بخشی از مقاله
خلاصه
هدف از این پژوهش تحلیل و طراحی بهینه ابعاد و مشخصات سیستم انحراف آب سد چایلی با بررسی شرایط هیدرولیکی و هیدرولوژیکی می باشد. در سد چایلی بدلیل حجم بالای سیلاب و امکان ادغام فرازبند با بدنه سد گزینه انحراف کامل بسیار مقرون به صرفه می باشد. از اینرو گزینه انحراف کامل مدنظر قرار گرفت. از مجاری انحراف برای کاربردهای ثانوی استفاده گردیده است به صورتی که یکی از مجاری تبدیل به تخلیه کننده تحتانی و دیگری تبدیل به مجرای آبگیر خواهد شد.
آورد بالای رسوب توسط رودخانه در محدوده سد چایلی سبب گردیده است که برای استفاده بهینه از منابع آب مخزن از آبگیرهای چند ترازه استفاده گردد. همچنین، به منظور بهرهبرداری بهینه از تخلیه کننده تحتانی، آبگیری توسط این سیستم نیز از دو تراز صورت می گیرد. این موضوع در طراحی سیستم انحراف مدنظر قرار گرفته است. ترکیب های کالورت-فرازبند و تونل-فرازبند برای سیستم انحراف بررسی گردیده است و گزینه کالورت-فرازبند رد گردیده است. به این دلیل که برای مانور دریچه راس نیاز به ساخت برج آبگیر و پل دسترسی به آن بوده از نظر فنی و مخاطرات موجود توجیه پذیر نبوده و همچنین تحمیل هزینه زیاد بر طرح می نماید.
1. مقدمه
رودخانه اترک از دو شاخه اصلی اترک داخلی و سومبار تشکیل می شود. شاخه اترک داخلی در خاک ایران جریان دارد، ولی شاخه سومبار به استثنای قسمت علیایی آن که از ایران سرچشمه می گیرد در خاک ترکمنستان جاری است. این دو رودخانه در محل چات به همدیگر متصل شده و از این محل به بعد رودخانه اترک، مرز مشترک دو کشور ایران و ترکمنستان را تشکیل می دهد.
سد چایلی بر روی رودخانه اترک داخلی در 25 کیلومتری مراوهتپه در طول جغرافیایی44 ، 55 و عرض جغرافیایی53 ، 37 احداث خواهد شد. حوضه آبریز این رودخانه با مساحت 687/17 کیلومترمربع در محدوده طولهای جغرافیایی 34 ، 55 تا 03، 59 و عرضهای جغرافیایی 58 ، 36 تا 05 ، 38 واقع است. از نظر تقسیمات کشوری این سد در استان گلستان قرار می گیرد - شکل . - 1 دسترسی به محل ساختگاه سد از طریق جاده گرگان – مینودشت – کلاله – مراوه تپه امکان پذیر است. مسیر تهران – گرگان برابر 397 کیلومتر و مسیر گرگان تا ساختگاه 243 کیلومتر می باشد.
شکل .1 نقشه موقعیت سد چایلی در روی رودخانه اترک.
هدف از ساخت این سد تأمین مطمئن 77/5 میلیون مترمکعب از حقابههای تخصیصی پائیندست می باشد. تسکین سیلاب جزو اهداف جنبی این سد خواهد بود. اهداف اصلی طرح شامل تامین 77/5 میلیون مترمکعب برای مصارف کشاورزی، تامین 5 میلیون متر مکعب برای نیاز شرب و صنعت و تامین 38/1 میلیون متر مکعب نیاز زیست محیطی است. شرایط هیدرولوژیکی و منابع آبی رودخانه اترک و مشخصات سد چایلی به شرح ذیل می باشد:
- حداقل آورد آبی سالیانه : 37/3 میلیون متر مکعب
- متوسط آورد آبی سالیانه : 172/7 میلیون متر مکعب
- حداکثر آورد آبی سالیانه : 497/6 میلیون متر مکعب
- متوسط آورد رسوب سالیانه : 15/7 میلیون تن
- دبی پیک سیلاب با دوره بازگشت 20 ساله : 810 مترمکعب بر ثانیه
- دبی پیک سیلاب با دوره بازگشت 50 ساله : 1210/6 مترمکعب بر ثانیه
- دبی پیک سیلاب با دوره بازگشت 1000 ساله : 2707/1 مترمکعب بر ثانیه
- دبی پیک سیلاب با دوره بازگشت 5000 ساله : 3621/9 مترمکعب بر ثانیه
- دبی پیک سیلاب با دوره بازگشت 10000 ساله : 4186/7 مترمکعب بر ثانیه
- دبی پیک 9270/3 : PMF مترمکعب بر ثانیه
- رقوم کف رودخانه در محل محور : 135 متر از سطح آزاد دریا
- رقوم نرمال دریاچه : 181 متر از سطح آزاد دریا
- حجم دریاچه در رقوم نرمال : 445/6 میلیون متر مکعب
- نوع بدنه سد : سنگریزه ای با هسته رسی
- رقوم تاج سد : 191/80 متر از سطح آزاد دریا
- طول تاج سد : 696 متر
- عرض تاج سد : 10 متر
- شیب بالادست سد : 1 قائم به 1/9 افقی
- شیب پائین دست سد : 1 قائم به 1/5 افقی با برم 5 متری در رقوم 165
- نوع سرریز : اوجی آزاد در تکیه گاه راست
- دبی طراحی سریز : 1547/63متر مکعب بر ثانیه
- دبی کنترل سریز : 1841/00متر مکعب بر ثانیه
- عرض خالص سرریز: 45 متر با یک پایه میانی به عرض 2/0 متر
- تراز آستانه سرریز: 181/0 متر نسبت به سطح دریا
- تراز کف کانال تقرب: 173 متر نسبت به سطح دریا
- سیستم استهلاک انرژی: حوضچه آرامش تیپ 2
- تراز کف حوضچه آرامش: 140/4 متر نسبت به سطح دریا
- طول حوضچه آرامش: 66 متر
منحنیهای سطح - حجم - ارتفاع سد چایلی براساس نقشههای 1 : 5000 تولید شده از عکس های ماهواره spot با وضوح 2/5 متر در شکل 2 ارائه شده است.
شکل .2 منحنی حجم –سطح-ارتفاع سد چایلی.
2. ضوابط و معیارهای طراحی سیستم انحراف سد چایلی
به منظور تخلیه مطمئن دبی پایه و سیلابهای رودخانه از محوطه کارگاه در زمان ساخت سد و ایجاد محیطی خشک، لازم است سازههای مناسبی قبل از شروع عملیات اجرایی سد احداث گردد. مجموعه این سازهها سیستم انحراف نامیده میشود. بسته به شرایط کاری می توان از گزینه های مختلفی مانند انحراف موضعی - Partial - یا انحراف کامل بهره جست. در انحراف موضعی که در دره های وسیع مناسب می باشد، جریان با استفاده از سازه های موقت به یک سمت رودخانه هدایت و عملیات ساخت و ساز در بخش خشک شده انجام می شود.
