سد زیرزمینی، مزایا و مناطق مناسب برای احداث

یکی از قدیمی ترین سدهای زیر زمینی جهان در میمه اصفهان و در نزدیکی کاشان احداث شده است .

 این سد زیر زمینی9  متر ارتفاع داشته و قادر به ذخیره حدود270 هزار متر مکعب آب برای مصرف در دوره آبیاری و خشکسالی بوده است همچنین در کشور چندین سد زیر زمینی در حال ساخت وجود دارد که می توان از آن جمله سد زیرزمینی خرانق شهرستان اردکان یزد را نام برد و چند سد زیر زمینی نیز به مرحله بهره برداری رسیده اند . از جمله سد زیر زمینی کهنوج در استان کرمان . این سد به عرض چهل متر و ارتفاع دوازده متر در شیب چهار درصد با هسته رسی ساخته شده که حجم ذخیره آن 10000 هزار متر مکعب می باشد . و جهت تأمین آب شرب منطقه می باشد .

 

مزایا و منافع احداث سد زیرزمینی در مقایسه با سدهای سطحی :

1 - هزینه ساخت بسیار پایین تر

2-  نزدیکتر بودن سد به محل مصرف

3-  کاهش تبخیر از مخزن

4-  بهداشتی تر بودن آب آن نسبت به آبهای پشت سد ها

5-  هزینه بالای توزیع آب سدهای سطحی بوسیله کانال کشی

6-  تکنولوژی ساخت بسیار ساده و عمر طولانی

7-   بسیار ارزانتر وآسانتربودن نگهداری سدهای زیرمینی نسبت به سدهای سطحی

8-  عدم تغییر کاربری زمین در سطح مخزن

9- گل آلود و غیرقابل استفاده نشدن

10- مرطوب و سرسبزشدن زمین روی مخزن، کم شدن نیاز آبیاری و بیشتر شدن قدرت جذب آب

11- جلوگیری از فرونشست زمین

  معایب سدهای زیر زمینی :

1- ذخیره کمترحجم آب در مخزن.

2- تخمین صحیح آب ذخیره شده و قابل برداشت بسیار مشکل است و به عوامل متعددی بستگی دارد .

3- مشکل بودن کنترل عملیات اجرایی، کنترل کیفیت ساخت دیواره اب بند و همچنین کنترل آبگذاری از مرزها و نیاز به دقت و مطالعه بیشتربه دلیل غیر قابل رویت بودن کار.

4- در صورتی که عمق بدنه سد از 70 متر بیشتر باشد پروژه از لحاظ اجرایی و تهیه دستگاه حفاری مناسب و مسائل اقتصادی با مشکل مواجه خواهد شد .

در مقایسه محاسن و معایب سدهای زیر زمینی به وضوح می بینیم که محاسن سدهای زیرزمینی نسبت به معایب آن بسیار چشمگیر تر است .

 با استفاده از سدهای زیر زمینی می توان با توجه به شرایط محلی امکان استفاده از منابع آب زیرزمینی را حداقل تا حدود 30 درصد افزایش داد که این میزان افزایش به خصوص در مناطق خشک رقم قابل ملاحظه ای بوده و می تواند تأثیر بسزایی در منطقه به خصوص در مواقع بحران بگذارد

 

انواع سد زیر زمینی از لحاظ وضعیت قرار گیری در زمین :

الف ) طبیعی :

لایه های نفوذ پذیر از سنگ یا رس تشکیل شده اند که حرکت آب در برخورد با آنها با کندی مواجه شده  ویا قطع می شود .

این لایه ها همانند سطح زمین دارای پستی و بلندی می باشند که حاصل حرکت گسلها – آتش فشانها – حرکتهای پوسته ای و.... هستند هنگامی که آبهای زیر زمینی در هنگام حرکت در شیب زمین به یک لایه نفوذ ناپذیر بلند با ارتفاع زیاد برخورد می کنند از حرکت باز ایستاده و در پشت لایه نفوذ ناپذیر که به عنوان سد زیر زمینی عمل می کند جمع میشوند

  ب) سدهای مصنوعی :

سدهایی هستند که ساخته دست بشر هستند و به دو دسته مدفون و نیمه مدفون تقسیم می شوند .

ب-1 ) سدهای مدفون : این نوع سدها شامل دیواره ای هستند که به طور کامل داخل زمین قرار گرفته اند و مخزن آن در داخل آبرفت بالا دست تشکیل می گردد . اکثر سدهای زیر زمینی از این نوع هستند . سدهای مدفون به دو دسته نزدیک سطح زمین و در اعماق زمین تقسیم می شوند .

ب-1-1) سدهای مدفون نزدیک سطح زمین :لایه نفوذناپذیر مصنوعی هستند که عمود بر مسیر آب زیرزمینی  قرار گرفته اند و ارتفاع آن از سطح زمین بالاتر نمی آید .

