برآورد عمر مفید مخزن سد نگارستان با ترسیم منحنی هیپسومتریک بهروش Strahler اصلاحشده و تصاویر ماهوارهای
نویسندگان
1 گروه مهندسی آب، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران
2 گروه مهندسی آب، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران
3 گروه مهندسی آب، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران
4 گروه مهندسی آب، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران
doi
10.22067/jsw.2024.89646.1432چکیده
مخازن سدها از منابع حیاتی تأمینآب جوامع بشری محسوب میشوند که آگاهیداشتن از مقدار حجم آب ذخیرهشده در آنها امری ضروری است. استفاده از اشل و منحنی حجم-سطح-ارتفاع مخزن که بهکمک عملیات نقشهبرداری تهیه میشود، روش معمول برای تخمین ظرفیت ذخیرهسازی مخازن میباشد. با گذشتزمان و وقوع رسوبگذاریهای متعدد، منحنی حجم-سطح-ارتفاع مخزن تغییر میکند که استفاده مجدد از آن نیازمند تصحیح این منحنی است. عملیات هیدروگرافی مخازن بااستفاده از ابزاری مثل اکوساندر روشی مرسوم برای تصحیح این منحنیاست که علاوه بر پرهزینه بودن، زمانبر نیز میباشد. در سالهای اخیر مطالعات مختلفی برمبنای سنجشازدور با هدف تخمین حجم آبذخیرهشده در مخازن، بهمحاسبه سطوح آب برای ترسیم منحنی حجم-سطح-ارتفاع پرداختهاند. اساس کار این مطالعات تفکیک پهنههای آبوخشکی بهکمک شاخصهای طیفی، محاسبه سطوحآب و ترسیم منحنیهای سطح-ارتفاع مخازن بااستفاده از روابط خطی یا چندجملهایها میباشند. محدودیت این روشها عدمدقت مناسب روابط خطی یا چندجملهای در برازش منحنی سطح-ارتفاع مخزن برای نقاط ابتدایی و انتهایی بازه تغییرات عمقآب است. در این پژوهش با هدف رفعمحدودیت روابط خطی و چندجملهای برای پیشبینی دقیق نقاطی از منحنی سطح-ارتفاع مخزن که دادههای مشاهداتی بهدلیل عدم وقوع موجود نیستند، از ترسیم منحنی هیپسومتریک بهروش استرالر اصلاحشده استفاده شده است. بااستفاده از منحنی هیپسومتریک میتوان ظرفیت ذخیرهسازی مخزن بین سطوحآب متوالی را محاسبه کرد و حجمنهایی آب ذخیرهشده در آنرا بهدست آورد. براین اساس با مقایسه حجم آب ذخیرهشده در زمان فعلی و ظرفیت ذخیرهسازی طراحیمخزن در زمان شروع بهرهبرداری، نرخ رسوبگذاری و عمر مفید مخزن سد نگارستان برآورد شد. نتایح نشانداد که در بازهزمانی 9 ساله، ظرفیت ذخیره مخزن در تراز سطح آب حدود 5/189 متر که معادل تراز تقریبی تاج سرریز میباشد، از حدود 24 به 20 میلیونمتر مکعب کاهش یافتهاست که براین اساس نرخ متوسط رسوبگذاری سالانه مخزن حدود 6/1 درصد برآورد شد. همچنین در اینمدت، تراز کف مخزن سد نگارستان بهدلیل انباشتهشدن رسوبات بهطور متوسط حدود 10 متر افزایش داشته است و کمترین تراز کفمخزن از 160 به حدود 170 متر رسیده است. مطابق نتایج بهدستآمده از این پژوهش و با فرض ثابت بودن شرایط اقلیمی، عمرمفید مخزن سد نگارستان از ابتدای سال 1403 حدود 53 سال برآورد شد.