رسوبگذاری در مخازن سدهای موجود در سراسر جهان

طاهره مصطفویدر۱۴۰۳/۲/۱۸

آب مؤلفه ای حیاتی برای تداوم زندگی بشر است. در تاریخ، تمدن ها در حاشیه رودخانه ها شکل می گرفتند تا بتوانند نیازهای اساسی خود در زندگی روزمره را برطرف سازند. با این حال، کمبود آب ناشی از افزایش جمعیت، تغییر اقلیم، خشکسالی و غیره، باعث شد تا نیاز به ذخیره آب شیرین احساس شود. در نتیجه، سدها به منظور ذخیره سازی آب ساخته شدند. همچنین از سدها به منظور جلوگیری از سیل نیز استفاده شده است. علاوه بر این، در 100 سال گذشته از آنها برای تولید برق نیز استفاده شده است. هر چه هرچه سن سد بیشتر شود، خسارات زیست محیطی ناشی از آن مشاهده می گردد. یکی از دلایل این موضوع، انباشت رسوب در بالادست بدنه سد است.
رسوبگذاری در مخازن سد یک مسئله بسیار جدی در بسیاری از کشورها به خصوص در مناطق نیمه خشک می باشد. حدود 45000 سد در جهان وجود دارد که هر ساله 0.5–1.0% از ظرفیت مخازن خود را از دست می دهند (محمود، 1987). علاوه بر این، در شرایط اقلیمی خشک میزان کاهش ظرفیت مخزن به m3/km2/year 6,000–8,000 می رسد .
رسوبات ته نشین شده در مخازن سدها نه تنها باعث کاهش ظرفیت مخزن می گردد، بلکه بر پایین دست و بالادست نیز اثرات منفی دارد. علاوه بر این عملکرد بهره برداری از سد به طور قابل توجهی کاهش می یابد به طوری که در اثر رسوبگذاری در مخزن سد، مزایای کسب شده از تولید نیروی برق-آبی، آبیاری، تامین آب و کنترل سیلاب به مقدار قابل توجهی کاهش پیدا می کند. علاوه بر این، وجوه پایین دست و بالادست سد نیز به طور غیر مستقیم تحت تأثیر قرار می گیرند. در پایین دست، افت رسوب موجب فروسایش کانال و تغییراتی در زندگی آبزیان می گردد. به همین دلیل است که به علت ته نشینی رسوب در بالادست، شرایط طبیعی رودخانه باعث تغییر شرایط آب بدون رسوب می گردد. از سوی دیگر، بالا رفتن تراز آب زیرزمینی در محل، کاهش ظرفیت سیلاب کانال، کاهش ارتفاع ناوبری پل از سطح آب و تأثیر انحراف و برداشت آب از جمله اثرات منفی رسوبگذاری در بالادست مخزن سد می باشند.
کمیسیون بین المللی سدهای بزرگ (ICOLD) در صورتی یک سد را به عنوان یک سد بزرگ طبقه بندی می کند که ارتفاع آن از پی بیش از 15 متر یا حجم مخزن آن بزرگتر یا مساوی 3،000،000m3 باشد. در کل 45000 سد بزرگ در سراسر جهان وجود دارد و چین دارای بیشترین تعداد سدهای بزرگ (22،000) است. در منطقه مدیترانه، اسپانیا با 1196 سد در رتبه اول، ترکیه پس از اسپانیا با 625 سدها در رتبه دوم و فرانسه با 566 سد در رتبه سوم قرار دارند.
درجدول پایین توزیع ظرفیت ذخیره سازی آب در منطقه مدیترانه در نیمه دوم قرن بیستم را نشان می دهد. علاوه بر این، پولوس و کالینز 69 رودخانه از 169رودخانه موجود در حوضه آبریز مدیترانه را مورد بررسی قرار دادند که شامل بیش از 160 رودخانه با آبریز بزرگتر از km2 200 می باشد. آنها اینگونه نتیجه گیری کردند که به دلیل ساخت و ساز صدها سد در اطراف دریای مدیترانه، عرضه رسوب حدود 50٪ کاهش یافته است. در واقع از دست رفتن (تخریب، کاهش) دلتاها به طور عمده به علت این کاهش عرضه رسوب می باشد. علاوه بر این، افزایش چشمگیری در تعداد سدها در نیمه دوم قرن بیستم مشاهده می شود.

میزان ذخیره سازی، انرژی و رسوبگذاری در سراسر جهان

منطقه	تعداد سدهای بزرگ	ذخیره سازی (km³) ذخیره سازی (km³)	انرژی کل انرژی کل (GW)	تولید نیروی برق-آبی در سال 1995 (TWh/yr)	افت سالانه ناشی از رسوبگذاری (درصد ذخیره سازی باقیمانده)
سراسر جهان	45571	6325	675	2643	1-5/0
اروپا	5497	1083	170	552	2/0-17/0
آمریکای شمالی	7205	1845	140	658	2/0
ااا آمریکای مرکزی و جنوبی	1498	1039	120	575	1/0
آفریقای شمالی	280	188	5/4	14	5/1-08/0
جنوب صحرای آفریقا	966	575	16	48	23/0
خاورمیانه	895	224	5/14	57	5/1
آسیا (به استثنای چین)	7230	861	145	534	0/1-3/0
چین	22000	510	65	205	3/2

افزایش ظرفیت ذخیره سازی آب در کشورهای کرانه دریای مدیترانه

تغییر پارادایم از رویکرد عمر طراحی به رویکرد چرخه عمر

به طور کلی، در رویکرد عمر طراحی که توسط مهندسین طراحی به تصویب می رسد، انباشت رسوب تنها برای محاسبه زندگی اقتصادی مورد استفاده قرار می گیرد و در مرحله طراحی محاسبه سود-هزینه با استفاده از یک زمان مشخص انجام می شود. به عنوان مثال، سدها در ترکیه برای طول عمر اقتصادی 50 ساله طراحی شده اند، در حالی که این طول عمر بسته به شرایط محلی قابل تغییر است. عمر طراحی به صورت مدت زمان بهره برداری پروژه تعریف شده است. مسائل زیست محیطی و اجتماعی پروژه تنها در مرحله اولیه گنجانده می شوند. علاوه بر هر گونه تغییر در طول این عمر طراحی در مرحله طراحی در نظر گرفته نمی شوند. از سوی دیگر، بانک جهانی در حال ترویج رویکرد مدیریت چرخه عمر می باشد که دربردارنده مسائلی است که در رویکرد عمر طراحی در نظر گرفته نمی شوند. در رویکرد مدیریت چرخه عمر، رسوبگذاری، تدابیر حفاظتی اجتماعی و زیست محیطی، جایگزین های مدیریت رسوب مخزن سدها، بهینه سازی اقتصادی و همچنین تخریب و از دور خارج شدن آیتم های سد در سطح پیش امکان سنجی گنجانده شده است. در رویکرد مدیریت چرخه عمر، جایگزین های مدیریت رسوب پس از از دست رفتن درصد معینی از ظرفیت ذخیره سازی به اجرا در می آیند که افزایش عمر مخزن را به دنبال دارد. این مقاله ادامه دارد........... (سیارک)

نظرات

در ادامه بخوانید...