گرایش: مهندسی آب
معاون پژوهشی
دانشگاه آزاد اسلامی
واحد علوم تحقیقات هرمزگان
چکیده:
در این تحقیق اثر شیب زمین، اختلاف ارتفاع ایستگاههای تقویت فشار،ارتفاع ازسطح دریا بر ویژگی های طول مسیر سامانه های انتقال آب به منظور امکان سنجی و تسهیل پیش بینی بکارگیری آن وبهره وری بهینه مورد مطالعه قرار گرفته است.هدف از این پژوهش انتخاب بهترین گزینه انتقال آب با در نظر گرفتن مؤلفه های گفته شده از سرچشمه رودخانه سیمره به سد سیمره در جهت افزایش تراز نسبی آب سد در جهت پاسخگویی به پوشش نیازهای موجود در سال های آتی بر اساس بحران های آبی و خشکسالی ودر حال حاضر قرار گیری منطقه مورد مطالعه درشرایط اقلیمی خشک و وجود برخی فعل و انفعالات در طول مسیر معمول رودخانه به دلیل هدر رفت ،تبخیرو انشعابات گرفته شده سد سیمره با کمبود دبی آب تحویلی مواجه شده است که لازم است تمهیداتی در جهت جبران آب در سد سیمره صورت گیرد.مسیر معمول از سرچشمه تا سد ۶۵۰ کیلومتر بوده و با انتخاب مسیر بهینه به ۲۲۰کیلومتر تقلیل یافت و تمامی محدودیت های طول مسیر مورد بررسی قرار گرفت.در مسیر انتخابی ۲۲ ایستگاه تقویت جریان آب–توان مؤثر پمپ های بکار گرفته شده هرکدام ۱۲.۳کیلو وات به منظور حجم انتقال آب به میزان ۳۰۰ مترمکعب بر ثانیه مورد ارزیابی قرار گرفت ودر نرم افزار Matlab شبیه سازی و تجزیه وتحلیل شده است.
نتایج استنتاج شده از نرم افزار نشان داد با توجه به شرایط توپوگرافیکی مسیر محدودیت هایی وجود دارد که در طول نیمی از مسیر بدلیل شرایط مناسب شیب، بازدهی و توان مؤثر پمپ ها روند صعودی داشته ودر بخشی دیگر بدلیل بالا رفت شیب زمین که نتیجه آن تفاوت ارتفاع از سطح ایستگاه ها بوده قدرت انتقال آب افت فزاینده ای را نشان میدهد که می بایست یا از موتور های با توان بالاتر بهره گرفت یا تعداد ایستگاههای تقویت فشار را بیشتر کرد که در صورت برطرف شدن این محدودیت ها مسیر سامانه انتقال به یک مسیر مطلوب وبهینه بدل خواهد شد.
کلمات کلیدی:اختلاف ارتفاع،پمپاژ،سیمره،شیب،انتقال آب
فصل اول
(کلیات تحقیق)
(مقدمه هدف ضرورت)

مقدمه:
یکی از مهمترین چالش های پیش روی مدیران و دست اندرکاران تأمین منابع پایدار آب آن هم در شرایط حاد وهیدرولوژیکی نظیر بحران های خشکسالی است که میتواند کم وکیف شرایط زیستی را تحت تأثیرقراردهد.نارسایی در آبرسانی به محصولات کشاورزی از یکسو وضعف سیستم های آبرسانی در صنایع وشیلات از سوی دیگر به یکی از عوامل چالش برانگیز تبدیل شده است.حفظ وصیانت این منابع حیاتی تجدید شونده وبهره وری بهینه اقتصادی وعادلانه ازآب به عنوان یکی از چالش های بشری بوده وکلید توسعه پایدار تلقی میگردد.بدلیل ثابت بودن عرضه این منابع تجدید پذیرودرمقابل،تقاضای فزاینده آن در جهان طی صد سال اخیربیش از شش برابر شده است ونسبت به افزایش جمعیت سه برابری، اهمیت تنظیم نمودن این معادله را بیش از پیش برجسته می نماید.تداوم این روند چالش زا بالاخص در مقرضی که حجم عرضه نیز بدلیل ورود بخش عمده ای از آلاینده ها شامل پساب های صنعتی،زه آب های کشاورزی ، فاضلاب های شهری و روستایی ،منابع محدود آب را از حیض انتفاع خارج ساخته است^[۱].
