ارزیابی عملکرد مخزن سد نهب در شرایط خشک سالی با استفاده از مدل MODSIM

سابقه و هدف: با توجه به کمبود منابع آب در دسترس و افزایش مداوم تقاضای آب، احداث سدهای جدید امری اجتناب ناپذیر به نظر می رسد. سدها از جمله سازه های زیربنائی برای ذخیره و تامین آب به ویژه در دوره های خشک سالی هستند. چنانچه بهره برداری از مخازن بهینه باشد، اهداف سد به نحو مطلوبی تامین می شود، ولی از آنجاکه بهره برداری بهینه از سیستم های بزرگ منابع آبی وقت گیر، پیچیده و بعضا دست نیافتنی است، استفاده از روش های جایگزین مدل های بهینه سازی که با دقت قابل قبول، امکان رسیدن به جواب مناسب نزدیک به بهینه را داشته باشند، راه حل مناسبی به نظر می رسد. یکی از این سدها که در مرحله اجرا می باشد، سد مخزنی نهب واقع بر روی رودخانه خررود در استان قزوین است. هدف بهره برداری از این سد، ذخیره جریانات نابهنگام و سیلابی رودخانه خررود و تنظیم آن برای تامین حقابه اراضی کشاورزی پایین دست و تغذیه آبخوان دشت قزوین می باشد. هدف از این تحقیق، بررسی نحوه تخصیص آب به مصارف کشاورزی، زیست محیطی و تغذیه مصنوعی آبخوان در شرایط خشک سالی با استفاده از مدل MODSIM می باشد. مواد و روش ها: شبیه سازی بهره برداری از سد نهب با استفاده از مدل MODSIM، برای یک دوره بلندمدت 50 ساله و طی سال-های آبی 45-1344 تا 94-1393 و همچنین یک دوره خشک سالی هیدرولوژیکی 17 ساله طی سال های آبی 78-1377 تا 94-1393 که بر اساس تغییرات متوسط آبدهی رودخانه نسبت به میانگین طولانی مدت تعیین گردیده، انجام شده است. شبیه سازی به صورت ماهانه برای چهار گزینه قبل از رسوب گذاری ، رسوب گذاری 20 ساله ، رسوب گذاری 50 ساله و شرایط مخزن صفر انجام شده است. اولویت بندی تخصیص آب شامل اولویت اول نیاز زیست محیطی ، دوم حقابه کشاورزی و سوم نیاز تغذیه مصنوعی اختصاص داده شد. کاهش حجم آب خررود در محل احداث سد از سال آبی 78-1377 تا آخرین سال آبی 94-1393 ، به دلایل مختلف از جمله خشک سالی و برداشت از بالادست، باعث افت عملکرد سد نهب شده است، به طوری که نیازهای هیچ یک از بخش های مصرفی در حد قابل قبول تامین نشده است. یافته ها: با مقایسه نتایج گزینه های مربوط به رسوب گذاری مشخص می شود که در شرایط رسوبگذاری 20 ساله، مخزن سد بهترین عملکرد را دارد که به دلیل حجم مرده کم در مقایسه با حجم مفید مخزن در این شرایط است. با مقایسه عملکرد مخزن در شرایط مخزن صفر با گزینه های رسوبگذاری مشخص می شود که احداث سد تاثیر چندانی بر روی بهبود شرایط توزیع آب نخواهد داشت و مقادیر تامین در این شرایط بهبود قابل توجهی نخواهد کرد. بمنظور ارزیابی نتایج شبیه سازی بهره برداری از مخزن سد نهب در گزینه های مختلف از شاخص های درصد تامین حجمی ، اعتماد پذیری، برگشت پذیری و آسیب پذیری استفاده شده است. همچنین نتایج حاصل از شبیه سازی نشان داد که در شبیه سازی بلند مدت (50 ساله) و شرایط خشک سالی احداث سد تغییر بسیار کمی در افزایش درصد تامین حجمی و زمانی نیاز آب در منطقه خواهد داشت، به طوری که درصد تامین کل حقابه ها در شرایط رسوبگذاری 20 ساله و 50 ساله به ترتیب از 4/77 به 7/37 درصد و از 7/73 به 8/35 درصد و برای شرایط مخزن صفر از 8/58 به 1/34 درصد کاهش یافته است، که در صورت ادامه شرایط خشکسالی و افزایش 1 تا 2 درصدی میزان تامین ها نسبت به شرایط موجود، احداث سد و ادامه روند اجرای آن را کاملا توجیه ناپذیر می نماید. نتیجه گیری: به طور کلی می توان نتیجه گرفت که در صورت ادامه روند خشک سالی، احداث سد نهب جهت بهبود شرایط توزیع آب توجیه پذیر نمی باشد و شاید تنها کاربرد آن کنترل سیلاب های ناگهانی و جلوگیری از خسارت ناشی از سیلاب در پایین دست سد باشد.

Keywords:

سد نهب , بهره برداری , خشک سالی , شبیه سازی , MODSIM