• چهارشنبه ۵ مهر ماه، ۱۳۹۶ - ۱۴:۴۷
  • دسته بندی : علمی و آموزشی
  • کد خبر : 967-1576-5
  • خبرنگار : 17037
  • منبع خبر : ----

توسط محققان دانشگاه جندی‌شاپور دزفول؛

معضل رسوب‌گذاری و کیفیت آب مخزن سد دز بررسی شد

دو پایان‌نامه کارشناسی ارشد رشته عمران - مهندسی آب و سازه‌های هیدرولیکی، در دانشگاه صنعتی جندی‌شاپور دزفول با عناوین «بررسی امکان‌پذيری و شبيه‌سازی عددی عمليات فلاشينگ سد دز» و «بررسی لایه‌بندی حرارتی و کیفیت آب مخزن سد دز با استفاده از مدل CE-QUAL-W2» با حضور مدیرعامل سد و نیروگاه دز و مدیران وی و با راهنمایی دکتر محمد ذاکر مشفق، دفاع شدند.

محمد ذاکرمشفق٬ عضو هیات علمی گروه مهندسی آب دانشکده عمران دانشگاه صنعتی جندی‌‌شاپور دزفول٬ در گفت‌وگو با خبرنگار ایسنا - منطقه خوزستان٬ با بیان اینکه هر ساله پایان‌نامه‌های زیادی در دانشگاه‌ها دفاع می‌شوند٬ اظهار کرد: این پایان‌نامه‌ها باید از لحاظ آکادمیک٬ نو‌آوری تحقیقاتی داشته و در فضای علمی ایران و جهان حرفی برای گفتن داشته باشند.

وی افزود: شاخصه این دو پایان‌نامه، کاربردی بودن در کنار علمی بودن بود و در چند سال اخیر تلاش می‌کنیم موضوعاتی را برای پایان‌نامه‌ها برگزینیم که نیازی از صنعت رفع کند و جنبه ‌آکادمیک بودن ‌آن‌ها به طور کامل رعایت شود.

عضو هیات علمی گروه مهندسی آب دانشکده عمران دانشگاه صنعتی جندی‌‌شاپور دزفول ادامه داد: موضوعات این پایان‌نامه‌ها نیز به تفاهم‌نامه ‌دانشگاه با سازمان‌ آب و برق خوزستان و متعاقب آن سه تفاهم‌نامه با شرکت‌های سد و نیروگاه دز٬‌ سد و نیروگاه کرخه و شرکت بهره‌برداری از ناحیه آبیاری شمال بازمی‌گردد تا نیاز‌های پژوهشی آن‌ها را نیز پاسخگو باشیم.

ذاکرمشفق بیان کرد: این دو پایان‌نامه نیز مرتبط با دو مورد از مسایل تحقیقاتی سد دز بودند که یکی در مورد معضل رسوب‌گذاری سد است که می‌توان گفت بزرگترین مشکل این سد است. دیگری نیز به بحث کیفیت آب مخزن سد دز و تاثیر آن بر کیفیت آب پایین‌دست و پروژه‌های انتقال آب از مخزن سد دز می‌پردازد.

وی با اشاره به پایان‌نامه رضا رستمی با عنوان «بررسی امکان‌پذيری و شبيه‌سازی عددی عمليات فلاشينگ سد دز»٬ تصریح کرد: انباشت رسوب در داخل مخزن سد دز در سال‌های اخیر به حدی رسیده است که تراز دریچه‌های کشاورزی سد دز٬ زیر تراز رسوبات قرار گرفته و رسوبات به ورودی آبگیر نیروگاه در حال نزدیک شدن هستند که اگر این اتفاق بیفتد، تولید انرژی برق آبی با چالش جدی مواجه خواهد شد.

عضو هیات علمی گروه مهندسی آب دانشکده عمران دانشگاه صنعتی جندی‌‌شاپور دزفول ادامه داد: در این پایان‌نامه بررسی می‌شود که این چالش با استفاده از تکنیک فلاشینگ رسوبات به حداقل برسد. این دو موضوع برای مدیران سد دز جذاب بود؛ به نحوی که مدیرعامل سد و نیروگاه دز و مدیران وی ابراز تمایل کردند که در جلسات دفاع شرکت کنند که شاید اتفاق کم‌نظیری در استان است.