مطالعه پهنه جغرافیایی و اکولوژیکی برخی ازمناطق کشورنشانگر وجود استعداد ذاتی برای تحقق اهداف توسعه در بخش تولیدات کشاورزی ودامپروری می باشد یکی از راهبردهای عملی درهمین زمینه توسعه این مناطق از طریق بکارگیری شیوه انتقال آب از سرشاخه های رودخانه سیمره به سد سیمره در شهرستان دره شهر می باشد که پایش وارزیابی اولیه این طرح میتواند به ارتقاء جایگاه اقتصادی این طرح بسیارارزشمند منجر گردد.

دراین پژوهش محقق قصد داشته به بررسی و زمینه یابی مطالعات اولیه آن اقدام نموده و با در نظر گرفتن مسیر انتقال آب از یکی از سرچشمه ها، با بازدهی و دبی آب بسیار بالا در منطقه ای در شهرستان کوهدشت در استان لرستان، به ارزیابی شیوه ها و مسیر بهینه انتقال آب پرداخته است.مسیر معمول حرکت جریان آب در طول رودخانه از منبع تا حوزه آبریز سد سیمره به طول ۶۵۰ کیلومتر بوده که با گذر از مناطق مختلف، میزان پرت آب ویا هدر رفت آب بسیار زیاد می باشد. در مسیر معرفی شده، طول جریان حرکت آب به ۲۲۰ کیلومتر کاهش یافته و میزان پرت آب با توجه به حرکت آب در لوله های بتنی و فولادی در نظر گرفته شده بسیار ناچیز است. بنآبر این بازدهی مصرف آب بالا رفته و از سویی با توجه به بالا بودن دبی محل آبگیری، میزان کاهش جریان عبوری آب تا حدودی کم خواهد بود.
این شیوه انتقال بخصوص در سالهای خشکسالی و یا کاهش جریان آب در مسیر رودخانه میتواند بسیار سودمند و مقرون به صرفه باشد. حوزه آبخور زمین های کشاورزی در منطقه دره شهر از جمله مستعد ترین زمین های کشاورزی بوده که با طرح انتقال آب، میزان بازدهی آنها بسیار بالا خواهد رفت. به هر روی، بنا بر اهمیت موضوع انتقال آب در محدوده مورد مطالعه، هدف از
این پژوهش به دنبال مطالعه چگونگی انتقال آب به روش پمپاژ از سرشاخه های رودخانه با بهره گرفتن از نرم افزار متلب می باشد.
۱-۲- بیان مسأله اساسی تحقیق :
منابع آب تجدید شونده یکی از مؤلفه های مهم در توسعه پایدار کشاورزی وصنعتی در مناطق خشک ونیمه خشک می باشد.روند فزاینده جمعیت ورشد اقتصادی بخش عمده ای از اقشار کشورهای در حال توسعه مانند چین وهند که لکوموتیو حرکت مصرف گرایی در دهه های اخیر را تشکیل داده اند باعث اعمال فشار روی عرضه وتقاضای منابع آب تجدید شونده شده اند.رقابت پذیری در بخش های مهم مصرف مانند کشاورزی با مصرف بیش از ۹۰درصد از آب تجدید شونده در کنار مصارف شرب شهری،صنعتی،شیلات ونیازهای زیست محیطی بهمراه نیازهای بخش تفرجی، مدیریت وبهره برداری بهینه از این امکانات محدود وحیاتی را بیش از پیش در اولویت برنامه ریزی کلان کشورهای در حال توسعه و پیشرفته قرار داده است.درصورتی که تدابیر مدیریتی منظمی همسو با روندروبه رشد مصرف آب اندیشیده نگردد، شرایط را برای بروز بحرانهای حادتر فراهم خواهد نمود.به لحاظ اهمیت این منابع طبیعی تجدید شونده، مطالعات نظام مند در جهت رسیدن به یک مدل کارآمد مدیریتی اجتناب ناپذیر شده است.یکی از ابزارهای کارآمد برای تأمین نیازآب بخش های شرب ،کشاورزی و صنعتی استحصال آب از سرچشمه ها و انتقال آن به بخش های متقاضی است.بنابر این ایجاد سازوکار های مؤثر برای مدیریت عرضه وتقاضامیتواند دراین راستا مشکل گشا باشد.^[۲]
سیستم های انتقال آب معمولاً یابه روش ثقلی ویا پمپاژ بوده که می تواند در کانال های انتقال وتوزیع از طریق سامانه های لوله کشی به مصارف متفاوت برسد. عوامل متعددی برمیزان کارایی این سیستم ها ازجمله، شرایط توپوگرافی مسیر انتقال از مبداء تا مکان مصرف، شیب اراضی، کیفیت خاک و موارد دیگر دخالت دارد.
