بخشی از مقاله
چکیده:
چشمه بزرگ کارستی بل با دبی 250 تا 5300 لیتر برثانیه یکی از چشمههاي مهم استان کرمانشاه است که تامین کننده آب شرب شهر نودشه و روستاهاي اطراف آن میباشد. این چشمه در مخزن سد داریان قرار دارد به طوري که پس از آبگیري سد، مظهر آن زیر ستون آبی به ارتفاع حدود 110 متر مستغرق خواهد شد. در این مقاله با هدف نجات چشمه از غرقاب شدن در مخزن سد، الگوي کارست در محدوده چشمه مورد مطالعه قرار گرفته است. این بررسی ها شامل بررسیهاي زمینشناسی مهندسی و هیدروژئولوژي است.
عملیات ژئوفیزیک، حفاري گمانه، گالري و شفت اکتشافی و همچنین عملیات غواصی از جمله فعالیتهاي ژئوتکنیکی مورد استفاده در این مطالعات است. نتایج نشان میدهد که چشمه بل چشمهاي سیفونی و تک مجرایی است با قطر 4 متر و بلنداي 85 متر که 32 متر از این مجرا در زیر مظهر چشمه قرار دارد. نهایتا"، پلاگ مجراي چشمه و انتقال آب به ترازهاي بالاتر تحت فشار طبیعی آبخوان به عنوان طرح نجات چشمه از غرقاب شدن مطرح شد. پس از اجراي پلاگ با موفقیت آب تحت فشار طبیعی آبخوان به تراز 837 که حدود 120 متر بالاتر از مظهر طبیعی چشمه میباشد انتقال یافت که این موفقیت نشان دهنده صحت مطالعات انجام شده و شناخت صحیح الگويکارست چشمه بل میباشد.
-1 مقدمه
آبخوانهاي آهکی کارستی یکی از منابع مهم آب در دنیا به شمار میرود، به طوري که حدود %25 از نیازهاي آبی را تامین میکنند .[1] یازده درصد مساحت ایران را سازندهاي کربناته کارستی پوشانده است .[2] استان کرمانشاه در غرب ایران با متوسط بارندگی 500 میلی متر در سال از مناطق نسبتا پر آب کشور محسوب می شود که صدها چشمه کارستی با بده قابل ملاحظه و کیفیت بسیار خوب خارج میگردند.
آب این چشمهها مورد استفاده شرب، کشاورزي و آب معدنی قرار میگیرد.[3] این آبخوانها نسبت به سایر آبخوانهاي موجود در دیگر سازندهاي زمینشناسی به دلیل وجود مجاري باز و نفوذ سریع به دورن آنها پتانسیل آسیبپذیر بیشتري دارند. از طرف دیگر به دلیل افزایش نیازهاي آبی، ساخت سدها با هدف جمع آوري آبهاي سطحی حتی در مناطق کارستی رو به توسعه است.
این موضوع خطر غرقاب شدن خروجی چشمهها در مخزن سدها و در نتیجه آلودگی آبخوانها و یا از دست رفتن این منابع آبی مهم را افزایش میدهد. چشمه بل از دیدگاه کیفیت و کمیت یکی از چشمههاي بزرگ در غرب ایران به شمار میرود. اما آبگیري سد داریان باعث غرقاب شدن این چشمه زیر ستون آبی به ارتفاع 110 متر خواهد شدو باعث از دست رفتن چشمه میگردد. بنابراین امکان سنجی نجات چشمه از غرقاب شدن مورد توجه مسئولین قرار گرفته است.
این موضوع نیز مستلزم شناخت الگوي توسعه کارست به ویژه در مظهر چشمه بود. به این منظور مطالعات هیدروژئولوژي و زمینشناسی مهندسی کاملی براي شناسایی ویژگی آبخوان چشمهبل و ارزیابی راهکارهاي نجات آن از غرقاب شدن انجام شده است. در این مقاله روش و برنامه مطالعات انجام شده به منظور شناسایی الگوي توسعه کارست در مظهر چشمه و نحوه ارزیابی طرح پلاگ مجاري چشمه بحث و بررسی شده است.
اکثر چشمههاي مهم کارستی در پیرامون قاعده کارست شدگی مانند مرز بیرونی پولژههاي کارستی، دره رودخانهها و ساحل دریا قرار گرفتهاند. ویژگی بارز این چشمهها ارتباط مستقیم دبی با میزان بارش و تغییرات زیاد در آبدهی حداقل و حداکثر آنها است. خصوصیات هیدروژئولوژیکی چشمههاي کارستی به پارامترهاي متعددي مانند مساحت حوضه آبگیر، تخلخل موثر، شرایط زمین شناسی وابسته است. اکثر چشمههاي مهم کارستی در دنیا به شکل سیفون معکوس توسعه یافتهاند که به نام چشمههاي سیفونی - - Siphonal springs معروفاند.
