The effect of the initial relative rate of salt dissolution in the tank on the salinity changes of the dissolved receiving environment (Case study: Gotvand Olya Dam)
محورهای موضوعی : Environmental Engineering
علی شفیعی سرارودی
1
(
)
مهدی قمشی
2
(
)
کلید واژه: مدل فیزیکی, Physical model, سنگ نمک, Salinity profile, Rock salt, Dissolution intensity, پروفیل شوری, شدت انحلال,
چکیده مقاله :
The presence of salt domes and streaks around reservoir dams with evaporation formations is one of the most important challenges created around them, which went under water after dewatering the dam and led to excessive salinity of water in the reservoir and downstream of these dams. The general goal of the current research is to obtain an estimate of dissolution amount of rock salt (available in the Gotvand olya dam reservoir) in water. Firstly, the relative speed of rock salt dissolution and then the effect of released salt amount on the salinity changes of different heights of the reservoir water were investigated in a laboratory manner at a period of 27 days. In this study, a physical model including a polyethylene tank with 3 vertical layers and an electronic panel programmed using a PLC device was used in the Faculty of Water Science Engineering, Shahid Chamran University of Ahvaz. The results of the analysis of dissolved rock salt samples (mg/day) showed that the salinity profile changes initially increased and reached an almost constant value over time. In such a way that on average 25 gr of rock salt was dissolved in the water of the reservoir daily, which indicated the annual dissolution of 5 cm of the salt formation of the Gotvand dam reservoir. On the other hand, the changes in the salinity of the soluble receiving environment bed of the static environment in the laboratory tank indicated a 40-fold difference in the bottom depths salinity of the tank compared to the upper layers and it was a saline supersaturated environment in the receiving environment.
یکی از مهم‌ترین چالش‌های ایجاد شده پیرامون سدهای مخزنی با سازندهای تبخیری، وجود گنبدها و رگه‌های نمکی در اطراف محل است که پس از آبگیری سد به زیر آب رفته و منجر به شوری بیش از حد آب درون مخزن و پایین‌دست این سدها شده است. هدف کلی در تحقیق حاضر دستیابی به یک برآورد از مقدار انحلال سنگ نمک (موجود در محدوده مخزن سد گتوند) در آب است. از این رو، ابتدا سرعت نسبی انحلال سنگ نمک و سپس تاثیر میزان نمک آزاد شده بر تغییرات شوری ارتفاعهای مختلف آب مخزن در دوره 27 روز به صورت آزمایشگاهی مورد بررسی قرار گرفت. در این تحقیق، از یک مدل فیزیکی شامل یک مخزن از جنس پلیاتیلن ۳ لایه عمودی و پنل الکترونیکی برنامهریزی شده با استفاده از یک دستگاه پیالسی در دانشکده مهندسی علوم آب دانشگاه شهید چمران اهواز استفاده شد. نتایج آنالیز نمونههای سنگ نمک حل شده بر حسب میلیگرم در روز نشان داد که تغییرات پروفیل شوری ابتدا افزایشی و به مرور زمان به مقداری تقریباً ثابت رسید. به گونهای که به طور متوسط روزانه 25 گرم از سطح سنگ نمک در آب مخزن حل شد که این امر بیانگر انحلال سالانه 5 سانتیمتر از سازند نمکی مخزن سد گتوند علیا بود. از سویی دیگر، تغییرات شوری بستر محیط پذیرنده انحلالپذیر مخزن آزمایشگاهی حاکی از تفاوت 40 برابری میزان شوری اعماق پایین مخزن در مقایسه با لایههای بالایی و یک محیط فوق اشباع شور در محیط پذیرنده بود.
بقاءدشتکی، ب.، خامه‌چیان، م. و نظری، س. م. ح. (1389). بررسی پایداری دامنه‌های سازند گچساران در مخزن سد گتوند تحت تأثیر تغذیه مخزن و انحلال مواد نمکی. زمین شناسی مهندسی، دوره4، شماره1، ص 826-809.
حداد، ع.، نعیمی، م. و محمدی. ج. س. (1396). ارزیابی اثرات زیستمحیطی سدها در مراحل ساخت و بهرهبرداری. چهارمین کنفرانس بین المللی رفتار بلندمدت و سدهای دوستدار محیط زیست. کمیته ملی سدهای بزرگ ایران. 27-25 مهر1396، تهران، ایران.
حسنوند، م.، دهرآزما، ب.، حافظی مقدس، ن. و کرمی، ر. (1389). بررسی تغییرات کیفی آب موجود در فرازبند سد گتوند علیا. چهارمین همایش و نمایشگاه تخصصی مهندسی محیط زیست. دانشگاه تهران.10 آبان 1386، تهران، ایران.
داموغ، ن. و بنیهاشمی، ر. (1390). بررسی مشکلات ناشی از انحلال سازند گچساران در مخزن سد گتوند. گزارش نهایی پروژه پژوهشی.