ب -1-2-) سدهای مدفون در اعماق زمین : در بعضی مواقع به منظور جلوگیری از خروج آب قنوات در زمان غیر ابیاری وزمستان می توان در محل مناسبی از مسیرقنات اقدام به احداث سد زیرزمینی نمود و آب مازاد را در داخل سفره بالا دست ان ذخیره ساخت .

 این روش به طور سنتی در بعضی از نقاط کشور به کار گرفته شده است . همچنین با احداث این گونه سدها می توان مسیر برخی از چشمه ها و قناتها را مسدود کرد و اب انها را به سمت چشمه اصلی و مادر چاه قناتها هدایت نمود .

 ب-2) سدهای نیمه مدفون : در سدهای نیمه مدفون دیواره نفوذناپذیر غالبا" تا ارتفاع بالاتری از سطح زمین نیز امتداد پیدا می کند که این نوع سدها می توانند علاوه بر یک مخزن زر زمینی با ایجاد یک مخزن معلق سطحی و رسوب گیری جریان رودخانه یا سیل بر حجم مخزن زیر سطحی خود بیفزاید و آن را توسعه دهد  بنابراین برای کنترل سیل نیز مناسب خواهند بود 

کجا می‌توان سد زیرزمینی احداث کرد؟

ترجیحا سد زیرزمینی بر روی یک لایة نفوذ ناپذیر بدلیل ایجاد حجم بزرگتری از آب احداث می‌گردد سدهای زیرزمینی را می‌توان در بستر رودخانه‌های بدون لایة نفوذ ناپذیر نیز احداث کرد ولی ممکن است آب کمتری را ذخیره کنند. حتی در این حالت، آب درلایه ای دیگر جمع شده و اگر قابل برداشت هم نباشد، مانع از فرونشست خواهدشد.

علاوه بر این نکات ذیل قابل ذکر است:

 1- در مناطق خشک و نیمه خشک فقط این نوع سد باید احداث ‌شود

2- در شرایط زیر اجرا آسانتر و هزینه اجرا کمتر خواهد بود: 

   - محلهایی که مصالح بستر دارای نفوذ پذیری بالایی هستند،
   - جایی که دارای یک لایه نفوذناپذیر در نزدیکی سطح زمین وجود دارد، هزینه اجرا کمتر است
   - جایی که فاصله سد زیرزمینی تا محل مصرف کم است
   -  جاهایی که دارای بارندگی نامنظم بوده و آبراهه فصلی باشد
   -  در محلهایی که دارای بیشترین مخزن و کمترین ارتفاع اجرا را داشته باشد
3- ماسة درشت دانه آب بیشتری را نسبت به ماسه ریزدانه ذخیره می‌کند. بستر آبراهه‌های با مواد ماسه‌ای درشت دانه نیز بهتر عمل می‌کنند.
4- سدهای زیرزمینی نبایستی در مکانهایی که هرز‌آب روستاها رها می‌گردد و یا در مکانهایی که آب در آنجاها آلوده می‌گردد احداث گردند.
5- محدودة سد زیرزمینی نبایستی شامل خاکهای شور یا سنگهای شور که آب را شور می‌کنند باشد.
6- سد نبایستی برروی تخته سنگهای فرسوده شده و یا سنگهای شکافدار بدلیل نشت آب در آنها احداث شوند

نتیجه گیری :
سدهای زیر زمینی با توجه به هزینه های پایین ، روش ساخت آسان ، ذخیره اب بهداشتی ، حفظ زمین زراعی، و مزایای بسیاری که نسبت به سدهای سطحی دارند . و به خصوص با توجه به آب و هوای خشک و نیمه خشک ایران یک روش مقرون به صرفه و ساده برای استفاده از آبهای زیرزمینی هستند .

منابع :

- مغربی، مهدی و برومند، پویان، ۱۳۸۳، یازدهمین کنفرانس دانشجویان عمران، دانشگاه هرمزگان

- سد زیر زمینی راهکاری برای تامین و ذخیره آب برای مقابله با خشکسالی اردشیر شفیعی ، مجید خزایی ، علی ملایی- اولین کنفرانس ملی بررسی راهکارهای مقابله با کم آبی و خشک سالی ، جهد دانشگاهی استان کرمان 9و10 اسفند 79 -شرکت سابیر ( وزارت نیرو) سدهای زیرزمینی راهی به سوی توسعه منابع آب ، مهندس علی بهرنگی
- سد زیرزمینی یک تکنولوژی جدید توسعه منابع آب زیرزمینی ،منابع آب منطقه ای اصفهان

http://mohamadkasraie.blogfa.com/post/44/