بخشی از مقاله
*** این فایل شامل تعدادی فرمول می باشد و در سایت قابل نمایش نیست ***
مطالعات امکان سنجی سد مخزنی و نیروگاه برق آبی با هدف سازگاري طرح هاي عمرانی
چکیده
احداث پروژهاي سد ونیروگاه از یک سو براي توسعه کشورها اجتناب ناپذیر بوده و از طرف دیگر اثرات محیط زیستی قابل توجه بر محیط منطقه داشته و بایستی به دقت مورد ارزیابی و تحلیل قرار گیرد. با توجه به پتانسیل هاي طبیعی ایران، مطالعات امکان سنجی احداث سد و نیروگاه برق آبی بر روي رودخانه مارون براي تعیین ساختگاه منتخب پروژه احداث سد و نیروگاه کلات از بین سه ساختگاه پیشنهادي انجام شده است. فرایند طی شده شامل شناخت پروژه پیشنهادي، محیط زیست تحت اثر، پیش بینی اثرات ناشی از اجراي طرح تعیین و بررسی شاخص هاي محیط زیستی، اولویت بندي گزینه هاي پیشنهادي و در نهایت انتخاب گزینه بهینه از نظر ملاحظات محیط زیستی و حفظ توسعه پایدار منطقه بوده است.
جهت الویت بندي و غربالگري گزینه هاي پیشنهادي احداث سد و نیروگاه کلات و انتخاب گزینه بهینه از نظر ملاحظات محیط زیستی معیارهایی چون: کاربري اراضی، گونه هاي گیاهی و جانوري داراي ارزش اکولوژیکی، نقاط روستایی، محدوده و بازه طولی عملیات اجرایی از نظر تخریب محیط زیست، مالکیت اراضی، اماکن داراي ارزش فرهنگی، سایر طرح هاي توسعه و وضعیت لرزه خیزي انتخاب و مورد بررسی و ارزش گذاري قرار گرفته است. در پایان براساس مجموع ملاحظات محیط زیستی، گزینه منتخب براي ساختگاه سد تعیین و معرفی گردید.
واژه هاي کلیدي: معیارمحیط زیستی، توسعه پایدار، تصمیم گیري چند معیاره، اولویت بندي
.1 مقدمه
امروزه ارزیابی اولیه تمامی طرحها، براساس دو معیار اصلی انجام می شود. اولین ملاك براي توجیه یک طرح، اقتصادي بودن آن است که به طور قطع پیامدهاي اجتماعی و فرهنگی را نیز مد نظر قرار می دهد. اما دومین معیاري که در اواخر قرن بیستم به عنوان ضرورت اساسی جهت انتخاب و اجراي طرح ها پذیرفته شده، حفظ و حراست اکولوژي ناحیه طرح است. براساس این دو معیار، حد پذیرش طرح برپایه توسعه پایدار قرار می گیرد. (ریاحی، .(1382
با توجه به آثار تخریبی، هزینهبر و گاهی غیر قابل جبران بسیاري از پروژههاي توسعه، ارزیابی محیط زیست به عنوان ابزاري قدرتمند براي دستیابی به توسعه پایدار از سال 1373 در ایران جایگاه قانونی یافته است .(Canter, 1996) بنابراین با توجه به رشد و توسعه سدسازي در ایران لزوم بررسی آثار محیط زیستی سد از اهمیت خاصی برخوردار است. (نیکبخت، (1383 احداث سدهاي بزرگ آثار محیطی، بیولوژیکی، بهداشتی، اجتماعی، اقتصادي مهمی را در محیط اطراف خود به وجود می آوردند.