داموغ، ن. و زارعی، ح. (1389). گسترش لایههای ضخیم نمکی سازندگچساران در مخزن سد گتوند علیا و تاثیر آن بر کیفیت آب. اولین کنفرانس ملی پژوهشهای کاربردی منابع آب ایران. دانشگاه صنعتی کرمانشاه. 23 اردیبهشت 1389، کرمانشاه، ایران.
دهرآزما، ب.، حافظی مقدس، ن.، حسنوند، م. و کرمی، ر. (1393). بررسی ژئوشیمی سازندهای مخزن سد گتوند علیا و تاثیر آنها بر کیفیت آب سد. مجله انجمن زمینشناسی مهندسی ایران، دوره 7، شماره1، 2، ص. 40-29.
رسولیمنش، م. (1393). ارزیابی ریسک زیستمحیطی آلودگی شوری در مخازن سدها و راهکارهای مقابله با آن. پایان نامه کارشناسی ارشد، تهران، ایران. 125 ص.
زارعی ح. و اژدری ع. (1385). کیفیت شیمیایی منابع آب حوضه آبریز سد ابوالفارس و تأثیر سازند گچساران بر آن. دهمین همایش انجمن زمینشناسی ایران. دانشگاه تربیت مدرس. 13 شهریور 1385، تهران، ایران.
ضیاء، ع.، غلامی، م.ع.، محجوب، د. و ابتکار، ا. (1394). مروری بر مسئله سازند گچساران مخزن سد گتوند علیا قسمت اول: معرفی و تشریح ابعاد مسئله. دومین کنفرانس ملی مکانیک و مهندسی پی. دانشگاه صنعتی قم. 21 مهر 1394، قم، ایران.
قمشی، م. و حق بین، ا. (1392). آنالیز شوری در سد گتوند علیا و اثر آن بر رودخانه کارون. چهارمین همایش ملی شبکه های آبیاری و زهکشی. دانشگاه شهید چمران اهواز. 7-5 اسفند 1392، اهواز، ایران.
قمشی، م. (1395). درسهایی که باید از سرنوشت سد گتوند آموخت. فصلنامه مطالعات راهبردی سیاستگذاری عمومی، دوره6، شماره 20، ص. 187-183.
کریمی وردنجانی، ح. (1388). هیدروژئولوژی کارست - مفاهیم و روشها. انتشارات ارم شیراز، شیراز، 414 ص.
محمد طاهری، ح. (1393). تحلیل دادههای صحرایی و شبیهسازی توزیع شوری در مخزن سد با سازندهای نمکی، پایان نامه کارشناسی ارشد، تهران، ایران.
منجزی، س.، مؤمنی، م.، نجارچی، م.، منجزی، ن. و حسونیزاده، ه. (1401). شبیهسازی توزیع شوری به علت کارست نمکی فعال در سد گتوند با استفاده از سیستم داینامیک و تعیین پارامترهای مؤثر بر مقدار شوری. پژوهشیهای چینهنگاری و رسوبشناسی، دوره 86، شماره 1، ص. 98-67.
نجمانی، م. (1382). سد و محیط زیست. وزارت نیرو، کمیته ملی سدهای بزرگ ایران. چاپ اول. تهران.
ندرخانلو، و.، مظاهری، م. و محمدولی سامانی، ج. (1396). بررسی و مدلسازی چالش سد گتوند علیا (هیدرودینامیک و شوری مخزن) و ارائه راهکارهای مدیریتی. محیطشناسی، دوره 43، شماره 2، ص. 265-251.
هاشمی حیدری، س.م.، جلیلی قاضی زاده، م. ر. و محجوب، د. (1391). بررسی عددی تاثیر ضریب انحلال نمک بر توزیع شوری درمخازن دارای سازند نمکی. نهمین کنگره بین الملی مهندسی عمران. دانشگاه صنعتی اصفهان. 19 تردیبهشت 1391، اصفهان، ایران.
هاشمی حیدری، س.م.، جلیلی قاضیزاده، م. ر.، احسانی، م.، احمدی، ا. و محجوب، د. (1398). شبیهسازی عددی و بررسی آزمایشگاهی انحلال کارست نمکی در مخازن سدها. نشریه مهندسی عمران مدرس، دوره 19، شماره5، ص 235-221.
هاشمیفرد، ا.، کردوانی، پ. و اسدیان، ف. (1397). بررسی تغییر فرم سازند گچساران در محدوده سد گتوند علیا با استفاده از داده های سنجش از دور راداری. فصلنامه جغرافیای طبیعی، دوره 11، شماره 40، ص 61-49.
Balay, I. (1969). The occurrence of calanoid copepods in athalassic saline waters in relation to salinity and ionic proportions” Internationale Vereinigung fur Theoretische and Angewandte Limnologie Verhandlungen , 17, pp: 449-455.
Chapra, S.C. (1997). Surface water-quality modeling. New York. McGraw Hill Companies, Inc.
Mudry, J., Zwahlen, F., Bertrand, C. and LaMoreaux, J.W. (2014). H2Karst Research in Limestone Hydrogeology. Springer International Publishing.
