بررسی مشکلات ناشی از انحلال سازند گچساران در مخزن سد گتوند

نوع محتوی: طرح پژوهشی
زبان: فارسی
استان موضوع گزارش: کهگیلویه و بویراحمد
شهر موضوع گزارش: گچساران
شناسه ملی سند علمی: R-1047485
تاریخ درج در سایت: 6 مهر 1397
دسته بندی علمی: مهندسی آب و هیدرولوژی
مشاهده: 2,850
تعداد صفحات: 144
سال انتشار: 1390

نسخه کامل طرح پژوهشی منتشر نشده است و در دسترس نیست.

  • من نویسنده این مقاله هستم

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این طرح پژوهشی:

چکیده طرح پژوهشی:

محدوده ی مورد مطالعه در مخزن سد در حال ساخت گتوند علیا در جنوب غربی ایران، شمال استان خوزستان، 28 کیلومتری شمال شرق شوشتر قرار دارد. مخزن سد با طول 90 کیلومتر دربردارنده ی سازندهای گچساران، میشان، آغاجاری و بختیاری است. در بالاترین تراز بهره بردراری (234 متر) حجم مخزن حدود 34/4 میلیارد مترمکعب است. در این پژوهش رخنمون های سازند گچساران در فاصله 5 تا 9 کیلومتری بالادست سد که دارای چند لایه ی  ضخیم نمکی است مورد مطالعه قرار گرفت. بدلیل تماس مستقیم آب مخزن با رخنمون لایه های نمک، آلودگی آب مخزن و نیز احتمال فرار آب از مسیر لایه های نمکی وجود دارد. در این مطالعه، براساس بررسی های میدانی، اطلاعات گمانه های اکتشافی و داده های هیدروشیمیایی تاثیر لایه های نمکی بر کیفیت آب مخزن مورد بررسی قرار گرفت. همچنین، با استفاده از برش های زمین شناسی، مسیرهای احتمالی فرار آب از مخزن سد از طریق سازند کارستی گچساران تعیین شد. نتایج نشان  می دهد با توجه به ادامه ی انحلال نمک در دوره ی بهره برداری، هاله ی آلودگی در فاصله ی بین سد تا بالادست محدوده ی رخنمون های نمکی در مخزن بوجود می آید، ضمن اینکه در تراز های پائین مخزن بیشترین شوری رخ خواهد داد. بنابراین، چنانچه رها سازی آب برای پائین دست از ترازهای پائین مخزن انجام شود، بیشترین تاثیر زیان بار شوری را برای استفاده ی آشامیدنی و کشاورزی خواهد داشت. افزون بر این، کرانه ی راست مخزن در فاصله ی بین یال غربی تاقدیس محلی امبل تا  دره ی شور، بیشترین احتمال فرار آب از طریق رخنمون سازند گچساران را دارا می باشد.

پیش گفتار طرح پژوهشی

آب همواره به عنوان مهم ترین عامل در شکل گیری تمدن های کهن نقش آفرین بوده است. در اغلب کشورهای با سابقه ی تمدن، آثار باستانی متعددی در کنار رودخانه های مهم آن کشورها مشاهده می شود. تمدن مصر باستان، بین النهرین درعراق امروزی و آثار باستانی متعدد در کنار رودخانه های بزرگ کشور ما همه گواهی بر این ادعاست. در این بین رودخانه ی کارون به عنوان پرآب ترین رودخانه ی کشور نقش مهمی در توسعه ی اقتصاد کشاورزی و نیز تولید برق آبی کشور دارد. کارون را به نوعی می توان نماد ملی و سرچشمه ی حیات خوزستان برشمرد. وجود سطح وسیعی از زمین های هموار و مرغوب جلگه ی خوزستان در پائین دست این رودخانه و مجاور آن نیازمند بکارگیری تصمیم درست مدیریتی جهت استفاده ی بهینه از منابع آب این رودخانه برای توسعه ی پایدار کشور می باشد. از طرف دیگر وجود شهرها و روستاهای زیادی در پائین دست این رودخانه و تامین آب مصرفی و آشامیدنی آنها از این رودخانه نیازمند توجه کافی به مسایل زیست محیطی در زمان مطالعه و اجرای هرگونه پروژه صنعتی، کشاورزی و عمرانی بر روی این رودخانه دارد. چنانچه می دانیم رعایت موارد زیست محیطی مدتهاست به عنوان یک معیار بین المللی در توجیه پذیری اجرای پروژه های مهندسی و امکان جذب اعتبارات از بانک جهانی پذیرفته شده است. متاسفانه این موضوع در خصوص پروژه سد مخزنی گتوند علیا با ابهام جدی روبرو است.

