بخشی از مقاله
خلاصه
سدهای انحرافی با ارتفاع کم به منظور انحراف جریان رودخانه، طراحی و مورد بهره برداری قرار می گیرند. ترسیب مواد رسوبی در سدها اجتناب ناپذیر بوده و مخزن اینگونه سدها در سالهای اولیه بهره برداری پر از رسوب می گردد. طراحی سدهایی که آبگیری از دو جناح صورت می گیرد از حساسیت های بیشتری برحوردار است زیرا الگوی رسوبگذاری در مخزن سد ممکن است به صورتی باشد که مانع از آبگیری و عملکرد مناسب سد در طول مدت بهره برداری گردد. آبگیری از سد انحرافی دز در دو جناح صورت میگیرد. بده طراحی آبگیرهای سد انحرافی دز با یکدیگر اختلاف قابل ملاحظه ای داشته و طبیعتا سازه های تخلیه کننده رسوب که متناسب با ابعاد سازه های آبگیر طراحی می گردند تفاوت قابل ملاحظه با یکدیگر دارند.
در نتیجه، رسوبگذاری در مخزن سد انحرافی به صورتی شکل گرفته است که به مرور زمان آبگیرهای جناح چپ با ظرفیت حداکثر خود نتوانند عمل نمایند و وجود جریان های عرضی ایجاد شده در مخزن سد انحرافی عملکرد آبگیرهای جناح راست را تحت تاثیر قرار دهد. در مقاله حاضر، ضمن تشریح الگوی رسوبگذاری در مخزن سد انحرافی و تاثیرات آن بر عملکرد مطلوب سازه های سد انحرافی پرداخته شده است و در انتها، راهکارهای مختلف علاج بخشی ارائه گردیده و به تشریح گزینه منتخب از میان گزینه های مختلف علاج بخشی پرداخته شده است.
1. مقدمه
سدهای انحرافی سازه هایی هستند که به منظور انحراف جریان با بالا آوردن سطح آب در رودخانه مورد استفاده قرار می گیرند. بدنه این سدها از مصالح غیر فرسایشی بوده و در عرض رودخانه گسترده شده به صورتی که سرریزی از روی آن در مواقع سیلابی و زمان هایی که مازاد بر مصرف وجود دارد، صورت می گیرد. سازه های وابسته سدهای انحرافی عبارتند از: سرریز و حوضچه آرامش مربوطه، تخلیه کننده رسوب و حوضچه آرامش مربوطه، آبگیر و حوضچه رسوبگیر. جانمایی سازه های وابسته بند انحرافی به گونه ای بایستی باشد که بتواند اهداف اصلی طرح را بخصوص زمانی که آبگیری از دو جناح صورت میگیرد، تامین نماید.
سد انحرافی دز که بر روی رودخانه دز در 25 کیلومتری پایین دست سد مخزنی دز واقع شده است، برای آبیاری 125000 هکتار اراضی کشاورزی واقع در سمت راست و چپ سد انحرافی طراحی و از سال 1341 مورد بهره برداری قرار گرفته است. مطالعات علاج بخشی سد انحرافی دز در قالب طرحی از سوی سازمان آب و برق خوزستان به مهندسین مشاور آب کاوش سرزمین واگذار گردیده است. مقاله حاضربه تشریح مشکلات حادث شده در بهره برداری و ارائه راهکارهای علاج بخشی سد انحرافی می پردازد.
2. موقعیت طرح
سد انحرافی دز در 25 کیلومتری پایین دست سد مخزنی دز واقع در شهزستان دزفول در 150 کیلومتری شمال شهر اهواز بر روی رودخانه دز احداث گردیده است. محور سد انحرافی دارای عرض 32 درجه و 22 دقیقه شمالی و طول 48 درجه و 22 دقیقه شرقی می باشد. این سد انحرافی از طریق 206 کیلومتر کانال اصلی - غربی و شرقی - و 525 کیلومتر کانال فرعی برای انحراف و آبگیری سالیانه حدود 3,5 میلیارد متر مکعب طراحی و احداث شده است که تاکنون سالانه حداکثر 2,5 میلیارد متر مکعب از طریق آن به سمت شبکه های آبیاری دز هدایت شده است. بهره برداری از شبکه آبیاری و زهکشی دز با وسعتی بالغ بر 125000 هکتار از سال 1341 شروع شده است. تصویر شماره 1 تصویرماهواره ای تهیه شده از سد انحرافی و شبکه آبیاری را ا نشان می دهد.
4. مشخصات سد انحرافی دز
تاسیسات آبگیری شبکه آبیاری دز مشتمل بر:
سد انحرافی از نوع سرریز آزاد بتنی به طول 394 متر - برابر با عرض رودخانه - و ارتفاع 2,5 متر از بستر رودخانه - رقوم 116,5 متر ازسطح دریا - ، عرض حوضچه آرامش پایین دست سرریز 8 متر می باشد. سرریز آزاد و حوضچه ارامش برای بده 6000 متر مکعب بر ثانیه طراحی گردیده است. مجرای تخلیه رسوب غربی - ساحل راست - از دو دستگاه دریچه قطاعی به ابعاد 15 در 4 متر با رقوم کف 113 متر می باشد. شیارها و فراز بندهای مجرای تخلیه رسوب 4 دستگاه به ابعاد 5 در 7,2 متر تشکیل شده است.
