علوم آب و خاک

---

یکی از مشکلات اساسی ذخیره و بهره‌برداری از آبهای سطحی برای مصارف شرب، کنترل سیل،‌ برقابی و کشاورزی، مسئله رسوبگذاری در مخازن سدها و سر آمدن عمر مفید آنهاست. عمر مفید یک سد معادل مدت زمانی است که حدود 80 درصد حجم اولیه مخزن آن از رسوب پر شود. عمر مفید تابعی از مقدار رسوبات وارده، وزن مخصوص مواد رسوبی و بازده (راندمان) تله‌اندازی مخزن سد می‌باشد. بازده تله‌اندازی رسوب به خصوصیات ذرات رسوب، عمر مفید مخزن، شکل مخزن، روش بهره‌برداری از مخزن و نسبت ظرفیت ذخیره به میزان جریان ورودی بستگی دارد. هدف از این تحقیق، محاسبه بازده تله‌اندازی رسوب در تعدادی از سدهای خاکی کوچک و تعیین روابط حاکم بر عناصر مؤثر در آن در منطقه استان چهارمحال و بختیاری بوده است. بدین منظور، تعداد 14 سد خاکی کوچک در اطراف شهرکرد و بروجن، با ارتفاع کمتر از 15 متر و ظرفیت کمتر از یک میلیون متر مکعب انتخاب شدند و مورد مطالعه قرار گرفتند. چون هیچگونه اندازه‌گیری میزان رسوب وارده به این مخازن وجود نداشت، برای برآورد مقدار رسوب وارده به سدها از مدل تجربی MPSIAC استفاده شد. این مدل، 9 عامل مؤثر در فرسایش و رسوب‌دهی حوزه‌ها شامل زمین‌شناسی سطحی، خاک، آب و هوا، رواناب، پستی و بلندی، پوشش زمین،‌ کاربری زمین، فرسایش سطحی و فرسایش رودخانه‌ای را در نظر می‌گیرد. عوامل نه‌گانه در حوزه بالا دست سدها بررسی شده و میزان رسوب وارده به مخازن در طی یک سال تخمین زده شده است. با نقشه‌برداری از مخازن سدها و مقایسه نقشه‌های حجم – ارتفاع اولیه و ثانویه، مقدار رسوب ته‌نشین شده در طی کل دوران بهره‌برداری از سدها به دست آمد. بازده تله‌اندازی رسوب در هر مخزن محاسبه شد. نتایج حاصل نشان می‌دهد بازده تله‌اندازی رسوب در سدهای مورد مطالعه از 4/10 تا 9/68 درصد متغیر است. منحنی‌های جدیدی برای پیش‌بینی تله‌اندازی رسوب در سدهای کوچک رسم شده است.

---

انتخاب نوع طراحی سیستم تالاب مصنوعی، علاوه‌بر توجه به توصیف جنبشی واکنش‌های بیولوژیک تصفیه، به آگاهی از الگوی جریان نیز وابسته است. در این پژوهش، به‌منظور مشخص نمودن رفتار هیدرولیکی داخلی سیستم، اثر نحوه توزیع جریان بر سیستم تالاب مصنوعی زیرسطحی افقی به ابعاد 4×26 متر و با شیب 1 درصد پرداخته شده است و به‌عنوان پارامتر متغیر برای نمایش توزیع جریان، از آرایش‌‌های ورودی جریان استفاده شده است. این آرایش‌ها شامل: 1- حالت ورودی وسط، 2- ورودی گوشه و 3- ورودی یکنواخت بود. در تمامی حالات، خروجی ثابت بوده است. به‌منظور تعیین اثرات هیدرولیک توزیع جریان در سیستم تالاب مصنوعی از ردیاب اورانین برای ترسیم منحنی زمان ماند هیدرولیکی در هر آرایش استفاده شده است. نتایج نشان داد که زمان ماند میانگین هر آرایش به‌ترتیب 53_/4، 24_/3 و 65_/4 روز بوده است. ترسیم منحنی توزیع زمان ماند هیدورلیکی علاوه‌بر تعیین روند پخشیدگی جریان در طول سیستم، امکان تفسیر پارامترهای هیدرولیکی شامل حجم مؤثر و راندمان هیدرولیکی را فراهم نموده است. بدین‌ترتیب که در آرایش‌های 1 و3، حجم مؤثر 5_/87 درصد بوده است؛ در‌حالی‌که این مقدار در آرایش 2، به‌دلیل وجود مسیرهای میان‌بر متعدد، 1_/62 درصد بود. در نهایت، آرایش ورودی یکنواخت به‌جهت بهبود عملکرد تصفیه پساب سیستم تالاب مصنوعی و استفاده از کل فضای محیط برای فرآیند تصفیه به‌عنوان بهترین آرایش جریان شناخته شد و پس از آن آرایش ورودی وسط دارای عملکرد مناسبی است.

---