پروژه سد مخزنی گتوند، یکی از موقعیت های مورد مطالعه به­منظور استفاده از پتانسیل انرژی برق آبی موجود در رودخانه کارون می باشد. محل احداث این سد دربخش جنوبی رشته کوههای زاگرس و به فاصله حدود 381 کیلومتراز مصب رودخانه کارون واقع شده است. مطالعات مرحله توجیهی و طراحی اولیه پروژه در سال 1376 توسط شرکت مشانیر و شرکت چینی کایتیک خاتمه یافته است. ادامه ی مطالعات فاز تکمیلی این سد در سال 1381 به شرکت مشاور مهندسی مهاب قدس واگذار شد. به نظر می رسد دلیل اصلی جابجایی مشاور پروژه وضعیت خاص زمین شناسی محل سد و وجود توده­های کنگلومرای نابرجا با احجام قابل توجه در موقعیت محور سد (به ویژه تکیه گاه راست) بوده که نگرانی هایی از بابت پایداری دراز مدت پی و تکیه گاهها ایجاد نموده بود. موضوع بسیار مهم دیگری که به دلایل نامعلومی کمتر مورد توجه کارفرمای طرح و مشاورین در زمان مطالعات قرار گرفته بود، وجود رخنمون لایه های ضخیم نمک در  محدوده ی مخزن در فاصله ی 5 تا 9 کیلومتری بالادست سد می باشد. در این محدوده دو معدن فعال نمک تا سال 1387 فعال بوده که نمک استخراجی جهت مصارف چاههای حفاری برای شرکت ملی حفاری ایران بارگیری و ارسال می گردید. بنابه گفته ی کارشناسان سازمان آب و برق خوزستان مطرح شدن وجود نمک به عنوان یک عامل تهدیدکننده ی آلودگی آب مخزن سد در ابتدا توسط تعدادی از کارشناسان زمین شناسی سازمان از جمله آقای مهندس آرش ندری با ارائه ی یک گزارش بازدید از محدوده ی مورد بحث و ارائه به مدیر عامل وقت سازمان در سال 1382 آغاز شده است. گرچه نگارنده نتوانسته است گزارش بازدید یاد شده را دریافت نماید، ولی با توجه به اهمیت موضوع برآن شد تا ابعاد مختلف این معضل را با دقت  بیشتری مورد بررسی قرار دهد. بنابراین ضمن بازدید از محل در سال 1383 و ارائه ی پیشنهاد اولیه ی آن به دفتر تحقیقات سد و نیروگاه، سرانجام در مهرماه 1385 پروژه تحقیقاتی با عنوان "بررسی مشکلات انحلال سازند گچساران در مخزن سد گتوند علیا" تصویب و برای شروع کار به مجری ابلاغ گردید. با توجه به عرف رایج در کشور ما امکان دریافت سوابق مطالعاتی پروژه های اجرایی برای پژوهشگران با مرارت بسیار و چرخه ی طولانی نامه نگاری و در پایان به صورت ناقص صورت می پذیرد. این بدبینی و کتمان واقعیت می تواند سبب شود تا امکان مشخص شدن ابعاد و عواقب یک پروژه مشکل دار بسیار دیرتر از زمان مناسب روشن شود و به تبع آن نیز امکان چاره اندیشی به موقع و یا تجدید نظر در توجیه پذیری اجرای پروژه نیز بسیار پرهزینه خواهد بود. در رابطه با این پروژه نیز پس ازگذشت زمان طولانی از نامه نگاری های متعدد و پی گیری های تلفنی برای دریافت سوابق مطالعاتی و گزارش های زمین شناسی مخزن سد، در برهه ی زمانی که آقای مهندس شمسایی مجری سد گتوند علیا را به عهده گرفته بودند، امکان تهیه ی لوگ زمین شناسی از مغزه نمونه های حفاری گمانه های اکتشافی به نگارنده داده شد و نقشه های زمین شناسی مخزن با مقیاس 10000/1 نیز در اختیار قرار داده شد. با این وجود دسترسی به گزارش زمین شناسی مخزن سد میسر نشد (گرچه صحبت های غیر رسمی با کارشناسان فنی پروژه حکایت از عدم اشاره به بحث نمک به عنوان یک معضل قابل توجه در گزارش مربوطه بوده است).