با توجه به عظیم بودن پروژه ها و مسائل مهندسی آب و محیط زیستی، از قبیل متنوع بودن گزینه هاي مطرح در این پروژه ها و همچنین توجه به منافع ملی کشور، استفاده از روش هاي تصمیم گیري چند معیارهکاملاً1 منطقی، ضروري و توجیه پذیر می باشد. کاربرد این روش ها با فعالیت هاي مسی و همکاران از 1962 آغاز شد که در آن مسائل تصمیم گیري به صورت بهینه سازي به روش برنامه ریزي خطی مطرح گردید. (maass,A. et al,1962)
در تحقیقی براي اولویت بندي ساختگاه هاي احداث سد در کرمانشاه از سه مدل تصمیم گیري چندمعیاره، وزن دهی ساده، برنامه ریزي توافقی و ویکور استفاده شده است. نتایج بدست آمده نشان دهنده یکسان بودن رتبه گزینه ها در هر سه روش می باشد که به نظر می رسد این امر ناشی از یکسانی تقریبی ساختار و روش کلی حل مساله در این سه مدل می باشد. همچنین با توجه به نظر کارشناسان در انتخاب ساختگاه سد بالاترین امتیاز به معیار اقتصادي تعلق گرفت. (بنی حبیب، (1391
درپژوهشی به منظور اولویت بندي مکان هاي مناسب احداث سد زیرزمینی، دامنه هاي شمالی کو ه هاي کرکس –نطنز مورد بررسی قرار گرفت. در مرحله اول با استفاده از معیارهاي حذفی 27 محدوده داراي پتانسیل احداث سد زیرزمینی مشخص گردید. سپس از طریق روش تحلیل سلسله مراتبی از 27 محور شناسلیی شده، 5 محور براي انجام بررسی هاي ژئوفیزیک و تصمیم گیی نهایی پیشنهاد گردید. (خیرخواه، (1387 در این مقاله، مطالعات جانمایی طرح سد و نیروگاه کلات، با به کارگیري روش چک لیست2 و سیستم تصمیم گیري چند معیاره به منظور انتخاب گزینه بهینه از میان گزینه هاي ممکن مورد ارزیابی قرار گرفته است. این طرح به منظور تامین اهداف ذخیره، کنترل سیلاب و تولید نیروي برق از پتانسیل آبی رودخانه مارون اجرا می گردد.
.2 منطقه مورد مطالعه
سد و نیروگاه کلات در حوضه آبریز رودخانه مارون، در استان کهگیلویه و بویر احمد، شهرستان کهگیلویه واقع شده است. در این تحقیق به منظور انتخاب گزینه بهینه در طرح سد و نیروگاه کلات با تاکید بر معیارهاي محیط زیستی، سه گزینه کلات، سرکوه و زیرنا مورد بررسی قرار گرفته است.
گزینه کلات در نزدیکی روستاي کلات، گزینه سرکوه در فاصله 3/3 کیلومتري شمال غربی روستاي عشایري سرکوه و گزینه زیرنا در فاصله یک کیلومتري جنوب غربی روستاي آب ریزك واقع شده است. جدول 1 مهمترین مشخصات فنی گزینه هاي مورد بررسی و شکل 1 نقشه موقعیت جغرافیایی محدوده مطالعاتی را نشان می دهد (مهندسین مشاور لار، .(1392
.3 ویژگیهاي محیط زیست منطقه
در این تحقیق محدوده هاي مطالعاتی محیط زیستی با در نظر گرفتن محیط هاي تأثیرپذیر و تأثیرگذار، ماهیت پروژه و فعالیت هاي جانبی آن، شرایط محیطی منطقه نظیر: توپوگرافی، بوم شناختی، حساسیت اکولوژیک، نظام هیدرولوژي و ساختار اجتماعی، اقتصادي و فرهنگی به سه محدوده بلافصل، اکولوژیکی و اقتصادي- اجتماعی و فرهنگی تفکیک و مورد بررسی قرار گرفت.
محدوده بلافصل شامل محور و مخزن گزینه ها، محل منابع قرضه، سایت کارگاه، محل نیروگاه و دپوي مصالح و جاده هاي دسترسی است. محدوده اکولوژیکی محیطی است که اطراف مرز گزینه ها قرار داشته و تحت تأثیر مستقیم پروژه می باشند. در این محدوده منابع آلاینده متمرکز و غیرمتمرکزي به رودخانه و محدوده مخزن وارد می شوند و اثرات مستقیم و تشدیدکننده اي را در احداث پروژه بر آلودگی هاي محیطی القا می نمایند. نقاط جمعیتی که در نزدیکی ساختگاه گزینه ها، واقع شده و معمولاً در فاز ساختمانی بطور مستقیم تحت تأثیر قرار می گیرند محدوده مستقیم و شهرستان کهگیلویه محدوده غیرمستقیم مطالعات اقتصادي- اجتماعی می باشد.