به گزارش ایسنا؛ در چکیده این پایان‌نامه آمده است:

«یکی از چالش¬های مهم در بیشتر کشورها و مناطق جهان٬ رسوب¬گذاری و تجمع رسوب در مخازن سدها می‌باشد. در کشور ما نیز سدهایی وجود دارند که با مشکل رسوب¬گذاری مواجه هستند که از جمله این سدها، سد دز در استان خوزستان می¬باشد. نتایج عمق¬سنجی سد دز در سال‌های ۱۳۸۱ و ۱۳۹۵ حاکی از آن است که به دلیل رسوب¬گذاری شدید، رقوم کف مخزن در جلوی دهانه نیروگاه از ۱۸۰ متر در ابتدای بهره¬برداری به حدود ۲۶۰ متر رسیده است که تا دهانه آبگیر نیروگاه (رقوم ۲۷۵ متر) فاصله بسیار کمی دارد. لذا گزینه¬های مختلفی جهت کاهش رسوبات انباشته ¬شده در مخزن پیشنهاد شده و به اجرا درمی¬آید؛ یکی از مهم¬ترین و اقتصادی¬ترین این روش¬ها٬ رسوب¬شویی تحت ¬فشار یا عملیات فلاشینگ می¬باشد.

در تحقیق حاضر نخست امکان¬پذیری عملیات فلاشینگ در سد دز با استفاده از مدل RESCON تعیین شد که نتایج این مدل نشان داد بین دبی خروجی از دریچه¬های آبیاری و رسوبات خروجی ارتباط مستقیم وجود دارد؛ به عبارتی با افزایش دبی خروجی، آبشستگی رسوبات مخزن افزایش یافته است، اما ارتباط بین پارامتر تراز سطح آب مخزن و حجم رسوبات خارج شده، معکوس می¬باشد. به عبارتی٬ کاهش یکسان تراز سطح آب به ازای یک دبی خروجی ثابت از دریچه¬های آبیاری در زمان پایین¬بودن تراز سطح آب قبل از عملیات، منجر به افزایش حجم رسوبات خارج شده از مخزن می¬شود. سپس در این تحقیق سعی شد با توجه به نتایج مدل RESCON و محدودیت¬های پیش¬روی سد دز٬ مناسب¬ترین زمان جهت انجام عملیات فلاشینگ در سد دز پیشنهاد شود. نتایج حاکی از آن٬ این بود که اسفندماه بهترین زمان جهت انجام عملیات فلاشینگ در سد دز است.

 در گام سوم با توجه به محدویت¬های سد دز و نتایج مدل RESCON، عملیات فلاشینگ چه از حیث راندمان بالا و چه از نظر محدودیت¬های زیست‌محیطی در فصل مناسب با استفاده از مدل سه¬ بعدی FLOW-3D شبیه¬سازی شده است. مدل مذکور با مدل آشفتگیk-ε، ضرایب بار بستر ۵، ۸ و ۱۳ و همچنین پارامتر ورود به ازای مقدار هجده‌هزارم اجرا می¬شود. بعد از اجرای مدل، مخروط آبشستگی شکل گرفته در پشت بدنه سد و همچنین میزان رسوبات خروجی از آن به ازای ضرایب بار بستر مختلف با اطلاعات عملیات فلاشینگ سال 95 مقایسه می‌شود. نتایج حاکی نیز این بود که طول مخروط آبشستگی و همچنین میزان رسوبات خروجی از سد به ازای ضریب بار بستر ۵ ٬ اختلاف زیادی با اطلاعات میدانی دارد؛ به طوری که شعاع تاثیر عملیات فلاشینگ در پشت بدنه سد به ازای ضریب مذکور به میزان ۱۱۰ متر بوده و میزان حجم آبشستگی نیز در حدود ۱۰۰ هزار مترمکعب تعیین شده است. این در حالی است که شعاع تاثیر عملیات فلاشینگ سد دز در سال ۹۵ حدود ۳۰۰ متر و میزان حجم آبشستگی ۱۶۰ هزار مترمکعب می¬باشد.

