سد و نیروگاه کارون 3

رودخانه کارون پرآب ترین و طویل‌ترین رود ایران است. طول رودخانه کارون ۹۵۰ کیلومتر و وسعت حوزه آبریز آن ۶۰۰۰۰ کیلومتر مربع است و تنها رود ایران است که بخشی از آن قابل کشتیرانی است. سرچشمه کارون، آب‌کاج، از زرد کوه بختیاری است. این رودخانه از رشته کوه‌های زاگرس سرچشمه گرفته است که پس از عبور از مناطق کوهستانی و پر پیچ و خم، در منطقه‌ای به نام گتوند وارد دشت خوزستان می‌شود. رود کارون در شمال شوشتر به دو شاخه تقسم می‌شود و در جنوب شوشتر به یکدیگر متصل می‌شوند. شاخه مهم کارون، رود دز است که در شمال اهواز به رود کارون ملحق می شود. رود کارون در مرز ایران و عراق به اروند رود پیوسته و روانه خلیج فارس می‌شود.

حوزه رودخانه کارون از دیرباز به عنوان مهم‌ترین منبع تولید انرژی الکتریکی کشور مورد توجه بوده است. آغاز مطالعات بهره برداری از پتانسیل برق‌آبی حوزه رودخانه کارون در سالهای ۵۰-۱۳۴۰ بوده است. در آن زمان، شرکت مهندسی بین المللی هارزا (آمریکایی) همراه با شرکت فرمانفرمائیان پتانسیل عظیم برق‌آبی این منطقه را شناسایی کرد. به دنبال این مطالعات، اجرای طرح عظیم سد و نیروگاه شهید عباسپور با ظرفیت ۱۰۰۰ مگاوات آغاز و در سال ۱۳۵۵ این طرح راه‌اندازی شد. سپس، دو پروژه سد مخزنی کارون ۲ و ۳ و سپس کارون۴ مورد مطالعه قرار گرفت.

 در سال ۱۳۵۷، شرکت مهندسی عمران منابع ارضی و آب و شرکت بین‌المللی ایکرز (کانادایی) به منظور مطالعات توجیهی پروژه کارون۳ تعیین شدند. این مطالعات تا سال ۱۳۶۸ پیگیری شد. در سال ۱۳۶۸، ادامه مطالعات فاز دوم طرح عمرانی کارون۳ به یک شرکت ایرانی ـ کانادایی (شرکت مهندسی مشاور مهاب قدس _ ایکرز) واگذار شد و این کار تا اوایل تیر ماه ۱۳۷۴ پایان یافت. از اوایل تیر ماه ۱۳۷۴ نیز، فاز سوم (عملیات اجرایی) طرح با مشارکت شرکت مهندسی مشاور مهاب قدس و شرکت بین المللی ایکرز آغاز شد. ساختگاه سد و نیروگاه کارون۳ در ۲۸ کیلومتری شرق شهرستان ایذه و در فاصله ۶۱۰ کیلومتری مصب رودخانه کارون در شمال شرقی استان خوزستان است. این طرح در حدود ۱۲۰ کیلومتری بالادست سد شهید عباسپور (کارون۱) قرار دارد. فاصله هوایی طرح کارون۳ از اهواز، تقریبا ۱۴۰ کیلومتر است. این طرح در کوهستانهای زاگرس غربی با سنگهای رسوبی لایه‌ای و در منطقه‌ای ناهموار، سنگی، زلزله خیز، دارای سنگهای آهکی و آهکی مارنی واقع شده است.

هدف از احداث سد و نیروگاه کارون۳، تأمین بخشی از برق مورد نیاز کشور و نیز کنترل سیلابهای مخرب است. نیروگاه کارون۳، برق مورد نیاز کشور را در زمان اوج مصرف تأمین می‌نماید (Peak Power). با بهره‌برداری از این نیروگاه با ظرفیت ۲۰۰۰ مگاوات و تولید متوسط انرژی سالانه ۴۱۳۷ میلیون کیلو وات ساعت (گیگاوات ساعت)، بخش مهمی از کمبود انرژی مورد نیاز کشور رفع خواهد شد.

