بررسی امکان سنجی ارتباط چشمه با دبی قابل توجه واقع درپائین دست سد کارون 3 با مخزن سد

محدوده ی مورد مطالعه در 28 کیلومتری شرق شهرستان ایذه، در شرق استان خوزستان واقع شده است. بعد از آبگیری سد کارون 3 در نوامبر 2004 و پی آمد آن با افزایش تراز آب مخزن، علاوه بر افزایش دبی چشمه های موجود پائین دست، چشمه های جدیدی نیز ظاهر شده اند. از جمله مهمترین آنها، می توان به چشمه ابوالقاسم و چشمه فصلی دیگری واقع در مجاورت آن، در پایین دست جناح راست مخزن سد اشاره نمود. چشمه ابوالقاسم قبل از آبگیری سد موجود بوده است. بعد از آبگیری، دبی چشمه ابوالقاسم افزایش یافته است و چشمه فصلی به چشمه ای دائمی تبدیل شده است. گل آلوده شدن آب هر دو چشمه ی یاد شده، هیچگونه همخوانی زمانی با گل آلودگی رودخانه کارون، قبل از آبگیری مخزن و نیز پس از آبکیری مخزن سد نداشته است. در این پژوهش با استفاده از بررسی عکس های هوایی و ماهواره ای، انجام بازدیدهای صحرایی و نیز مجموعه ای از مطالعات زمین شناسی، هیدروژئولوژیکی، هیدروشیمی و ایزوتوپی مشخص شده است که چشمه های مورد بحث، در زمان قبل از آبگیری، ارتباطی با رودخانه ی کارون در بالادست مو قعیت سد نداشته اند. وجود لایه های مارن-آهک مارنی نفوذناپذیر متعلق به واحد آسماری بالایی مانع از این ارتباط هیدرلیکی شده اند. بعد از آبگیری سد و افزایش تراز آب مخزن، بخشی از رخنمون های یاد شده در کرانه ی راست به زیر آب رفته و سبب نفوذ آب مخزن به درون آبخوان کارستی تأمین کننده ی آب چشمه ها و در نتیجه افزایش دبی چشمه ها ی مذکور شده است.

افزایش رشد جمعیت کشور از یکسو و نیز رشد سریع صنایع مختلف از سوی دیگر؛ سبب نیاز روزافزون جامعه به انرژی الکتریسیته شده است. هم اکنون حدود 90 در صد انرژی الکتریکی مورد نیاز کشور از طریق نیروگاههای با سوخت فسیلی تأمین می شود. چنانچه می دانیم، نیروگاههای برقابی امتیاز های بسیار بالاتری از دیدگاه مسائل محیط زیستی در مقایسه با نیروگاههای با سوخت فسیلی دارا می باشند. علاوه براین، با توجه به اینکه انرژی مورد نیاز جهت به حرکت درآوردن توربین ها در نیروگاه های برقابی و تولید انرژی الکتریکی با استفاده از آب میسر می شود، در عمل مواد اولیه ی این انرژی به صورت رایگان، با جمع آوری رواناب ها و سیلاب هایی که می توانست به صورت غیر ضرور و کنترل نشده در فصول مختلف به سوی اقیانوس ها، دریاها و تالاب های پائین دست سرازیر شود، تأمین می گردد. جلوگیری از خسارت سیلاب و نیز استفاده های گوناگون آشامیدنی، کشاورزی، صنعتی و.. از آب های جمع آوری شده در مخزن سدها از دیگر مزیت های جنبی تولید انرژی الکتریکی از طریق نیروگاههای برقابی است. با توجه به امتیاز های یاد شده، استفاده از تمامی پتانسیل نیروگاه های برقابی هر کشور می تواند به عنوان یکی از هدف های مهم و اصلی در نظر گرفته شود. این موضوع سبب شده است تا پتانسیل احداث نیروگاههای برقابی کوچک و میکرو بر روی سرشاخه ها و رودخانه های با دبی کم نیز در دستور کار وزارت نیرو قرار گیرد.

از طرف دیگر انشعابات متعددی به منظور انتقال آب از سرشاخه های کارون به سمت استان های مجاور نیز در حال مطالعه و اجرا می باشد و همین موضوع نیز سبب کسر بخشی از منابع آبی وارده به مخازن سدهای احداث شده بر روی رودخانه کارون می گردد. بنابراین، استفاده ی بهینه از منابع آب موجود در اختیار در مخزن سدها بسیار با اهمیت می باشد. در این پژوهش، موضوع فرار آب از مخزن سد کارون3 از کرانه ی راست از طریق چشمه های واقع در فاصله ی حدود5/2 کیلومتری مخزن مورد بحث قرار می گیرد. با توجه به اینکه دبی خروجی از چشمه های مورد بحث قابل ملاحظه بوده و به صورت یک دبی تنظیم شده و مداوم در حال جریان و خروج از مخزن سد می باشد، در صورت مهار شدن، امکان استفاده از انرژی آن در شرایط پیک مصرف مهیا میباشد. علاوه براین، سرعت بالای جریان در موقعیت مظهر چشمه ها، نشانگر سرعت نسبتا بالای جریان از راه مسیر های کانالی در آبخوان تغذیه کننده است. این موضوع امکان توسعه کارستی شدن در سنگ آهک میزبان و نیز فرسایش فیزیکی و نتیجتا امکان گسترش معابر هدایت کننده و فرار آب بیشتری را در آینده از مخزن سد را ممکن می سازد. بنابراین، با افزایش فرار آب از مخزن، کاهش بیشتر تولید انرزی برقابی و درآمدهای پیش بینی شده از طرح را در پی خواهد داشت. تجربه بدست آمده از احداث نیروگاه 2000 مگاواتی سد شهید عباسپور نشان می دهد که به دلیل پائین بودن رقوم مخزن(عدم تناسب بین میزان آب ورودی به مخزن وآب خروجی مورد نیاز پائین دست، بویژه در فصول خشک)، عملا امکان استفاده از تمام توان تولیدی این نیروگاه میسر نمی باشد. به نظر میرسد همین موضوع در رابطه با سد کارون 3 که نیروگاه آن با همین توان تولید ا حداث شده و در فاصله تقریبی 70 کیلومتری بالادست ساخته شده است و طبیعتا به دلیل کسری حوضه آبریز میانی ، منابع آبی کمتری را نیز در اختیار دارد، با شدت بیشتری اتفاق بیفتد.

پیشنهاد این پروژه پژوهشی که اندکی بعد از زمان آبگیری مخزن سد کارون3 انجام گرفت، به منظور بررسی وجود یا عدم وجود ارتباط بین چشمه ها ی با بده قابل توجه واقع در پائین دست با مخزن سد بوده است. بده چشمه های مورد بحث، قبل از آبگیری سد در آبان ماه 1383 حدود 300 لیتر در ثانیه بوده که پس از آبگیری سد و بالاآمدن تراز دریاچه تا رقوم نرمال سد بده آنها به حدود 5/2 متر مکعب در ثانیه رسید. در ابتدای آبگیری سد، علی رغم انجام مطالعات هیدروژئولوژیکی و ردیابی رنگ آمیزه ای در فازهای مطالعاتی سد و نیز به دلیل گل آلود شدن زمانی متفاوت آب چشمهها و رودخانه کارون، ارتباط بین چشمهها و رودخانه کارون در بالادست سد با تردید روبرو بوده است. در چند ماهه اول بعد از آبگیری سد، با پایش ساعتی و روزانه افزایش تراز آب مخزن و بده چشمهها مشخص شد که با افزایش تراز آب مخزن بده چشمهها نیز افزایش می یابد، بنابراین احتمال ارتباط هیدرولیکی بین مخزن سد و چشمهها مطرح گردید. در این پژوهش سعی شده است با استفاده از مطالعات زمینشناسی، هیدروژئولوژی، هیدروشیمی و ایزوتوپی منابع تغذیه ی چشمهها و نشتی های یاد شده مورد بررسی قرار گیرد.

همچنین گرچه در زمینه پدیده ی کارست در سازندهای سخت مطالعات فراوانی در ایران و جهان صورت گرفته است ولی در ارتباط با مسائل نشت و فرار آب از مخازن سدهای احداث شده بر روی سازندهای آهکی-کارستی کشور کاستی های زیادی وجود دارد.

با توجه به اینکه سدهای مخزنی مارون، کارون 1 ، کارون3 ، کارون 4 و نیز سدهای در دست مطالعه کارون 2 ، بازفت ، سیمره ، پاعلم ، بختیاری، ابوالعباس، باباحمد(تالوگ) و صیدون در حوضه زاگرس و نیز سدهای دیگری در سایر نقاط ایران بر روی سازندهای آهکی احداث شده است، ضرورت انجام مطالعات جامع هیدروژئولوژی کارست در مراحل مطالعاتی سد بسیار با اهمیت می نماید. انجام مطالعات یاد شده سبب شناسایی مسیرهای نشت و فرار احتمالی آب از طریق تشکیلات آهکی پی و تکیه گاه سدها و نیز سازندهای آهکی و یا تبخیری( ژیپس و انیدریتی) در مخزن سد ها خواهد شد و می تواند نقش مهمی در انتخاب بهینه موقعیت سد و پیشگیری از هزینه های کلان آب بندی در دوره ی علاج بخشی ایفا نماید.