همچنین اجرای مدل به ازای ضریب بار بستر ۸ نیز تطابق مطلوبی با نتایج میدانی نداشته است٬ به طوری که شعاع تاثیر عملیات فلاشینگ به ازای ضریب مذکور ۲۰۰ متر بوده و میزان رسوبات خروجی از سد ۱۲۸ هزار متر مکعب تعیین شده است. در این بین٬ اجرای مدل به ازای ضریب بار بستر ۱۳ از لحاظ میزان رسوبات خروجی و همچنین مخروط آبشستگی شکل‌گرفته در پشت بدنه سد٬ تطابق مطلوبی را با نتایج میدانی دارد؛ به طوری که میزان رسوب خروجی از سد به ازای ضریب مذکور ۱۷۵ هزار متر مکعب تعیین شده است. لازم به ذکر است شعاع تاثیر به ازای ضریب ۱۳، ۴۲۰ متر می¬باشد که حدود ۱۰۰ متر از مقدار واقعی بیشتر است اما به دلیل پایین بودن شیب آبشستگی در ۱۰۰ متر پایانی، اختلاف حجم قابل توجهی ایجاد نمی¬شود. مقایسه پروفیل بعد از فلاشینگ در مدل عددی و عملیات میدانی٬ دقت مطلوب مدل در شبیه¬سازی عملیات فلاشینگ را نشان می‌دهد.»

ذاکر مشفق همچنین با اشاره به پایان‌نامه محمد خرم‌آبادی با موضوع «بررسی لایه‌بندی حرارتی و کیفیت آب مخزن سد دز با استفاده از مدل CE-QUAL-W2»٬ عنوان کرد: مخزن سد دز یک مخزن بسیار بزرگ است و کیفیت آب رودخانه پایین‌دست تحت تاثیر آن است. همچنین با توجه به اینکه طرح آبگیری غدیر که در آینده اجرا خواهد شد٬ آب را از مخزن سد دز برای تعداد زیادی از شهرها و روستاهای جنوب خوزستان برداشت می‌کند٬‌ اینکه کیفیت آب سد در سناریو‌های مختلف به چه شکلی تغییر می‌کند و چه تاثیری بر آبگیری خواهد داشت٬ برای صنعت آب استان بسیار حائز اهمیت است.

وی افزود: علاوه بر اهمیتی که این مباحث برای صنعت استان دارد٬ این اتفاق موجب ایجاد انگیزه برای دانشجویان شده است که نسبت به ادامه تحصیل و اهداف خود، انرژی مضاعفی پیدا کنند و کارهای تحقیقاتی را جدی‌تر بگیرند. از سویی ارتباط دانشگاه با صنعت تقویت می‌شود و وقتی کارشناسان صنعت از نزدیک کارهای تحقیقاتی را می‌بینند و در جلسات دفاع شرکت می‌کنند٬ این نزدیکی دانشگاه با صنعت به خودی خود ایده‌هایی تولید می‌کند که دانشگاه در چهارچوب حصار‌های خود محدود نشود؛ بلکه مشکلات جامعه را بررسی کند و در فرآیندهای صنعتی تاثیرگذار باشد. این تاثیرگذاری می‌تواند بزرگترین دستاورد این کارهای تحقیقاتی باشد.

به گزارش ایسنا؛ چکیده این پایان‌نامه به شرح زیر است:

«در شبیه¬سازی¬ کیفی آب، شناخت رژيم¬ حرارتی به عنوان عامل انتقال¬جرم و اندازه¬ حركت در ستون آب و همچنین عامل موثر بر سرعت واكنش¬های ¬شيميایی٬ از اهميت به‌سزایی برخوردار است. از این¬رو در این تحقیق با استفاده از مدل هیدرودینامیک دو بعدی CE-QUAL-W2 که قادر به شبيه¬سازی دما و فرآيندهای فيزيکی است، پارامترهای دما، شوری و اکسیژن محلول در مخزن سد دز مورد بررسی قرار گرفته‌اند. مهم‌ترین گام جهت افزایش دقت مدل پیش از ورود به شبیه¬سازی، تحلیل حساسیت مدل نسبت به ضرایب موجود در مدل می¬باشد که پس از تحلیل حساسیت ضریب سایه‌اندازی، ضریب تجربی a، ضریب تجربی c، ضریب تجربی b و ضریب بادپناهی به ترتیب موثرترین ضرایب جهت شبیه¬سازی پروفیل¬های حرارتی در سد دز شناخته شده¬اند.