در این گزارش با انجام بازدیدهای میدانی متعدد، استفاده از تصاویر ماهواره ای، عکس های هوایی، لوگ زمین شناسی گمانه های اکتشافی و اندازه گیری میزان EC وNACL رودخانه ی کارون در بالادست و پائین دست رخنمون های نمکی سازند گچساران در مخزن سد و نیز تهیه ی نقشه ی زمین شناسی جدید و برش های زمین شناسی گسترش، فراوانی و ضخامت لایه های نمکی مشخص شده و سپس با توجه به رقوم قرار گیری آنها میزان تاثیر آنها بر آب مخزن در دوره ی بهره برداری مورد بحث قرار می گیرد. همچنین، امکان و احتمال فرار آب از طریق لایه های نمکی درون مخزن با لایه های نمکی سازند گچساران در خارج مخزن در هر دو کرانه ی راست و چپ نیز مطالعه شده است. نتیجه ی بررسی نشانگر آنست که با توجه به وجود لایه های نمکی واقع در رقوم پائین و نیز فراوانی بلوک ها واریزه ای نمکی مجاور بستر رودخانه، در سال های اول آبگیری بیشترین احتمال آلودگی آب مخزن وجود دارد. زیرا که حجم آب مخزن در این بازه ی زمانی کم می باشد و بده مورد نیاز پائین دست نیز بایستی بطور مداوم از مخزن سد رها شود. از طرف دیگر با توجه به ایجاد زون بندی شوری در مخزن در طول زمان بهره برداری و افزایش غلظت نمک در تراز های پائین تر مخزن، همواره بیشترین آلودگی نیز در این ترازها اتفاق خواهد افتاد و در اینصورت نیز چنانچه رها سازی آب مورد نیاز پائین دست از ترازهای پائین تر مخزن انجام گیرد نیز بیشترین احتمال کاهش کیفی آب وجود دارد. بنابراین، با توجه به اینکه هم اکنون آب آشامیدنی شهرها و روستاهای زیادی در پائین دست از رودخانه ی کارون تامین می شود و بخش گسترده ای از زمینهای کشاورزی جلگه ی خوزستان نیز این رودخانه آبیاری می شوند، هرگونه کاهش کیفی می تواند سبب خسارت و پیامدهای ناخوشایندی در این استان شود.

بررسی برش های زمین شناسی تهیه شده نیز نشانگر آنست که با توجه به رقوم بالاتر تراز آب مخزن در رقوم نرمال به میزان حدود 70 متر نسبت به تراز بستر دره ی شور و نیز وجود یک چشمه ی شور در مجاورت این دره( احتمال پیوستگی رخنمون های نمک از داخل مخزن تا محل این دره)، احتمال فرار آب از مخزن از طریق لایه های نمکی به سوی این دره وجود دارد. بدیهی است در صورت متاثر شدن لایه های نمکی سازند گچساران از جنبش گسل تراستی پیراحمد( که سبب روراندگی سازند گچساران بر روی سازندهای میشان و آغاجاری در محدوده ی دره ی شور شده است) و در صورت رخداد  شکستگی های زیرسطحی در لایه های نمک، امکان جریان و فرار آب از مخزن به سوی این دره با احتمال بیشتری روبرو خواهد بود.   