بخش پائین رونده سیفون برخی از چشمهها به شکل زیر بوده است:[4] چشمه امبلا - - Ombla با دبی حداقل و حداکثر 2/4 و 106 متر مکعب در ثانیه و میانگین 23/9 مترمکعب در ثانیه در کرواسی که سیفون آن بین 150 تا 160 متر زیر سطح دریا قرار دارد [5] و تا عمق 54 متري توسط غواصان بررسی شده است. عمق سیفون چشمه وکلوز - - Fountain of Vaucluse در فرانسه تا بیش از 100متر، چشمه لیوتا - - Ljuta در کتور - - Kotor مونتهنگرو تا عمق 80متر و چشمه لز - - Lezدر فرانسه تا عمق 75متر توسط غواصان بررسی شده است.
نیروگاه امبلا یکی از بزرگترین پروژههاي مخازن و سدهاي زیرزمینی به شمار می رودکه بر روي چشمه امبلا ساخته شده است. خروجی این چشمه در کنار گسلی معکوس قرار گرفته استکه سنگ آهکهاي کارستی مزوزوئیک را کنار نهشتههاي فلیشی ائوسن قرار داده است. ایده سد یا نیروگاه زیرزمینی بر روي چشمه امبلا بر پایه آنالیزهاي هیدروژئولوژیکی در طی مطالعات زمینشناسی - سالهاي 1969 تا 1974 م - شکل گرفت.
شناسایی جزئیات محدوده چشمه با 19 پیزومتر، حفاري 600 متر گالري، حفر28 حلقه گمانه اکتشافی و بکارگیري روشهاي ژئوفیزیکی، غارنوردي و غواصی انجام شده است. در این پروژه با پلاگ مجاري کارستی و اجراي طرح آب بندي و اتصال آن به فلیشها توانستند ارتفاع آب در پشت مظهر چشمه را حداکثر تا 130متر افزایش دهند. به طور معمول چهار دیدگاه یا نگرش اصلی براي بهرهبرداري از آبهاي زیرزمینی در هیدروژئولوژي کارست وجود دارد:[4]
-1 برداشت مستقیم از خروجی چشمه،
-2استفاده از چاههایی با قابلیت بهرهبرداري بالا که در فاصله نه چندان زیادي از خروجی چشمه قرار گرفتهاند.
-3استفاده از تکنولوژي معمول چاه براي برداشت آب زیرزمینی از آبخوان کارست
-4 استفاده از گالريهاي زهکش
بهرهبرداري مستقیم از خروجی چشمه از زمانهاي قدیم مورد استفاده بوده اما به دلیل اینکه در این روش بهرهبرداري بهینه از آبخوان کارستی امکانپذیر نیست در مقایسه با سایر راهکارها از مقبولیت کمتري برخوردار است. در بکارگیري این روش همواره اختلافی بین میزان تقاضا با آبدهی طبیعی چشمه وجود دارد. امروزه در استراتژي بهرهبرداري از چشمههاي کارستی از این راهکار اجتناب میشود.
با توجه به اینکه حفر چاه امکان برداشت بیشتر آب را نسبت به مقدار تخلیه طبیعی چشمه میسر میسازد بکارگیري راهکار دوم از مقبولیت بیشتري برخوردار است. در مطالعات حاضر پس از شناسایی مجراي کارستی چشمه بل، از راهکاري مشابه با راهکار دوم براي استحصال آب و هدایت آن به بالاي تراز ترمال دریاچه سد داریان استفاده شده است.
-2 چشمه بل
چشمه بل، با متوسط دبی1/4 متر مکعب در ثانیه، حدود14 کیلومتري شمال شهرستان پاوه و 4/5 کیلومتري بالادست محور سد داریان قرار دارد - شکل. - 1 این چشمه از رشته کوههاي زاگرس و کوهی به نام کوه دربند منشاء میگیرد. آب چشمه تامین کننده نیاز یک کارخانه آب معدنی و آب شرب شهر نودشه و روستاهاي اطراف شامل ناو ، دریبر، نوین است.
دبی چشمه بین 250 تا 5300 لیتر بر ثانیه است. نوسان زیاد دبی چشمه و سیماهاي کارستی در مظهر آن حکایت از کارستی بودن این چشمه است - شکل شماره . - 2 سد داریان یک سد خاکی با هسته رسی به ارتفاع 158 متر بر روي رودخانه سیروان در دست احداث است - شکل شماره. - 1 مظهر این چشمه پس از آبگیري سد داریان حدود 110 متر زیر سطح آب دریاچه سد قرار خواهد گرفت - شکل شماره. - 3