توپوگرافی:

کوه‌های بختیاری در سلسله جبال زاگرس، یک رشته طویل از کوه‌هایی است که از شمال غرب به جنوب شرق امتداد دارد و دارای دره‌ها و گلوگاه‌های زیادی است. ارتفاع قله‌های بلند این سلسله جبال بیشتر از ۴۰۰۰ متر از سطح دریاست و بلندی برجستگی‌های محلی بین ۱۰۰۰ متر تا ۲۰۰۰ متر از سطح دریا است. بااستفاده از نقشه تغییرات سطح زمین در اثر عوامل طبیعی، چین خوردگیها و شکستگی‌های زمین ساختی، وضع ساختمان طبقات زمینی این ناحیه مشخص شده است. توپوگرافیهای برجسته، معرف چین خوردگیهای تاقدیسی و توپوگرافیهای فرو رفته، نشان از چین خوردگیهای ناودیسی در این ناحیه است. طول برآمدگیهای نوک تیز تاقدیسی و شیب‌دار، زیاد است. دره‌ها معمولا کم عرض و V شکل یا به صورت سنگاب ناودیسی است. شیبها، معمولا تند و خیلی تند است و از حالت عمودی تا شیب ملایم تغییر پیدا می‌کند. بالا آمدن کوه‌‌های زاگرس احتمالا هنوز در جریان است. این امر باعث سایش سریع و تشکیل ناحیه‌ای ناهموار شده است. رودخانه کارون دارای شیب تند است و سرعت زیاد آب در رودخانه، یک پدیده عادی است. آبگذرهای ناحیه‌ای و تعدادی از آبگذرهای اصلی در منطقه، به موازات پیچ و خم ناشی از چین خوردگی‌های زمین، جریان پیدا می‌کند. خصوصیات نامطلوب آبگذرها، سیستم اصلی رودخانه را تحت الشعاع قرار داده و رودخانه کارون طول زیادی از مسیرش را به صورت پیچ در پیچ از میان برآمدگیهای اصلی و از میان دره‌هایی عمیق (که تا عمق ۲۰۰۰ متر از سطح دریا هم می‌رسند)، عبور می‌کند.

هواشناسی:

سطح حوزه آبریز کارون در سلسله جبال زاگرس، حدود ۲۴۰۰۰ کیلومتر مربع است. اقلیم حوزه آبریز کارون، گرم با تابستان‌های خشک و زمستان‌های معتدل است. بخش اعظم بارندگیها در فصل زمستان صورت می گیرد. به طور کلی، بارندگیهای این منطقه ناشی از سه نوع توده هوا ست:

توده هوای موسمی اقیانوس هند، که در بارش حوزه آبریز کارون تأثیر زیادی ندارد.

توده هوای بری قطبی، که معمولا موجب ایجاد رطوبتهای اندکی در حوزه کارون است.

توده هوای بحری مدیترانه‌ای، که موجب ایجاد رگبارهای دوره‌ای زیادی در حوزه کارون می‌گردد.

متوسط بارندگی سالانه در حوزه آبریز کارون در پل شالو (حدود ۵ کیلومتری بالادست ساختگاه سد)، ۶۲۰ میلی‌متر و ارتفاع بخش برفگیر حوزه آبریز، ۲۰۰۰ متر از سطح دریا و مساحت برفگیر حوزه آبریز، ۱۶۰۰۰ کیلومتر مربع است.

هیدرولوژی و کیفیت آب:

آبدهی: براساس آمار شصت ساله جریان آب در اهواز، پل شالو، گدارلندر و گتوند، میانگین سالانه جریان آب در محل طرح کارون۳ و اهواز به ترتیب ۳۰۲ و ۷۲۷ متر مکعب بر ثانیه برآورد شده است.

 میزان و دوره بازگشت سیل طراحی سرریز: سرریزهای سد کارون۳ برای عبور سیلاب(PMF) ۱۵۰۰۰ متر مکعب بر ثانیه طراحی شده است.

میزان و دوره بازگشت سیل طراحی سیستم انحراف: سیستم انحراف برای سیل با دوره بازگشت ۱۰ ساله اجرا شده است.

 حداکثر سیلاب محتمل (PMF): حداکثر سیلاب محتمل عبارت از حد اکثر سیلابی است که احتمال دارد در یک حوزه آبریز جاری شود. در مطالعات اولیه طرح کارون۳، حداکثر سیل محتمل از ۲۲۴۰۰ تا ۲۷۰۰۰ متر مکعب برآورد شده است. اما در مطالعات تکمیلی ـ با استفاده از آخرین آمار از دبی رودخانه کارون ـ این میزان به ۱۵۰۰۰ متر مکعب کاهش یافت و با توجه به این که سد کارون۴ در بالادست کارون۳ قرار دارد، ورودی به مخزن سد کارون۳، حدود ۱۴۱۴۷ و خروجی از آن حدود ۱۳۲۰۰ متر مکعب خواهد بود.

رسوب گذاری در مخزن:

رسوب گذاری در مخزن سد کارون۳ براساس آمار جریانهای ماهانه در پل شالو و نیز براساس اندازه گیری روزانه مواد معلق در آب و نمونه‌برداری از کف رودخانه صورت گرفته است. با بررسی تفصیلی موارد مذکور، میانگین سالانه کل رسوب گذاریها در مخزن سد، ۰۰۰/۳۰۰/۸ تن در سال برآورد شده است. با این میزان رسوب گذاری، حداقل ۲۰۰ سال طول می‌کشد تا حجم غیر مفید (مرده) مخزن ـ ۱۲۵۰ میلیون مترمکعب و زیر تراز ۸۰۰ مترـ پر شود. البته، با احداث سد مخزنی کارون۴، مقدار رسوب گذاری در مخزن کارون۳ بسیار ناچیزی خواهد بود.

برنامه ریزی منابع آب:

تراز نرمال، ۸۴۵ متر است و حداقل تراز بهره برداری از نیروگاه، ۸۰۰ متر پیش بینی شده است. در زمانی که نیروگاه متوقف است، از خروجی تخلیه کننده‌های جبرانی، حداقل ۱۰۰ متر مکعب در ثانیه به منظور تأمین نیازهای پایین دست تخلیه می‌شود.

زمین شناسی:

طرح عمرانی کارون۳ در ناحیه چین خورده ساده کوه‌های زاگرس واقع شده است. سنگهای رسوبی ضخیم این ناحیه از شمال شرق به جنوب غرب، چین خوردگیهایی به صورت تاقدیس و ناودیس به وجود آورده‌اند. ترکیب زمین شناسی محل احداث سد، تاقدیس ۲۰ تا ۳۰ کیلومتری کیف ملک است که با عرض ۱ کیلومتر در جهت شمال غرب به جنوب شرق امتداد دارد و از جنس سنگ آهک در تشکیلات آسماری با هسته‌ای از سنگهای شیلی و مارنی تشکیلات پابده است. این چین خوردگی از محل احداث طرح عبور کرده و به سمت جنوب شرق و پل شالو امتداد می‌یابد. به طور کلی زمین ساخت موقعیت طرح، متشکل از سنگهای آهکی، آهکی مارنی و سنگهای شیلی و تشکیلات آسماری و پابده است.

لرزه‌خیزی:

مطالعات انجام شده در استان خوزستان نشان می‌دهد که کلیه زلزله‌های این استان تاکنون در حد ۸/۶ ریشتر یا کمتر بوده‌ است. همچنین، بیشتر زلزله‌های رخ داده در این استان، ناشی شکستگی‌های سطحی نبوده بلکه ناشی از خصوصیات چین خوردگی سنگهای طبقات زیرین بوده است. با ملاحظه کلیه جوانب امر، شتاب g(۳/۰ – ۲/۰( برای طراحی انتخاب شده است.

منابع قرضه و مشخصات آن:

منابع قرضه طرح کارون۳ شامل بخشی از مصالح حاصله از حفاریهای تکیه‌گاه‌ها و پی سد، حوضچه آرامش، حفاریها از معادن A و B در دهزیر، معادن تنگ قاف، رکعت، باجول و شالو در فاصله ۷ تا ۱۵ کیلومتری حاشیه رودخانه کارون در بالادست سد بوده است.

سرریز:

در طرح کارون۳، سه نوع سرریز پیش‌بینی شده است که عبارتند از:

- حداکثر ظرفیت سرریزها در تراز ۵/۸۵۱ متر حدود ۱۳۳۰۰ متر مکعب در ثانیه

- سیستم استهلاک انرژی و مشخصات آن

- حوضچه استغراق با رقوم کف ۶۵۴ متر و سد انتهایی با تراز تاج ۶۹۶ متر

جاده‌های دسترسی و پلها:

قبل از شروع کارهای اصلی ساختمانی، ۹ کیلومتر راه دسترسی به طرفین تاج سد در تراز ۸۵۰ متر و یک جاده دسترسی نیز در تراز ۷۱۰ متر به منظور دسترسی به ورودی تونل اول و دوم انحراف آب و همچنین ۴ دستگاه پل، بر روی رودخانه کارون احداث گردیده است.