منطقه مطالعاتی با حداکثر و حداقل ارتفاع به ترتیب برابر 3486 و 685 متر از سطح دریا در حوضه آبریز رودخانه مارون قرار دارد. نوع اقلیم در حوضه هاي آبریز و ساختگاه هاي مطالعاتی براساس روش دومارتن از نوع نیمه خشک می باشد. بخش قابل توجهی (بیش از 54 درصد) از ساختار زمین شناسی مخزن گزینه کلات از پادگانهاي آبرفتی تشکیل شده است. تنها گسل اصلی آن گسل کلات است که داراي فاصله حداقل 6 کیلومتر تا موقعیت ساختگاه است. بیشترین تنوع سازند در مخزن گزینه سرکوه قابل مشاهده می باشد. از گسلهاي عمده این گزینه میتوان گسل زیرنا را نام برد که بخشهایی از مخزن در تنگ زیرنا و رودخانه شور را تحت تأثیر قرار میدهد. همچنین این گسل از ساختگاه گزینه زیرنا نیز عبور می کند.
بررسی فرسایش خاك در حوضه هاي آبریز مشرف به مخزن هر سه گزینه نشان می دهدکه طبقه فرسایشی با شدت خیلی زیاد در منطقه مطالعاتی مشاهده نمی گردد.
اراضی با فرسایش پذیري کم بیشترین درصد مساحت حوضه ها به ویژه حوضه آبریز گزینه زیرنا را تشکیل می دهد (سازمان جنگلها و مراتع، .(1380 بنابراین گزینه ها از لحاظ فرسایش در وضعیت مطلوبی قرار دارند.
بررسی فرسایش خاك در حوضه هاي آبریز مشرف به مخزن گزینه ها نشان می دهد که: انواع فرسایش در سطح حوضه گزینه کلات شامل فرسایش پذیري با شدت خیلی کم 7/48) کیلومترمربع)، کم 287/15) کیلومترمربع)، متوسط 222/15) کیلومترمربع) و زیاد 52/31) کیلومترمربع) می باشد و طبقه فرسایشی با شدت خیلی زیاد بچشم نمی خورد. (سازمان جنگل ها و مراتع ،(1380 بنابراین بیشترین بخش حوضه از فرسایش پذیري کم برخوردار است که از امتیازات این گزینه براي احداث سد محسوب می شود. سطوح انواع فرسایش در سطح حوضه گزینه سرکوه شامل فرسایش پذیري با شدت هاي خیلی کم 28/7) کیلومترمربع)، کم 303/18) کیلومترمربع) و متوسط 159/77) کیلومترمربع) می باشد (سازمان جنگل ها و مراتع ،(1380 که با توجه به عدم وجود اراضی با شدت فرسایش زیاد و خیلی زیاد در حوضه این گزینه نیز می توان بیان نمود که از لحاظ فرسایش در وضعیت مطلوبی قرار دارد. بیشترین مساحت حوضه آبریز مشرف به مخزن سد در گزینه زیرنا 66/4) درصد) از فرسایش پذیري کم بخوردار است که نشان دهنده وضعیت مطلوبتر نسبت به حوضه هاي دیگر در گزینه هاي کلات و سرکوه می باشد.
متوسط آبدهی سالانه رودخانه مارون در محل ساختگاه هاي کلات، سرکوه و زیرنا به ترتیب معادل 43/81، 22/66 و 12/44 مترمکعب بر ثانیه می باشد. همچنین متوسط حجم رواناب سالانه در محل ساختگاه هاي مذکور نیز برابر 1375/2، 712/4 و 389/1 میلیون مترمکعب می باشد.
میزان آورد رسوب کل ویژه حوضه آبریز ساختگاه هاي کلات، سرکوه و زیرنا به ترتیب برابر1910، 1664 و 1545 تن در سال در کیلومتر مربع بوده که براساس آن میزان تخلیه رسوب به مخزن این سدها به ترتیب سالانه 4/9، 2/7 و1/8 میلیون تن برآورد می گردد.
از نظر برآورد بار آلودگی ورودي از حوضه ها به مخزن گزینه ها، با استفاده از شاخص کاربري اراضی، بهترین گزینه زیرنا، و نامناسب ترین گزینه، سرکوه می باشد. پوشش گیاهی مخزن گزینه کلات از گونه هاي بلوط ایرانی (Quercus brantii)، بادامک (Amigdalus scoparia)، کنار (Ziziphus.sp)، بنه ( Pistacia (atlantica، خنجک (Pistacia khinjuk)، بنگله (Vitex pseudo‐negundo)، اوکالیپتوس (Eucalyptus camaldulensis)، باغ هاي مرکبات، درصدي نیز اراضی زیتون و کشاورزي (دیم و آبی) می باشد. درختان بلوط گونه غالب در محدوده گزینه سرکوه و زیرنا، منطقه می باشند و گونه هاي بنه و خنجک به تعداد کم در میان جامعه گیاهی پراکنده هستند. مخزن گزینه ها زیستگاه گونه هاي جانوري شاخص از جمله گرگ، روباه، شغال و سنجاب در محیط خشکی و شنگ (به ویژه گزینه کلات) و ماهیان جنس باربوس در زیستگاه آبی است.