احداث سد سیمره در منطقه دره شهر و وجود استعداد های بالقوه اراضی آبخور آن وانتقال بخشی ازآب این رودخانه به حوزه بالادستی سد سیمره از جمله راهبردهایی است که در ایجاد توسعه پایدار منطقه می تواند تأثیر گذار باشد. به این منظوربررسی روش های ارتقاء راندمان انتقال یکی از مهمترین مواردی است که به توسعه پایدار کمک شایانی میتواند داشته باشد.
لازمه انتقال آب در یک محدوده وسیع(فاصله ۲۲۰ کیلومتر از انتهای مسیر رودخانه سیمره در شهرستان کوهدشت-عباس خان و ابتدای آبگیری سد سیمره ) و با ترازهایی متفاوت ازسطح دریا( سرچشمه رودخانه سیمره با ۱۰۳۰ متر و دره شهر با۲۲۴۷ متری از سطح دریا) نیازمند بهره گیری از کانال های انتقال آب توسط سامانه تحت فشار برای پمپاژ آب می باشد.این سامانه شرایط را برای آبگیری توسط سیستم های مکش میسر می کند .با توجه به لزوم افزایش سطح آب سد سیمره برای تأمین نیازمصرف کنندگان، چگونگی انتقال آب به روش پمپاژاز سرشاخه های رودخانه سیمره با بهره گرفتن از نرم افزار بررسی میگردد. در این راستا سوالی که میتواند مطرح باشد این است که ادوات و سیستم های مورد نیاز برای انتقال این حجم از آب شامل چه مواردی بوده و درصد کارایی و راندمان این طرح به چه میزان است.
۱-۳- اهمیت و ضرورت انجام تحقیق :
یکی از مهمترین و راهبردی ترین سیاست گذاری ها در زمینه توسعه کارایی استفاده از منابع آب و هدایت بهینه آب در سطح دنیا، بکارگیری پروژه های انتقال آب ازمنابع مستعد و آبخیز به مناطقی بوده که با وجود سایر پتانسیل ها نظیر زمین های کشاورزی و مراتع، دارای کمبود شدید منابع آبی بوده اند. در این راستا، پروژه های انتقال آب بخصوص از منابع آبی نظیر رودخانه ها به رودخانه های دیگر و یا از سد ها به رود خانه ها و…. به طور معمول در سطح دنیا در حال اجرا و یا در شرایط بازدهی می باشند. ^[۳]در داخل کشور، مناطقی همچون استان ایلام دارای پتانسیل ها و ظرفیت های ناب در زمینه کشاورزی و دامپروری می باشد که کمبود منابع آب سبب زایل شدن تلاش کشاورزان از یک سو و از سویی دیگر عدم استفاده از حداکثر ظرفیت تولیدی است. یکی از رهیافت های مهم در این زمینه انتقال آب از منابع پر آب رودخانه سیمره است که با گذر از چندین استان کشور از مسیر این استان بخصوص در مناطقی همچون شهرستان دره شهر عبور می نماید.با احداث سد سیمره بر روی رودخانه سیمره، تا حدودی استفاده بهینه از این منابع آبی محقق گردیده و لیکن،میزان آب ورودی نه تنها کم بوده بلکه تهدید های ناشی از وجود فصول خشک و کم آب می تواند بازدهی این سد را کاهش داده و سبب کاهش کمی و کیفی تولید کشاورزی در منطقه شود. بنابراین لزوم احداث مسیر انتقال آب از سرچشمه های پر آب به طور مثال در منطقه کوهدشت استان لرستان و استفاده از امکانات خاص انتقال می تواند در ایجاد اطمینان از ورودی آب مداوم به سد و ایجاد بازدهی بالا مثمر ثمر باشد.
