برآورد عمر مفید مخزن سد نگارستان با ترسیم منحنی هیپسومتریک به‌روش Strahler اصلاح‌شده و تصاویر ماهواره‌ای

آب و خاک

دوره 38، شماره 5 - شماره پیاپی 97، آذر و دی 1403، صفحه 573-555   

نوع مقاله: مقالات پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jsw.2024.89646.1432

نویسندگان

عبدالرضا ظهیری^* ؛ خلیل قربانی؛ حامد فیض آبادی؛ حسین شریفان

گروه مهندسی آب، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران

چکیده

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.

کلیدواژه‌ها

سنجش‌از دور؛ ظرفیت ذخیره؛ لندست 8؛ مخزن سد؛ نرخ رسوب گذاری

مراجع