آبگیر غربی - ساحل راست - از 2 دستگاه دریچه قطاعی به ابعاد 15 در 5,5 متر ساخته شده که روی نشیمنگاه با رقوم کف 114 متر قرار گرفته است. شیار و فرازبندهای دهنه غربی 4 دستگاه به ابعاد 5 در 7,2 متر می باشد. از آبگیر غربی برای انحراف حداکثر 157 متر مکعب بر ثانیه استفاده می گردد. فرازبندهای محرای تخلیه رسوب شرقی در ساحل چپ، 8 دستگاه به ابعاد 3,5 در 3 متر بوده که روی کف بند بتنی با رقوم کف 112,5 متر قرار گرفته است. فرازبندهای دهنه های آبگیر شرقی - ساحل چپ - 8 دستگاه به ابعاد 3 در 5,5 متر روی کف بند بتنی با رقوم کف 113,5 متر می باشد. آبگیر شرقی برای انحراف حداکثر 92 مترمکعب بر ثانیه طراحی گردیده است.
5. عملکرد سد انحرافی و بررسی معیارهای طراحی و دستورالعمل های بهره برداری ترسیب مواد رسوبی در دریاچه سد انحرافی اجتناب ناپذیر بوده و عموما کل مخزن سد در همان سالهای اولیه بهره برداری با انباشت و تجمع رسوبات همراه می باشد. تجمع رسوب در بلند مدت می تواند مشکلات آبگیری و ورود مواد رسوبی را به دهانه آبگیر و نهایتا کانال های انتقال و شبکه آبیاری فراهم سازد. از مشکلات حادث شده در سد انحرافی دز تشکیل جزیره رسوبی در بالادست سرریز می باشد. این مشکلات در نتیجه عدم طراحی سرریز سد انحرافی متناسب با عرض پایدار رودخانه می باشد. انتخاب عرض سرریز در حدود 150 تا 250 متر متناسب با عرض پایدار رودخانه می توانسته است از تشکیل جرایر رسوبی ممانعت بعمل آورد.
همچنین پلاتفرم میانی حد واسط سرریز و مجرای تخلیه رسوبات ساحل چپ در مجاورت آبگیر کانال شرقی احداث شده موجب شکل گیری جزیره رسوبی ثانویه در امتداد پلاتفرم گردیده است که با دخالت عوامل بهره بردار بتدریج به جزیره بزرگ متصل گردیده است به طوری که در سالهای اخیر ارتباط دریاچه بالادست سرریز با آبراهه جلو آبگیر کانال شرقی قطع شده است. همچنین تمایل جریان به سمت آبگیر غربی باعث جریان های عرضی شده است. تلاطم و گرداب های حاصل از این جریان های عرضی سبب فرسایش رسوبات مخزن و هدایت آن به دهنه آبگیر و کانال انتقال میگردد. از دلایل دیگر ورود رسوبات به دهنه های آبگیر، عدم تناسب بین ارتفاع آستانه ورودی دهانه آبگیر از کف مجرای تخلیه رسوب با عمق آب ورودی در محل آبگیر می باشد.
این موضوع بخصوص در آبگیر شرقی مطرح می باشد که در آن عمق آب حدود 4 متر - از رقوم 112,5 تا 116,5متر - بوده ولی ارتفاع آستانه آبگیر از کف بند حدود 1 متر - از رقوم 112,5 تا 113,5 متر - می باشد. در آبگیر غربی این نسبت به 3,5 تعدیل شده است در حالیکه با استناد به مراجع معتبر نسبت مذکور بایستی به حداکثر 3 تقلیل یابد. از دیگر عوامل تشدید کننده رسوبگذاری در دهنه کانال شرقی نحوه بهره برداری از تاسیسات تخلیه کننده تحتانی در هنگام وقوع سیل می باشد.
با مانور صحیح دریچه های تاسیسات تخلیه کننده رسوب در هنگام وقوع سیلاب می توان ضمن شستشوی رسوبات جلو آبگیر مسیر جریان عمومی را برای رودخانه ایجاد نمود که دبی پایه به سمت آبگیر انحراف نماید. با توجه به عدم تاسیسات کنترل جریان در تخلیه کننده کانال شرقی، مانور دریچه ها برای ایجاد کانال جریان صورت نگرفته است. هجوم جریان های متلاتطم و گردابی به طرف مجرای تخلیه رسوبات کانال غربی - ساحل راست - فرسایش دیواره ساحلی و کف کنی را در پایین دست مجرای تخلیه رسوبات کانال غربی - سمت راست - را سبب شده است.
