Articles

	Sign In Sign-Up

06/01/03

«عليك بالصمت، تعد حليما، جاهلا كنت او عالما، فان الصمت زين‏لك عندالعلماء و سترلك عندالجهال.»

عالم باشى يا جاهل، خاموشى را برگزين تا بردبار به شمار آيى;زيرا خاموشى نزد دانايان زينت و در پيش نادانان پوشش است

(امام صادق(ع

كرخه ششمين سد جهان

ابوالفضل كمالي

اصولاً سدها در تمام جهان نمودي از تمدن و پيشرفت بشري بوده و الگويي حقيقي در سنجش پيشرفت علمي و تعقل بشر در استفاده از منابع طبيعي به‌شمار مي‌روند به نحوي كه پتانسيل سدها در زمينه‌هاي مختلف استفاده و بهره‌برداري‌هاي متنوع؛ آنها را در رديف اركان زيربنايي و ساختاري اقتصاد قرار داده است. مشاهده بنايي عظيم كه با مهارت، دقت، قدرت و حساسيت احداث شده و منبع بزرگ نيرو و سنبل حيات را با قدرت مهار نموده؛ رشد و پيشرفت بشر در دستيابي و بهره‌وري از منابع طبيعي را در خاطر انسان بيدار مي‌سازد. سدي كه با محاسبات دقيق و مكان‌يابي مناسب احداث شده علاوه بر جلوگيري از سيلاب‌‌هاي مخرب و ذخيره‌سازي آب مي‌تواند نيروي متراكم شده پشت خود را به عنوان انرژي عظيمي، بدون آلودگي و خسارات زيست‌محيطي براي چرخانيدن چرخ‌هاي صنعت و پيشرفت در دسترس بازار انرژي قرار دهد. امروزه با توجه به بحران فراگير آب در سطح جهان؛ اين عنصر به عنوان يكي از شاخصه‌هاي اساسي قدرت سياسي و اقتصادي در معادلات بين‌المللي مورد توجه قرار گرفته است. چرا كه مطابق آمارهاي منتشره درحال حاضر كمبود آب در قريب به 26 كشور جهان با جمعيتي معادل 250 ميليون نفر معضلي عمده به شمار آمده و اين معضل خصوصاً در مناطقي همانند خاورميانه كه عمدتاً اقليم خشك، نيمه خشك و بياباني دارند در 20 سال آينده كشورهاي منطقه را در تأمين نيازهاي آبي خود در بخش‌هاي كشاورزي، صنعتي و آشاميدني با بحران جدي مواجه خواهد ساخت. واقع شدن ايران در اقليم گرم و خشك نيز توسعه همه‌جانبه صنعت سدسازي را به منظور ذخيره‌سازي و استفاده بهينه از منابع آبي جزء محوريت‌هاي عمده برنامه توسعه قرار داده است. چنانكه افزايش سرمايه‌گذاري ملي در طرح‌ها و برنامه‌هاي احداث انواع سدهاي مخزني، تنظيمي و انحرافي بر روي پنج هزار رود كوچك و بزرگ كه عمدتاً در شمال، شمال‌غربي و غرب كشور واقع شده‌اند صنعت سدسازي ايران را كه حركت رو به رشد آن نسبت به ساير صنايع با تأخير آغاز گرديد در موقعيتي قرار داده كه مي‌توان وضعيت رشد فعلي آن را همتراز با ساير صنايع ارزيابي كرد. از سال 1368 كه شركت توسعه منابع آب و نيروي ايران با هدف ايجاد، توسعه و تكميل هر نوع سد، ابنيه و تأسيسات آبي ازجمله تأسيسات تلمبه ذخيره‌اي به منظور توليد انرژي برق و نيز تأسيس و انتقال آب و به‌طوركلي مبادرت به هرگونه اقدامي جهت افزايش سهم انرژي برق آبي در كل كشور به عنوان زيرمجموعه‌اي از وزارت نيرو تأسيس گرديد با احداث و اجراي پروژه‌هاي مختلف، پتانسيل توليد انرژي برق آبي كشور به‌طور چشمگيري افزايش يافت و مطابق پيش‌بيني كارشناسان با احداث و اجراي 34 پروژه‌اي كه به اين شركت محول شده سهم توليد انرژي برق آبي كشور به 17320 مگاوات افزايش خواهد يافت. آنچه كه مسلم است دولت نخستين تجربه‌هاي خود در زمينه سدسازي را با اقدام به ساخت بزرگ‌ترين سد تاريخ كشور آغاز نمود. سد كرخه نخستين سد عظيم با طراحي و اجراي نيروهاي متخصص داخلي است كه اولين تجربه مديريت كلان كشور در صنعت سدسازي محسوب مي‌شود و احداث آن كه با حضور بيش از 120 شركت پيمانكار و 8 شركت مشاور انجام شده، نقش بسيار مهمي در ارتقاء سطح دانش و فناوري صنعت سدسازي ايران و جهان داشته است. اين سد كه كلنگ آغاز عمليات اجرايي