شبیه سازی سه بعدی هیدرودینامیک و شوری مخزن سد گتوند علیا
چکیده
سد گتوند علیا یکی از بزرگ ترین سدهای خاکی ایران است که بر روی رودخانه کارون واقع در استان خوزستان ساخته شده است. به لحاظ موقعیت مکانی، سد گتوند آخرین سد احداث شده بر روی رودخانه کارون می باشد و در پایین دست سد، دشت خوزستان و شهر هایی چون اهواز، آبادان، شوشتر، خرمشهر و گتوند قرار دارند. یکی از مهم ترین چالش های ایجاد شده پیرامون این سد، بحث وجود سازندهای نمکی گچساران در فاصله 5/4 کیلومتری از سد است که پس از آبگیری سد به زیر آب رفته و به دلایل انحلال و ریزش، باعث ایجاد لایه بندی شوری در بستر مخزن شده است. از این رو احتمال تاثیر گذاری بر کیفیت آب شرب شهری، کیفیت آب مصرفی مزارع پایین دست و اثرات نامطلوب زیست محیطی رودخانه کارون می رود. پدیده ای که بایستی به هنگام مطالعه لایه بندی شوری در مخازن عمیق مد نظر داشت لایه بندی حرارتی است. لایه بندی حرارتی مهم ترین تاثیر را بر روی مشخصه های هیدرولیکی و کیفیت آب مخزن می گذارد و از اختلاف جرم مخصوص در اعماق مختلف آب ناشی می شود. بررسی صورت گرفته بر روی داده های اندازه گیری شده دما در اعماق مخزن، بیانگر وجود چرخه دمایی از نوع مونومیکتیک گرم درون مخزن می باشد. در این تحقیق از مدل mike 3 flow model fm، به منظور شبیه سازی سه بعدی هیدرودینامیک و لایه بندی مخزن سد گتوند استفاده شد. مدل سازی مخزن از ابتدای دوره آبگیری در تاریخ 06/05/1390 تا تاریخ 25/02/1392 صورت گرفت. بدلیل عدم وجود مقدار صحیح نرخ انحلال سازندهای نمکی گچساران، یکی از پارامترهایی که مورد واسنجی قرار گرفت، مقدار نرخ انحلال بود؛ واسنجی نرخ انحلال بر اساس مقایسه داده های اندازه گیری شده شوری مخزن با نتایج مدل سازی صورت گرفت. بر خلاف گزارش های موجود، مقدار نرخ انحلال در طول دوره ثابت نبود و از کمترین مقدار 0/5 سانتی متر بر ساعت تا بیشترین مقدار 7 سانتی متر بر ساعت را شامل بود. همچنین نتایج مدل سازی نشان داد که با مدیریت در تخلیه شوری ته نشین شده درون مخزن می توان ظرف مدت زمان خاصی مشکل شوری را حل نمود.