افزایش راندمان سدها با روش نوین رسوب‌زدایی
نتایج یک تحقیق جدید نشان می‌دهد که روش‌های نوینی برای پاکسازی رسوبات انباشته شده در مخازن سدها وجود دارد که می‌توانند عمر سدها را افزایش داده و از مشکلات زیست‌محیطی مرتبط با انباشت رسوبات جلوگیری کنند.
به گزارش خبرگزاری خبرشهر، افزایش جمعیت و نیاز روزافزون به منابع آبی باعث شده است که مهار آبهای سطحی از طریق احداث سدهای مخزنی به یکی از اصلی‌ترین راهکارهای مدیریت منابع آب تبدیل شود. این سدها که برای تامین آب کشاورزی، صنعتی و آشامیدنی مورد استفاده قرار می‌گیرند، با گذشت زمان و تجمع رسوبات در کف مخازن‌شان، دچار کاهش حجم ذخیره‌سازی می‌شوند. این کاهش حجم می‌تواند به مشکلات جدی در تامین آب و بهره‌برداری از سدها منجر شود و اثرات منفی بر محیط‌زیست داشته باشد.
به گفته کارشناسان، در چند سال آینده ظرفیت ساخت سدهای جدید در بسیاری از کشورها به پایان خواهد رسید، اما رسوب‌گذاری در سدهای موجود همچنان ادامه دارد. براساس برآوردهای بین‌المللی، سالانه بین نیم تا یک درصد از حجم مخازن سدهای دنیا به دلیل رسوب‌گذاری از دست می‌رود. این مسئله نه تنها ظرفیت ذخیره‌سازی آب را کاهش می‌دهد، بلکه می‌تواند عمر مفید سدها را نیز به شدت کاهش دهد. با توجه به این مشکلات، توسعه روش‌های مؤثر برای رسوب‌زدایی از مخازن سدها یک ضرورت است که می‌تواند به حفظ و بهره‌برداری بهینه از منابع آب کمک کند.
سعید فرزین، دانشیار گروه مهندسی آب و سازه‌های هیدرولیکی دانشگاه سمنان، به همراه دو همکار خود از این دانشگاه و با همکاری دانشگاه محقق اردبیلی، تحقیقی در خصوص کارایی یک روش جدید برای رسوب‌زدایی از مخازن سدها انجام داده‌اند. این تحقیق با هدف بررسی کارآمدی روشی انجام شده است که از پمپ و جت آب برای پاکسازی رسوبات کف مخزن سد استفاده می‌کند.
در این پژوهش، یک فناوری جدید که شامل استفاده از دو پمپ مجزا است، بررسی شده است. یکی از پمپ‌ها وظیفه مکش رسوبات و انتقال آن‌ها را بر عهده دارد و دیگری یک پمپ فشارقوی است که با ایجاد جت آب، رسوبات کف مخزن را برمی‌انگیزد و باعث می‌شود که این رسوبات به راحتی توسط پمپ اول مکش شوند. این روش در مخزن سد زنوز واقع در استان آذربایجان شرقی به صورت محلی آزمایش شده و نتایج آن در دو حالت با و بدون استفاده از جت آب مقایسه شده است.
نتایج آزمایش‌ها نشان داده‌اند که میزان رسوبات برداشت‌شده در طول زمان از یک الگوی سه فازی رشد، کاهش و تعادل پیروی می‌کند. در حالتی که از جت آب استفاده نشده بود، پمپ توانست حداکثر ۱۰۰ گرم رسوب در هر ثانیه را برداشت کند، اما با استفاده از جت آب، این میزان به ۲۰۰ تا ۴۳۰ گرم در ثانیه افزایش یافت. این افزایش نشان می‌دهد که استفاده از جت آب تأثیر بسزایی در بهبود کارایی رسوب‌زدایی دارد.
تحلیل‌ها نشان می‌دهند که راندمان رسوب‌زدایی با استفاده از جت آب به طور متوسط بین ۷ تا ۱۴ درصد بوده، در حالی که بدون جت آب این راندمان تنها ۲ تا ۳ درصد است. این نتایج حاکی از آن هستند که استفاده از جت آب برای افزایش کارایی رسوب‌زدایی ضروری است و بدون آن، فرآیند پاکسازی رسوبات ته‌نشین شده در مخازن سدها با چالش‌های زیادی مواجه خواهد بود.
بر اساس این نتایج که درر دوماهنامه علمی پژوهشی «آبیاری و زهکشی ایران» وابسته به انجمن آبیاری و زهکشی ایران، منتشر شده اند، روش فوق با وجود هزینه‌های اولیه بالا برای خرید و نصب تجهیزات پیچیده، نتایج بسیار موثری را ارائه می‌دهد.
استفاده از پمپ و جت آب نه تنها به افزایش ظرفیت ذخیره‌سازی مخازن کمک می‌کند، بلکه عمر سدها را نیز افزایش داده و از تخریب و کاهش کارایی آن‌ها جلوگیری می‌کند. همچنین، این روش می‌تواند تأثیرات منفی رسوبات بر روی سازه‌های سد و کیفیت آب مخازن را کاهش دهد. هرچند که این روش به نیروی انسانی متخصص و مدیریت دقیق نیاز دارد، اما در صورت اجرای مناسب، می‌تواند یک راهکار مؤثر برای مدیریت و نگهداری سدها باشد.