پس از تحلیل حساسیت ضرایب و تعیین مقدار هر یک از ضرایب به واسنجی مدل بر اساس داده¬های مشاهداتی سال های ۱۳۹۵ و صحت¬سنجی مدل بر اساس داده¬های سال ۱۳۸۷ پرداخته شده است. در ادامه پروفیل¬های دمایی مخزن سد دز، بیانگر رخداد اختلاط کامل در فصل زمستان و همچنین مشاهده لايه¬بندی¬حرارتی در بقيه فصول سال (به خصوص تابستان) است. با توجه به پروفیل¬های دمایی، مخزن سد دز در زمره درياچه¬های گرم يک-گردشی قرار گرفته و مهمترین عامل در شکل¬گیری لایه¬بندی حرارتی و اختلاط کامل، تغییرات دمای هوا در منطقه مطالعاتی قلمداد می¬شود. پروفیل های مواد جامد محلول در مخزن سد دز بیانگر اندک بودن این شاخص در مخزن سد دز هستند٬ به نحوی که حداکثر مقدار مواد جامد محلول در سد دز از ۴۰۰ میلی گرم بر لیتر تجاوز نمی‌کند. از این رو آب مخزن سد دز از حیث استفاده در مصارف آشامیدنی و کشاورزی در زمره‌ی آب¬های با کیفیت بالا قرار می¬گیرد.

با لحاظ کردن آبگیر طرح غدیر و استحصال دبی طرح به میزان ۲۴ مترمکعب بر ثانیه در سال¬های شبیه¬سازی (سال ۱۳۹۳) و همچنین تحت سناریو¬های کم¬آبی و پرآبی؛ کاهش تراز سطح آب چشم‌گیر است؛ به نحوی¬ که در دوره کم¬آبی، استحصال آب از مخزن تنها در روزهای محدودی از سال محقق می¬شود. با لحاظ کردن کیفیت آب استحصالی از ترازهای مختلف و همچنین مدت زمان فعالیت هر دستک، جانمایی دست¬های آبگیر در ترازهای ۲۹۵، ۳۰۵ و ۳۲۰ متری پیشنهاد می‌شود. در بخش دیگر تحقیق، تاثیر آبگیری از آبگیر غدیر بر لایه¬بندی حرارتی مدنظر قرار گرفته که نتایج٬ حاکی از عدم تاثیر آبگیری از آبگیر غدیر بر لایه¬بندی حرارتی است. لازم به ذکر است که در بالادست سد دز، پروژه¬هایی در حال ساخت هستند که موجبات کاهش ۹.۲ درصدی آورد ورودی به مخزن را فراهم می¬سازند. با لحاظ کردن کاهش آورد ورودی، شرایط استحصال آب از آبگیر غدیر دستخوش تغییر می‌شود. با کاهش آورد ورودی به مخزن سد دز، طرح افزایش ارتفاع سد دز جهت افزایش تراز سطح آب و جلوگیری از کاهش تولید انرژی برق، از سوی سازمان آب و برق خوزستان مطرح شده است.

در این تحقیق با فرض افزایش ارتفاع سد دز و کاهش آورد ورودی، بررسی جانمایی دستک‌های آبگیر غدیر مورد بررسی قرار گرفته است که با لحاظ کردن شرایط مذکور، جانمایی دست¬های آبگیر در ترازهای ۳۰۰، ۳۱۰ و ۳۲۰ متری پیشنهاد می¬شود.»

انتهای پیام

ارسال خبر به دوستان

* گیرنده(ها):

آدرس ایمیل ها را با علامت کاما از هم جدا نمایید. (حداکثر 3 آدرس پست الکترونیکی گیرنده را وارد نمایید)
متن ارسال:

ارسال نظر

نام و نام خانوادگی:
آدرس سایت شما:
* آدرس پست الکترونیکی:
* متن:
* کد مقابل را وارد نمایید: