic stractures بوده و هدف آن دخیره سازي آب بر روي یک بستر کارستی باشد. با این حال اجراي پروژه هاي هیدرولیکی بر روي مناطق کارستی رو به افزایش است. در این مناطق ارتباط گسترده و پیچیده اي بین جریانهاي سطحی و زیر زمینی وجود دارد، علاوه بر این، مناطق کارستی با دارا بودن زهکش هاي زیر زمینی منحصر به فرد از دیگر مناطق مجزا می شوند. سرزمین هاي کارستی حدود 12 درصد سطح خشکی ها را پوشانده و 25 درصد آب آشامیدنی مردم جهان را تامین می کنند - فورد و ویلیامز . - 2007 در نقاط مختلف دنیا میزان استفاده از آب هاي ذخیره شده در منابع کارستی متفاوت است براي مثال %45 آب شرب مردم آمریکا - میلانوویچ - 2004 و %33 آب شرب مردم اتریش - زوتل - 1986 از منابع کارستی تأمین می گردد. در ایران سازندهاي کربناته کارستی حدود %11 مساحت کشور را تشکیل می دهند - افراسیابیان - 1372 که در منطقه غرب کشور این میزان به %22 می رسد مناطق کارستی با دارا بودن توانایی قابل توجه از نظر نگه داري و انتقال حجم بسیار زیادي از آب و نیز گسترش قابل توجه آنها در سطح زمین، همواره براي فعالیت هاي آبی مورد توجه بوده اند. اما این مناطق همانطور که می توانند حجم زیادي از آب را براي ذخیره سازي تأمین نمایند، در صورتی که به خوبی کنترل نشوند، می توانند به عنوان پدیده اي قدرتمند جهت فرار آب مطرح شوند. این مطلب در بسیاري از پروژه هایی که در گذشته و بدون شناخت کافی از شرایط کارستی موجود ساخته شده اند، به روشنی دیده می شود، تعدادي از پروژه هایی که به علت عدم شناخت کافی از وضعیت کارست و یا عدم به کار گیري روش مناسب براي مواجه با آن، دچار مشکلات جدي شده اند در جدول 1 آمده است پس از کسب تجربیات زیادي که از پروژه هاي موفق و ناموفق ساخته شده بر روي مناطق کارستی به دست آمد، به مرور زمان پروژه هاي موفقی در مناطق کارستی انجام شد که از آن جمله می توان به سد اکباتان - ایران - ، مخزن بیلکا - بوسنی و هرزگوین - ، سد نبانا - تونس - ، سد گروکس - فرانسه - - میلانوویچ - 2004 و نیز پروژه هایی که در سال هاي اخیر انجام شده اند اشاره کرد. اما شاید بتوان پروژه ي سد گهیان - چین - را به عنوان سرآمد کسب موفقیت در احداث سازه هاي آبی بر روي مناطق کارستی معرفی کرد در سال هاي اخیر روش هاي مدرن تري براي آب بندي مناطق مستعد فرار آب و به ویژه مناطق کارستی ابداع شده است. براي مثال ژئوممبرین ها - ژئوسینتتیک ها و ژئوتکستایل ها - ، پوشش هاي شاتکریتی با نحوه ي اجراي جدید، پتوهاي رسی و اجراي لاینینگ از جمله ي این روش ها هستند - رولین و ریگو . - 2005 با وجود چنین روش هایی مجریان طرح هاي آبی - سدها و نیروگاه هاي برقĤبی - باید توجه ویژه اي به انتخاب و اجراي طرح هاي آب بندي داشته باشند تا بتوانند با صرف کمترین هزینه بهترین نتیجه را کسب نمایند.
معرفی سد پاتاق و ساختگاه آن
سد پاتاق یک سد سنگریزه اي با هسته رسی است که در جنوب غربی استان کرمانشاه و بر روي یک پی آهکی-شیلی جانمایی شده است، بخش آهکی آن متعلق به سازندهاي ایلام و سروك و بخش شیلی آن متعلق به
جدول -1 لیست تعدادي از سدهاي ساخته شده بر روي مناطق کارستی که فرار آب دارند - میلانوویچ - 2004
سازندهاي پابده-گورپی است. منطقه احداث سد از نظر ساختاري جزء زاگرس چین خورده بوده و روند عمومی ساختارهاي زمین ساختی آن موازي زون زاگرس است. بخش شیلی در تکیه گاه چپ و بخش هایی از مخزن و بخش آهکی در تکیه گاه راست و بخش هاي دیگري از مخزن گسترش دارد. براي محل احداث سد پنج گزینه مطرح شد که گزینه هاي دو، سه و چهار در مرحله اول مطالعات و به دلیل نامناسب بودن شرایط زمین شناسی و کاهش حجم مخزن رد شدند. در مرحله دوم و به منظور شناسایی هرچه بهتر گزینه هاي باقیمانده مطالعات تکمیلی تري انجام شد، در نهایت علی رغم مناسب تر بودن گزینه ي شماره یک جهت احداث سد، به دلیل مسائل مربوط به آثار باستانی منطقه، مقرر گردید که سد پاتاق در محل گزینه ي شماره پنج ساخته شود - شکل. - 1 هدف از احداث سد پاتاق بر روي رودخانه ماهیت، ذخیره سازي و استفاده از آب رودخانه ریجاب و ماهیت جهت تأمین آب مورد نیاز کشاورزي دشت هاي قلعه شاهین، بشیوه، ذهاب و قراویز است. علاوه بر اهداف اصلی ذکر شده یک هدف جنبی نیز وجود دارد و آن احداث دو نیروگاه برقĤبی در مسیر تونل و خط انتقال به سد مخزنی و نیز در مسیر انتقال آب به زمین هاي پایاب است. منابع تأمین آب سد پاتاق عبارتند از جریان طبیعی رودخانه ماهیت و آب رودخانه ي الوند که در فصول غیر زراعی از طریق تونل و کانال انتقال آب به پشت سد هدایت می گردد منطقه مورد مطالعه در تقسیمات زمین شناسی ایران در محدوده ي زون زاگرس چین خورده قرار دارد. عمده ترین سازندهایی که در محدوده ي طرح وجود دارند با توجه به سن، از قدیم به جدید عبارتند از: سروك، ایلام، گورپی، پابده، آسماري و گچساران خلاصه اي از وضعیت چینه شناسی سازندهاي موجود در منطقه در جدول2 آورده شده است. از این جدول می توان استنباط کرد که تنها تکیه گاه راست رخنمون سنگی داشته و پی و تکیه گاه چپ توسط انواع مختلف رسوبات روباره - که عمدتاً ترکیب شنی-رسی دارند - پوشیده شده است.