۱-۴- مرحله ساخت و اجرا:
بسیاری از مسائل در اجرای شبکه های انتقال آب با انتخاب پیمانکار دارای صلاحیت ونیز توان بالای نظارت لازم وصحیح برعملیات اجرایی در این مرحله حاصل می گردند.ازجمله نیز میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
زیر سازی مناسب کانال ها ، تأسیسات و جاده های سرویس که منجر به عدم نشست،شکستگی یا ریزش آنها شود،بتن ریزی ولاینینگ اصولی و درست ،استفاده از مصالح مناسب واستاندارد،توجه به رعایت معیارهای فنی و مهندسی در عملیات ساخت،رعایت اصول ساخت ویا تکمیل کانال ها وتأسیسات^[۴] و… .
۱-۴-۱- مرحله بهره برداری :
مسائل دوران بهره برداری از شبکه ها همانند سایر مراحل قبل (با فرض اینکه مسائل طراحی واجرا به شرح قبل مطرح باشند) بطور عمده ناشی از ویژگیهای فنی و ساختار شبکه و شرایط اجتماعی و فرهنگی منطقه و نیز مسائل مرتبط با حوزه مدیریت شبکه ها می شوند. البته یکی از مشکلات مهم در دوره بهره برداری، تخریب زود هنگام شبکه انتقال آب و اجزای آن بعلت عدم نگهداری صحیح و منطبق با دستورالعمل ها و استانداردهای طراحی و یا کارخانجات سازنده تجهیزات ودستگاههای مورد استفاده در شبکه است. عدم رسیدگی به موقع و رعایت نکردن اصول نگهداری تأسیسات، ابنیه وتجهیزات شبکه های انتقال آب نه تنها به کاهش بازدهی این سازه های گران بها وکاهش عمر مفید آنها بلکه به افزایش چشمگیر هزینه های تعمیرات آنها نیز منجر شده است.^[۵]
۱-۵- اهداف مشخص تحقیق:
هدف اصلی این تحقیق عبارت است از
بررسی انتقال آب از سرشاخه های رودخانه سیمره به سد سیمره در شهرستان دره شهر
ترتیب سایر اهداف این تحقیق عبارتند از:
بررسی تأثیر شرایط توپوگرافیکی و شیب زمین بر انتقال آب از سرشاخه های رودخانه سیمره به سد سیمره
بررسی تأثیر تفاوت ارتفاع از سطح دریا در انتقال آب از سرشاخه های رودخانه سیمره به سد سیمره
بررسی تجهیزات و ادوات کاربردی مطابق با شرایط خاص انتقال آب از سرشاخه های رودخانه سیمره به سد سیمره
بررسی شرایط لازم کانال انتقال آب از سرشاخه های رودخانه سیمره به سد سیمره
۱-۶- نحوه انجام کار:
روش گردآوری اطلاعات (میدانی- کتابخانه ای وغیره)
با وجود اینکه این تحقیق یک تحقیق کاربردی می باشد و با موضوع بررسی انتقال آب به روش پمپاژ از سرشاخه های رودخانه بااستفاده از نرم افزار است، پاره ای از اطلاعات از سازمان زمین شناسی ونقشه برداری استان لرستان، شرکت آب منطقه ای استان ایلام ،آب نیرو(سد و نیروگاه سیمره) در دره شهر و کتاب های سازه انتقال آب جمع آوری گردیده است.
۱-۷- سؤالات تحقیق: