اثرات محیط زیستی سدهای برق آبی
به نام خدا
مقدمه
آب از عوامل مهم زندگی انسانها،حیوانات وگیاهان است.
توسعه روزافزون جمعیت در برخی نقاط دنیا منجر به کمبود آب گردیده است. نیاز به ذخیره آب از هزاران سال قبل مورد توجه بوده وایجاد سد برروی رودخانه دارای سابقه تاریخی است. سد درگذشته عمدتاً با هدف تامین آب آشامیدنی وآبیاری کشاورزی بوده ولی امروزه به دلیل نیاز به انرژی برقابی واهداف دیگر ایجاد سد توسعه بیشتری یافته است.
اهداف سدسازی عمدتاً توسعه اقتصادی واجتماعی می باشد وشامل تامین آب (شهری، کشاورزی، صنعتی)، کنترل سیلابها، تولید انرژی برقابی، حمل ونقل آبی میگردیده است. اموری نظیر تفرج، بهرهبرداری برای ورزشهای آبی، حفظ حیات وحش، پرورش ماهی، پالایش طبیعی فاضلابها درگذشته بعنوان مسائل جنبی مطرح بوده ولی امروزه بعنوان بخشی از اهداف سدسازی تلقی می گردد و پروژههای سدسازی عمدتاً چند منظوره طرح میگردند.
اثرات محیط زیستی سد:
_اثرات اقتصادی،اجتماعی و فرهنگی(محیط انسانی)
_اثرات و تغییرات در مخزن سد(رسوب،مطبق شدن،پرغذا شدن،تبخیر و نوسانات سطح آب)
_هیدرولوژی رودخانه و تغییرات آب و هوایی
_اثرات بر روی آبهای زیر زمینی
_ اثرات ژئوفیزیکی
_اثرات بر روی حیوانات وگیاهان
_اثرات بهداشتی
اثرات اقتصادی،اجتماعی و فرهنگی
اثرات مثبت اقتصادی وبهبود وضع اجتماعی مردم جزء اهداف سد منظور میگردند.
مهمترین مشکل انسانی در سدسازی جابجایی سکنه محلی درنواحی پاییندست (سواحل رودخانه) وبالادست سد (حریم مخزن سد) میباشد. جابجایی سکنه شامل ابعاد اجتماعی، روانی و فرهنگی است و مسائل قومی وفرهنگی وتعلقات زمین ومنافع اقتصادی ممکن است امر جابجایی را مشکل و مدتدار نماید.
اثراتی که سد برروی آثار باستانی که درمحدوده آن قرار میگیرند ویا در اثر لغزش زمین در معرض خطر خواهند بود مانند مقبره اهرام در آسوان بعلت ایجاد سد آسوان
صدای ایجاد شده در ضمن بهرهبرداری وهمچنین فعالیتهای جنبی که با ایجاد سد بوجود می آیند نظیر صنعت، حمل ونقل، توسعه شهری نیز میتواند جزء مسائل زیستمحیطی سد مورد توجه قرار گیرد.
اثرات و تغییرات در مخزن سد
1_ رسوب
کاهش سرعت و سکون نسبی آب باعث جمع شدن رسوب درمخزن وکم شدن تیرگی آب پاییندست خواهد شد.
بالا آمدن کف رودخانه وکم شدن سطح مقطع رودخانه وپرشدن مخزن از عوارضی است که در بالادست سد حاصل میشود .
در ایران فرمول خاصی برای پیشبینی رسوبدهی وجود ندارد و بررسیهای انجام شده متوسط رسوب را حدود 760 تن درسال بازای هر کیلومترمربع حوزه برآورد نمودهاند رسوب مواد آلی وفسادپذیر در دریاچه سد باعث فراهم آمدن زمینه آلودگی میگردد ضمن آنکه مواد غذایی موجود در پاییندست سد را کاهش می دهد همچنین تهنشینی فلزات سنگین وتجمع آن در مخزن سد باعث آلودگی و تغییرات بلندمدت در اکوسیستم سد میگردد.