در محدوده مخزن سد در گزینه کلات طبق سرشماري عمومی نفوس و مسکن 1390، تعداد 15 روستا با 709 خانوار و جمعیت 2920 نفر قرار می گیرد. در صورت انتخاب گزینه سرکوه، با 8 روستا در محدوده مخزن قرار گرفته و جمعیتی بالغ بر 498 نفر در قالب 125 خانوار، مجبور به ترك محل زندگی خود و سکنی گزیدن در مکانی دیگر می گردند. در گزینه زیرنا نیز 2 روستا با 46 خانوار و 234 نفر جمعیت در محدوده مخزن وجود دارند که پس از آبگیري تحت تاثیر قرار می گیرند (مرکز آمار ایران، .(1392
از کل سطح مخزن گزینه کلات به مساحت تقریبی 2120 هکتار، باغ و مرتع متوسط، اراضی دیم و آیش با 65/3 درصد بیشترین کاربري مخزن را دارا می باشند. پس از این کاربري، جنگل هاي تنک، با اختصاص 29/6 درصد از مساحت مخزن در رتبه بعدي قرار می گیرند و مابقی را اراضی بایر تحت پوشش قرار می دهند. در محدوده مخزن گزینه سرکوه بیش از 67 درصد را جنگل هاي نیمه متراکم و تنک و کمتر از 33 درصد را اراضی دیم و آیش می پوشانند. در محدوده مخزن گزینه زیرنا، کاربري اصلی منطقه پوشش جنگلی بوده که 68/7 درصد را جنگل هاي تنک، و 31/3 درصد را جنگل هاي نیمه متراکم می پوشانند. اگرچه این گزینه داراي پوشش جنگلی کامل می باشد اما به لحاظ وسعت، بسیار کوچکتر از گزینه سرکوه بوده و مساحت کمتري از جنگل هاي با تراکم متوسط را به خود اختصاص می دهد. (سازمان جنگل ها و مراتع، .(1387
.4 روش کار
تکنیک تصمیم چند معیاره، روشی مناسب براي تحلیل مسائل پیچیده است که با ترکیبی از داده هاي کمی و کیفی شامل نظرهاي کارشناسان مواجه است. این تکنیک توانایی تصمیم گیري با معیارهاي چندگانه از طریق تجمیع خصیصه هاي مختلف براي انتخاب گزینه هاي مستقل را دارد(.(Belton and Stewart,2002در این تحقیق به منظور تعیین گزینه برتر احداث سد و نیروگاه کلات از روش تحلیل سلسله مراتبی3 استفاده شده است.
اولین گام در انجام فرایند سلسه مراتبی، ایجاد ساختار در سه سطح هدف، معیار و طرح هاي مورد مطالعه می باشد. به منظور تعیین معیارها از روش چک لیست استفاده گردیده است، در این روش اثرات ناشی از اجراي هر یک از گزینه ها بر محیط زیست آن پیش بینی و توصیف می شوند و ماهیت، نوع و گستردگی آنها مشخص می گردد؛ سپس بر اساس نتایج چک لیست، اثرات معیارهاي اولیه تعیین می گردد. لازم به ذکر است که معیارها به گونه اي انتخاب می شوند که در گزینه هاي مورد بررسی قابل مقایسه باشند. در این پژوهش با در نظر گرفتن ملاحظات محیط زیستی 9 معیار اصلی انتخاب گردید.
گام دوم پس از تعیین معیارها، تعیین وزن یا ضریب اهمیت آنها می باشد. بدین منظور فهرستی از معیارها به همراه مشخصات محدوده مطالعاتی براي تایید و تعیین ضرایب اهمیت آنها در اختیار گروهی از صاحب نظران و کارشناسان با تجربه در رشته هاي مرتبط با محیط زیست، عمران، زمین شناسی و ... قرار گرفت. براین اساس براي ارزش یک معیار نسبت به معیار دیگر، ارزش عددي از 1 تا 3 در نظر گرفته می شود.
در گام سوم براساس ضرایب اهمیت معیارها وزن هر یک از شاخص ها نسبت به شاخص سطح بالاتر (وزن نسبی) محاسبه می گردد. در آخرین گام با تلفیق وزن هاي نسبی گزینه ها و معیارها، وزن نهایی هر گزینه محاسبه می گردد. در نهایت هر گزینه اي که وزن بیشتري را کسب کند، درجه اهمیت بیشتري نسبت به سایر گزینه ها خواهد داشت.
.3 یافته ها
براساس مطالعات پایه و وضعیت موجود محیط زیست محدوده مطالعاتی، اثرات محیط زیستی طرح به منظور تعیین معیارهاي محیط زیستی (شاخص ها) مورد بررسی قرار گرفت. این پیش بینی اثرات از دیدگاه مثبت و منفی، مستقیم و غیر مستقیم، کوتاه و بلند مدت و آثار اجتناب ناپذیر و برگشت ناپذیر در بخش هاي فیزیکی، بیولوژیکی و اقتصادي- اجتماعی و به تفکیک مرحله ساختمانی و بهره برداري صورت گرفت.
الف- مهمترین اثرات احداث طرح بر محیط زیست منطقه در محیط فیزیکی
• زلزله القایی: مطابق دستورالعمل کمسیون بین المللی سدهاي بزرگ4، (نجمائی، (1382 با توجه به حجم مخزن و ارتفاع گزینه کلات، وقوع زلزله القایی از احتمال بیشتري نسبت به دو گزینه سرکوه و زیرنا برخوردار است. همچنین نظر به قرار گیري محور گزینه زیرنا بر روي گسل و وجود گسل مایل نیل در مخزن آن، در صورت ایجاد زلزله القایی تأثیر بیشتري نسبت به گزینه سرکوه دارد.
• رژیم سیلابی: با استفاده از روش بارندگی، حداکثر سیلاب محتمل( PMF) 5 در محل ساختگاه گزینه هاي کلات، سرکوه و زیرنا به ترتیب 18300، 126630 و 8980 مترمکعب برثانیه برآورد گردیده است. اگرچه سیلاب هر ساله موجب حاصلخیز شدن و غنی ساختن اراضی کشاورزي می گردد و به تبع آن بافت خاك اصلاح شده و مواد مغذي که توسط گیاهان از زمین گرفته شده اند، جبران می گردند، اما به دلیل اهمیت بالاي تأثیرات اقتصادي- اجتماعی کنترل سیلاب توسط سدها، این پدیده از تأثیرات مثبت اجراي پروژه قلمداد شده که با شدت زیاد و بطور دائمی و برگشت ناپذیر بروز می نماید.
• ریخت شناسی رودخانه: دریاچه تشکیل شده در گزینه کلات حدود 18 کیلومتر از رودخانه مارون، 7 کیلومتر از رودخانه چاروساق و 4 کیلومتر از رودخانه دره دلی را متاثر می سازد بنابراین این گزینه در مجموع 29 کیلومتر از اکوسیستم رودخانه اي را دستخوش تغییر می سازد. دریاچه گزینه سرکوهجمعاً 20/5 کیلومتر از اکوسیستم رودخانه اي را تحت تاثیر قرار می دهد. مخزن گزینه زیرنا نیز رودخانه مارون را در طول 3/2 کیلومتري متاثر می سازد. آبگیري مخزن با تغییر در مورفولوژي رودخانه می تواند شرایط اکولوژي رودخانه را به شدت تحت تأثیر قرار دهد. این اثر ازتأثیرات دائمی، برگشت ناپذیر و نامطلوب طرح محسوب می گردد.
• لایه بندي حرارتی: با احداث سد و نیروگاه کلات بر رودخانه مارون، دو تغییر اساسی اتفاق خواهد افتاد. یکی کاهش سرعت آب رودخانه از محل ورود به دریاچه و ماندگاري آب در مخزن سد و دیگري ایجاد لایه بندي حرارتی ناشی از تغییر دما و چگالی آب در اعماق مختلف که باعث ایجاد لایه هاي مختلف با کیفیت متفاوت می گردد. به منظور بررسی لایه بندي حرارتی مخزن گزینه ها، از رابطه تعیین شاخص فرود6 در حالت یک بعدي استفاده شده است .(Orlob,1983)
• در روش اورلاب براساس عدد حاصله براي Fr سه حالت یا شدت مختلف براي پدیده لایه بندي حرارتی بدست خواهد آمد (جدول .(3
میزان Fr مخازن گزینه هاي کلات، سرکوه و زیرنا براساس اطلاعات ارائه شده در جدول 4 به شرح زیر محاسبه گردیده است:
