سد اکباتان

حوضة آبخیز سد اکباتان با وسعتی معادل 22155 هکتار در بخش شمالی الوند و در فاصله 10 کیلومتری جنوب­شرقی شهر همدان واقع شده است. در این حوضه لغزش­ها نقش مورفوژنیک بسیار مشخصی داشته و موجب برهنه­سازی دامنه­ها شده­اند. بر اساس بررسی­های میدانی و عکس­های هوایی 7 مورد لغزش به عنوان نمونه ثبت و انتخاب شده که از پراکنش خاصی در سطح حوضه از لحاظ زمین­شناسی خاک­شناسی و هیدرولوژی برخوردارند. بیشتر لغزش­ها از نوع سطحی و کم عمق می باشد. تجمع نهشته های سطحی بیشتر از نوع رس و ماسه در برخی از مـناطق بویژه چاله های انباشتی شـده که محل مناسبی جهت بروز لغزش­ها فراهم نموده است. قسمت اعظم مواد لغزش یافته از مکان اولیه خود جابجا شده­اند. مقدار زیاد نسبت D/L بیانگر گسترش جانبی و تغییر شکل عرضی مواد و برآورد نسبت­های L/W و W/D و L/D نشان­دهندة تأثیر مستقیم و فراوان شیب در بروز لغزش­هاست. تغییر در ابعاد طولی و عرضی لغزش­ها شدیده بوده و این موضوع در خصوص تغییرات طولی شدیدتر است لغزش­های منطقه سطحی معادل 76/26668 مترمربع از سطح حوضه با حجمی معادل 7/60517 مترمکعب و عمقی معادل 44 سانتی­متر را تحت تأثیر قرار داده­اند به طوری که در سطح حوضه از طریق لغزش­ها مورد فرسایش واقع شده­اند و با توجه به موقعیت آنها موجب انباشت رسوب در مخزن سد اکباتان و کاهش عمر مفید آن می­شوند.

عواقب و آثار فعالیت های انسانی در چند دهه اخیر گاه چنان مخرب و غیرقابل بازگشت به حالت اولیه بوده که توجه همه اقشار را به خود جلب کرده است. یکی از این اثرات، فروچاله هایی است که در بخش های مختلف سیاره زمین و ازجمله ایران، استان همدان و به صورت متمرکز در دشت کبودر آهنگ-فامنین اتفاق افتاده است. دراین ارتباط، پژوهشگران معتقدند که مهم ترین پیامد های برداشت بی رویه از آب های زیرزمینی، حفر چاه های غیرمجاز و فعالیت نیروگاه حرارتی شهید مفتح، تغییر پارامترهای خاکی و پیدایش فروچاله های منطقه است. بدین منظور کلیه اطلاعات زمین شناسی، گسل، هیدرولوژیکی، ارتفاعی، شیب، جهت شیب، کاربری اراضی و راه های منطقه با استفاده از نقشه های توپوگرافی و زمین شناسی، مدل رقومی ارتفاعی و تصاویر Google Earth استخراج و جهت بررسی روند فروچاله ها با توجه به تعداد و تراکم آن ها در نرم افزار GIS وزن دهی گردید. نتایج نشان می دهد که تراز آب های زیرزمینی، زمین شناسی، کاربری اراضی و دامنه ارتفاعی از مهم ترین عوامل اثرگذار در ایجاد فروچاله است؛ اما نقش عوامل خارج از منطقه و در بخشی دورتر از فروچاله ها که باعث افت شدید آب های زیرزمینی شده است، در یک دید فضایی اهمیت بیشتری دارد. احداث سد اکباتان بر روی مهم ترین رودخانه تأمین کننده آب دشت های موردمطالعه، گسترش شهر همدان و تغییر کاربری اراضی اطراف آن ازجمله در شهر بهار به کشاورزی، مانع از رسیدن آب به دشت های کبودرآهنگ و فامنین همانند سابق شده و افزایش تقاضای آب در پایین دست به همراه شرایط مساعد محیا شده از قبل (انحلال آهک) باعث ایجاد فروچاله های متعدد شده است.

درسالهای اخیر ضرورت استفاده از مدلهای چند فازی عددی جهت تفکیک و شبیه سازی رسوبات بستر و بار معلق رودخانه ها بسیار موردتوجه قرار گرفته است. هدف ازاین بررسی،شبیه سازی الگوریتم حرکت و ته نشینی ذرات رسوبی رودخانه یلفان سد اکباتان همدان بااستفاده از مدل عددی چند فازی فلوئنت و کانال شیشه ای آزمایشگاهی است. لذا در این تحقیق از روش گسسته سازی مرتبه دوم مدل فلوئنت جهت تفکیک بار بستر و معلق، از اعداد تنش رینولدز به منظور تعیین آستانه حرکت و جهت تحلیل الگوی حرکتی و ته نشینی ذرات رسوبی در تیوب های مختلف جریان در کانال شیشه ای آزمایشگاهی ،از نرم افزار های فلوئنت و آکوباس استفاده گردید. نتایج شبیه سازی نشان داد که قسمت اعظم باررسوبی شن ریز و سیلت در کانال آزمایشگاهی توسط نیروی بالا برنده سافمن در تیوب دوم جریان حمل می شود. بررسی ها نشان می دهد که به دلیل وجودخطوط هم فشار و ایجادجریان و سرعت ثابت در تیوب دوم جریان،بار رسوبی معلق در بستررودخانه در طول سال تامخزن سد حمل می شود و حجم عمده مخزن طی این فرآیند توسط رسوبات شن ریز و سیلت پر شده است.بررسی میزان درصد خطای اندازه گیری شده بیانگر تطابق بالای مدل فلوئنت باداده های اندازه گیری شده در شرایط آزمایشگاهی می باشد ونشان می دهد که مدل در شبیه سازی حرکت ذرات رسوبی با قطر های مختلف از توانایی ودقت بسیارخوبی برخورداراست. همبستگی نتایج آزمایشگاهی و مدل فلوئنت در مجموع بیش از 97 درصداست و نشان می دهد که مدل فلوئنت با دقت بسیار بالا و قابل قبول حمل، انتقال و ترسیب رسوبات با دامنه ای از رنجهای مختلف را به خوبی شبیه سازی کرده است.