بنابراین پیشنهاد می شود به منظور پیش بینی چگونگی تاثیر پذیری مخزن از میزان نمک وارده به آن در دوران بهره برداری و برآورد تغییرات کیفی آب مخزن،  مدل کیفی مخزن با توجه به واقعیت های موجود از  لحاظ فراوانی، میزان گسترش و ضخامت لایه های نمک اجرا شود. همچنین، با انجام عملیات ژئوفیزیک و تعیین گسترش عمقی گسلش در محدوده ی یال غربی تاقدیس محلی عنبل(مجاورت رودخانه ی کارون)، امکان پذیری نفوذ آب مخزن از طریق گسل به درون لایه های نمکی در عمق و پیامدهای ناشی از آن شامل، احتمال فرار آب در امتداد لایه های نمکی به خارج مخزن  و نیز نشت احتمالی شوراب های نفتی از طریق گسل به سوی سطح و  ورود به آب مخزن(در صورت ادامه ی گسلش تا سنگ مخزن نفت در سازند آسماری) بررسی گردد. علاوه براین، پیشنهاد می شود احتمال رخداد جنبش آسان تر گسل مورد بحث پس از  نفوذ آب مخزن به درون صفحه ی گسیختگی آن و امکان نفوذ میزان بیشتر نمک از عمق به سوی سطح  و ورود به درون آب مخزن نیز بررسی گردد و سپس در صورت امکان رخداد چنین پدیده ای، تاثیر آن بر کاهش کیفیت آب مخزن در مدل کیفی و محاسبات مربوطه نیز مد نظر قرار گیرد.

فهرست مطالب طرح پژوهشی

فصل اول: کلیات و مطالعات گذشته

1-1- کلیات 1

1-1-1- مقدمه و اهداف پروژه 1

1-1-2- موقعیت جغرافیایی و راههای دسترسی 2

1-1-3- اهداف و مشخصات فنی سد و نیروگاه آبی گتوند علیا 5

1-2- بررسی های گذشته 6

 

فصل دوم: زمین شناسی مهندسی و هیدروژئولوژی محدوده مورد مطالعه

 

2-1- بررسی های اخیر 15

2-2- خاستگاه زایشی رخنمون های سازند گچساران در محدوده مخزن و اطراف آن 15

2-3-  مشکلات مهم زمین شناسی ساختگاه سد گتوند علیا و مخزن آن 24

2-3-1- تودههای نابرجای کنگلومرایی زیر پی سد 24

2-3-2- رخنمون لایه های ضخیم نمک سازند گچساران در مخزن سد 25

2-4- بازدیدهای میدانی و شناسایی پدیده های ژئومورفولوژیکی ناشی از انحلال رخنمون لایه های گچی و نمکی سازند گچساران در مخزن سد 28

2 -5- بررسی های زیر سطحی سازند گچساران در مخزن سد با استفاده از اطلاعات گمانه های اکتشافی 39

2-6- ناپایداری شیب و زمین لغزش 54

2-6-1- عوامل عمده ی موثر در وقوع زمین لغزش ها 56

2-6-2- بررسی پتانسیل لغزش سازند گچساران در محدوده ی مورد مطالعه 57

2-7- بررسی مسیرهای احتمال فرار آب از مخز ن از طریق سازند گچساران در محدوده ی مورد مطالعه 71

2-8- چشمه های شور 83

فصل سوم: کیفیت آب

3- کیفیت آب 87

3-1- نمودار پایپر 92

3-2- صحت آنالیزها و محاسبه خطای آزمایش 105

3-3- نمودار پایپر 106

3-4- نمودار استیف 106

3-5- تعیین قابلیت مصارف مختلف آب رودخانه ی کارون در موقعیت مورد مطالعه 110

3-5-1- مصارف شرب 110

3-5-2- مصرف کشاورزی 112

فصل چهارم: نتیجه¬گیری و پیشنهادات

4-1- نتیجه گیری 116

4-2- پیشنهاد 120

نمایش کامل متن