آن در اسفندماه 1370 به زمين زده شد و از آن زمان تا اواخر سال 79 حدود يك هزار دستگاه انواع ماشين‌آلات و بيش از 5 هزار نيروي انساني در محل اين كارگاه به فعاليت مشغول بودند؛ بزرگ‌ترين سد تاريخ ايران، ششمين سد طويل جهان با طول تاج 3030 متر و ارزان‌ترين و سريع‌ترين پروژه در مقياس پروژه‌هاي بسيار بزرگ ملي محسوب مي‌شود. آبگيري اين سد در بهترين زمان ممكن و در پي يكسال مطالعه پيامدهاي آن در بحبوحه بزرگ‌ترين خشكسالي كشور صورت گرفته و از نيمه اول ارديبهشت‌ماه 78، سد كرخه با محدود كردن ميزان خروجي آب، موفق به كنترل سيلاب و از بهمن‌ماه همان سال، امكان كنترل و تنظيم آب كشاورزي پايين دست را به دست آورده است. اين سد كه با حجم ذخيره 3/7 ميليارد مترمكعب آب، بزرگ‌ترين سد مخزني كشور محسوب شده و بهره‌برداري از آن حجم ذخاير آبي سدهاي كشور را 30 درصد افزايش داده است؛ 50 درصد از محل درآمدهاي عمومي، 35 درصد از محل تسهيلات بانكي، 5/7 درصد از منابع داخلي و 5/7 درصد از محل فروش اوراق مشاركت تأمين اعتبار شده كه كل اعتبار آن بالغ بر 32 ميليون ريال بابت هزينه‌هاي ريالي و 120 ميليون دلار بابت هزينه‌هاي ارزي بوده است. در ساخت و اجراي سد كرخه 95 درصد از فعاليت‌هاي جانبي و سيستم انحراف آب، 100 درصد از كارهاي اصلي ساختماني سد و نيروگاه و 40 درصد از كارهاي الكترومكانيك با استفاده از امكانات داخلي انجام شده است. افزايش اشتغال مولد در منطقه درحدود 6 برابر اشتغال موجود با ايجاد 7603 فرصت شغلي معادل 5/0 درصد اشتغال كل كشور، افزايش راندمان توليد در هر هكتار به همراه افزايش اراضي زير كشت با بهره‌برداري از شبكه، افزايش اراضي آبي استان ايلام به ميزان 110 درصد، استان خوزستان به ميزان 60 درصد و كل اراضي آبي كشور به ميزان 2/6 درصد، ايجاد جاذبه‌هاي گردشگري در درياچه 166 كيلومترمربعي آن با امكان پرورش ماهي و 91/1 درصد توليد ناخالص ملي طرح شامل سد، نيروگاه و شبكه‌ها از مشخصات اقتصادي طرح كرخه است كه كل درآمد آن بنابر محاسبات كارشناسان به قيمت ثابت سال 78 برابر 3500 ميليارد ريال برآورد گشته كه حدود چهار برابر هزينه‌هاي سد، نيروگاه و شبكه به قيمت‌هاي مشابه مي‌باشد. موقعيت و مشخصات رودخانه و حوزه آبريز كرخه رودخانه كرخه كه در طول تاريخ همواره بستر تحولات چشمگير اقتصادي و كانون پيدايش تمدن‌ها و فرهنگ‌هاي پر مايه و سترگ بوده است سومين رودخانه بزرگ ايران (پس از كارون و دز) از نظر آبدهي محسوب مي‌شود. اين رودخانه كه پس از طي مسافتي حدود 900 كيلومتر در امتداد شمال به جنوب در انتها در مرز مشترك ايران و عراق به مرداب هورالعظيم و هورالهويزه در جنوب‌غربي استان خوزستان مي‌ريزد داراي حوزه آبريزي به وسعت تقريبي50 هزار كيلومترمربع است. متوسط حجم آب سالانه اين رودخانه كه يكي از مشخصه‌هاي طبيعي آن احتمال وقوع سيلاب و خطرات ناشي از آن است در ايستگاه هيدرومتري پاي‌پل، 5582 ميليون مترمكعب و متوسط آبدهي آن 177 مترمكعب در ثانيه مي‌باشد. سد كرخه در پايين دست‌ترين محل مناسب در طول رودخانه، در 21 كيلومتري شمال‌غربي انديمشك و 12 كيلومتري بالادست پل نادري،احداث شده كه به لحاظ شيب نسبتاً كم رودخانه، درياچه سد از گستردگي و حجم قابل ملاحظه‌اي برخوردار است. مطابق آمار موجود سيلاب‌ها در ماه‌هاي مرطوب سال، يعني از آبان تا ارديبهشت رخ داده و سيل‌هاي بزرگ اكثراً در ماههاي اسفند، فروردين و ارديبهشت به وقوع مي‌پيوندند كه از ميان آنها سيلاب‌هاي فروردين خطرناك‌تر از بقيه مي‌باشند. مقادير دبي حداكثر سيلاب‌هاي با دوره بازگشت‌هاي مختلف و حداكثر سيلاب محتمل در محل سد مخزني كرخه در جدول (1) ارائه شده است. حجم بالاي رسوبات از ديگر خصوصيات رودخانه كرخه است كه براي محاسبات مربوط به پروفيل رسوب در مخزن سد كرخه ابتدا مدل HE06 به وسيله توزيع واقعي رسوبات مخزن سد دز، كاليبره شده و سپس براي برآورد توزيع رسوبات در مخزن سد كرخه شبيه‌سازي شده است. براساس نتايج پروفيل 50 ساله رسوبات در مخزن سد كرخه، براي رقوم نرمال 220 متر از سطح دريا، كل مواد رسوب‌گذاري شده در يك دوره زماني 50 ساله برابر 5/1730 ميليون تن برآورد گرديده است و در صورتي كه يك هيدروگراف سيل 100 ساله نيز در نظر گرفته شود مقدار كل رسوب براي يك دوره 50 ساله برابر 3/2147 ميليون تن به دست خواهد آمد و بنابر محاسبات انجام شده حجم مفيد از دست رفته مخزن توسط اين رسوب برابر 1443 ميليون مترمكعب خواهد بود. براساس مطالعات برنامه‌ريزي منابع آب كرخه، كل پتانسيل اراضي قابل آبياري در سيستم سد كرخه درحدود 340 هزار هكتار مي‌باشد كه از اين مقدار، 110 هزار هكتار در مجموعه طرح‌هاي كرخه و35 هزار هكتار در مجموعه طرح‌هاي متفرقه واقع‌اند. مشخصات فني سد كرخه اطلاعات زمين‌شناسي و لرزه‌خيزي ساختگاه سد سد مخزني كرخه در حاشيه جنوب غربي بخش چين خورده رشته كوه‌هاي زاگرس قرار گرفته كه با توجه به وضعيت سنگ‌شناسي و ساختاري ناحيه درياچه، مخزن آن نسبتاً بلند بوده و هيچ‌گونه مسأله جدي درخصوص نشست يا فرار آب در آن پيش‌بيني نمي‌شود. همچنين با توجه به شيب كم و پيوستگي لايه‌بندي‌ها؛ لغزش زمين در حاشيه درياچه وجود نداشته و تنها احتمال ريزش در شيرواني‌هاي كنگلومرايي درياچه وجود دارد كه آن هم مطابق بررسي‌ها آهسته و مداوم صورت مي‌گيرد به نحوي كه ايمني سازه‌هاي هيدروليكي را به مخاطره نخواهد انداخت. از آنجا كه ساختگاه سد كرخه در ايالت زاگرس ـ يكي از فعال‌ترين مناطق لرزه زمين ساخت ايران ـ واقع شده مطالعه لرزه‌خيزي گستره طرح در هنگام ساخت، آبگيري و بهره‌برداري آن با دقت بالايي صورت پذيرفته و براي انجام آن ايستگاه‌هاي لرزه‌نگاري و شتابنگاري متعددي پيرامون ساختگاه سد كرخه طراحي گرديده‌اند. شبكه لرزه‌نگاري كه معمولاً چند سال قبل از احداث سد در منطقه نصب شده و با مشخص كردن لرزه‌خيزي گستره طرح قبل از زمان ساخت توانايي بررسي اثر آبگيري سد در رويداد زمين‌لرزه‌هاي القايي را به وجود مي‌آورد در سد كرخه، از پنج ايستگاه لرزه‌نگاري تشكيل شده كه به منظور دستيابي به بيشترين پوشش جغرافيايي، حتي‌الامكان به صورت متقارن در اطراف ساختگاه سد و در گستره‌اي به شعاع 25 كيلومتر پراكنده است. اين شبكه شامل يك ايستگاه سه مؤلفه‌اي در مركز شبكه و در نزديكي ساختگاه سد و چهار ايستگاه تك مؤلفه‌اي است كه اين ايستگاه‌ها به صورت تله‌متريك اطلاعات خود را از طريق يك فرستنده راديويي، به‌طور مداوم به مركز كنترل اصلي شبكه براي دستيابي به پارامترهاي مختلف زمين‌لرزه‌هاي روي داده اعم ازمركز، عمق كانون، بزرگي و زمان دقيق وقوع آن ارسال مي‌دارند. شبكه شتابنگاري سد كرخه نيز كه براي اندازه‌گيري جنبش نيرومند زمين (strong motion) طراحي شده، شامل شش دستگاه شتابنگار سه مؤلفه‌اي است كه در بخش‌هاي مختلف بدنه سد، اعم از تكيه‌گاه چپ، تكيه‌گاه راست، سه دستگاه در نزديك پي، اواسط بدنه و تاج سد و يك دستگاه نيز به عنوان دستگاه آزاد(Free Field) خارج از بدنه سد مي‌باشد كه اين دستگاه‌ها ازنوع ديجيتال بوده و قادرند در صورت وقوع زمين‌لرزه‌هاي متوسط و بزرگ در منطقه، شتاب ناشي از آن را ثبت نمايند. (جدول 2) مشخصات بدنه سد حداكثر عرض سد در پي آن 1100 متر، حجم مصالح پوسته و هسته در آن به ترتيب 6/19 و 65/3 ميليون مترمكعب و حجم خاكبرداري بدنه و سرريز سد 15/9 ميليون مترمكعب مي‌باشد. حجم خاكريزي بدنه اين سد كه ارتفاع آن از پي 127 متر است بالغ بر 32 ميليون مترمكعب بوده و در مجموع براي احداث سازه‌هاي بتني آن 6/1 ميليون مترمكعب بتن‌ريزي صورت گرفته است. در زير هسته رسي بدنه و به فاصله 5/7 متر پايين ديوار آب‌بند يك گالري بتني به منظور رفتارنگاري ديوار آب‌بند جهت برطرف نمودن نقاط ضعف احتمالي در دوران بهره‌برداري؛ طراحي و ساخته شده كه از طريق اين گالري بازرسي، امكان مشاهده وضعيت ظاهري زير پي وجود داشته و مي‌توان از طريق آن فشار آب هريك از لايه‌هاي زمين‌شناسي زير پي را كاهش داد. استفاده از ديوار آب‌بند با بتن پلاستيك به جاي اجراي پرده آب‌بند علاوه بر كاهش هزينه‌هاي بالاي حفاري و رفع مشكل تزريق‌ناپذيري پي سد؛ غشايي نفوذناپذير را در مقابل فرار آب در محل پي ايجاد كرده كه اين ديوار به منظور محافظت و پايداري شيب‌هاي محدوده نيروگاه و همچنين كاهش تراوشات به آن، به ديوار آب‌بند تعبيه شده در شرق نيروگاه از طريق پرده تزريق در گالري دسترسي متصل شده است. مخزن سد (درياچه) و سرريز حجم مخزن در تراز بهره‌برداري 220 متر (قبل از رسوب‌گذاري) و در حداقل تراز بهره‌برداري (تراز 160 متر) به ترتيب 8/5346 و 430 ميليون مترمكعب بوده و همچنين حجم مفيد و غيرمفيد مخزن به ترتيب 81/3903 (بعد از رسوب‌گذاري) و 1443 ميليون مترمكعب مي‌باشد. تراز آب در هنگام وقوع سيل حداكثر (PMF)؛ 9/230 متر، مساحت درياچه در تراز بهره‌برداري 47/162 كيلومترمربع و طول درياچه در همين تراز 60 كيلومتر است. سرريز سد كرخه كه از بخش‌هاي مختلف كانال تقرب، سازه ورودي، شوت و سيستم استهلاك انرژي تشكيل يافته با حجم بتن سازه‌اي 758 هزارمترمكعب بزرگ‌ترين سازه بتني اين سد محسوب مي‌شود. اين سرريز از نوع اوجي با شوت دريچه‌دار است كه در جناح راست بدنه سد جانمايي گشته است. ظرفيت تخليه آن 18260 مترمكعب در ثانيه (در حالت وقوع سيلاب P.M.F ) و طول كل آن با احتساب طول حوضچه آرامش و كانال خروجي 8/11 متر است. عرض سرريز و طول و عرض حوضچه آرامش به ترتيب 164 و 110 متر و تراز آستانه آن 209 متر از سطح دريا مي‌باشد. با توجه به موقعيت سد نسبت به مناطق مسكوني پايين‌دست و جلوگيري از خسارات اقتصادي ـ اجتماعي ناشي از شكست سد؛ سرريز سد كرخه به منظور تخليه مطمئن حداكثر سيلاب محتمل (P.M.F) و با احتساب ارتفاع آزاد مناسب طراحي گشته است. ساختمان نيروگاه نيروگاه سد كرخه از نوع سطحي است كه در آبراهه جناح چپ پاياب سد در فاصله حدود 290 متري از محور سد واقع شده است. سه رشته تونل مستقل وظيفه انتقال آب به نيروگاه كرخه را برعهده دارند كه در فاصله حدود 61 متري ورودي هريك از آنها شفت قائمي به ارتفاع 80 متر تعبيه شده كه براي نصب دريچه جهت انسداد كامل جريان در هنگام تعمير و نگهداري كارآيي دارند و دسترسي به آنها از پلي به طول 60 متر كه به تاج سد متصل مي‌شود امكان‌پذير مي‌گردد. پوشش تونل‌هاي آب‌بر نيروگاه از نوع بتن مسلح و پوشش فلزي است كه از دهانه ورودي تا 15 متر مانده به ديوار آب‌بند به طول حدود 125 متر در هر تونل ادامه مي‌يابد. طول و عرض سالن اصلي واحدها و بارانداز نيروگاه به ترتيب 5/97 و 5/26 متر بوده و پاياب نيروگاه از يك كالورت 6 دهانه و يك كانال روباز به طول‌هاي 6 و 300 متر تشكيل يافته كه تراز كف دهانه ورودي كالورت پاياب 1/98 و دهانه خروجي 110 متر از سطح دريا مي‌باشد. ظرفيت كل نيروگاه 400 مگـاوات، تعداد واحدها 3 واحد (هريك 3/133 مگاوات) و متوسط انرژي توليد سالانه آن 934 گيگاوات ساعت مي‌باشد.

سدهاي چند منظوره

سد هاي چند منظوره يا Multi-purpose dams آب را براي استفاده هاي گوناگون از جمله آبياري ، مصارف فصلي و استفاده افراد بومي منطقه نگه داري ميكند.و هركدام براي تنظيم ذخيره فصلي آب ، كنترل سيلهاي بهاري و تابستاني و همچنين ذخيره آب در تابستان طراحي ميشوند. پرورش ماهي و طبيعت وحشي منطقه از دلايل ديگر استفاده از اين نوع سدهاست . سد بطوركلي در پاييز براي كنترل سيل بهاري تخليه ميگردد

تصوير زير نشان دهنده شير كنترل و لوله عمودي ميباشد در داخل سد لوله عمودي به زهكش اصلي متصل ميشود و همانند يك سرريز عمل ميكند . نتيجه اين است كه آب فقط ميتواند تا سطح لوله عمودي بالا آيد كه اين %50 از ظرفيت ذخيره سد است. هنگامي كه آب از سطح لوله عمودي بالاتر رود آب وارد لوله شده وبه كالورت هدايت ميشود

تصوير پايين مقطعي از سد را نشان ميدهد.سد تا سطح مورد نظر(%50 از ظرفيت ذخيره) پر ميشود و آب اضافي بوسيله كالورت از بالا زهكش ميشود كه همانند سريز عمل ميكند و در جايي قرار گرفته كه از لبريز شدن آب از سد جلوگيري ميكند

در اينجا يك نمونه از اين نوع سدها را مشاهده ميكنيد. توجه كنيد كه دريچه تنظيم در خارج از آب قرار دارد و شبكه هاي سيخكي در روي كالورت عمودي قرار دارد . اين شبكه هاي سيخكي براي جلوگيري از ورود آشغال و سگهاي آبي به داخل كالورت استقاده ميشود

در اينجا يك نمونه ديگر از سدهاي چند منظوره را مشاهده ميكنيد. در اين تصوير چنگكهاي آشعال گير و همچنين دريچه كنترل براحتي ديده ميشود

This site was last updated 06/01/03