2_ مطبق شدن
مطبق شدن یک فرایند حرارتی است وتابع عوامل مختلف نظیر اندازه، مورفولوژی، عمق، شرایط جغرافیایی محیط، نسبت جریان ورودی به حجم مخزن ونسبت عمق به طول مخزن است.
حاصل مطبق شدن ایجاد دو یا سه لایه آب است که شرایط ومشخصات روی لایه و زیرلایه متفاوت بوده و در زیر لایه ممکن است کاهش اکسیژن محلول وحتی شرایط بی هوازی پدید آید. در صورتیکه شرایط بی هوازی پدید آید منجر به تولید گاز می گردد.
بهمخوردن حالت مطبق در بهار وپاییز به نوبه خود باعث افزایش ناگهانی مواد غذایی گردید وشکوفندگی جلبکها را به همراه دارد که منجر به کاهش شدید کیفیت آب می گردد.
مخازنی که مطبق میشوند نسبت به سایر مخازن اثر بیشتری روی تغییر دمای آب رودخانه دارند مطبق شدن به نظر برخی متخصصین عامل مهم ایجاد شرایط نامطلوب از نظر کیفیت آب تلقی میگردد.
3_پرغذاشدن
بعلت افزایش وتجمع مواد غذایی (فسفر و ازت) در مخزن سد رشد جلبکها تشدید میگردد مواد غذایی از طریق فاضلابها وزهکشها وارد مخزن سد میشوند ودر سالهای اخیر به علت افزایش مصرف کودها وشویندهها وتخلیه فاضلابها به رودخانهها تشدید گردیدهاست.
توسعه فعالیتهای بالادست سد ممکن است دربلندمدت منجر به افزایش مواد غذایی در مخزن سد گردد. بعنوان مثال تخلیه فاضلابهای واحدهای مسکونی وتجاری بالادست سد کرج در بلندمدت میتواند اثرات نامطلوب به مخزن سد بگذارد .
کاهش اکسیژن محلول در زیر لایه از عوارض پرغذا شدن میباشد.
4_تبخیر از مخزن سد واثرات بستر مخزن
تبخیر که بعلت جمع شدن آب درمخزن سد افزایش مییابد بر کمیت آب رودخانه اثر می گذارد. درمناطق سردسیر امکان یخزدن آب دریاچه نیز وجود دارد.
سنگ بستر مخزن نیز میتواند در تغییر کیفیت آب موثر باشد درمطالعات ایران نشان داده شده است رسوبات گچی ونمکی گچساران در زاگرس بر روی کیفیت آب مخازن اثر دارد (سد 15خرداد )و در ایران مرکزی(سد استور)گچ و نمکهای سازند قم وسازندهای قرمز زیرین وفوق برروی کیفیت آب اثر میگذارد
هیدرولوژی رودخانه وتغییرات آب وهوایی
تغییر رژیم رودخانه وحجم آب در فصول مختلف از اثرات مستقیم ایجاد سد میباشد. سیلگیر شدن منطقه پاییندست سد نیز از عوارض دیگر میباشد.
تغییر در اکوسیستم رودخانه بعلت تغییرات کمی وکیفی آب حاصل میشود وحتی در نقاط دورتر نظیر مصب رودخانه نیز ظاهر میگردد. کاهش مواد رسوبی درمصب رودخانه باعث فرسایش سواحل دریا وتغییر اکوسیستم سواحل ومصب رودخانه میگردد .
کاهش سرعت آب رودخانه باعث تقلیل قدرت خودپالایی رودخانه میگردد. رودخانههای دانوب و راین در اطریش بعلت ایجاد سدهای متعدد باعث کاهش سرعت رودخانه ودرنتیجه کاهش قدرخودپالایی آن گردیده است .
ایجاد سد تغییرات جزیی ومحلی نیز در آب وهوای منطقه ممکن است ایجاد نماید که تولید مه وتغییرات دمای آب از آن جمله میباشد. تغییر دمای آب درمراحل بعدی براکوسیستم پاییندست و برروی کیفیت فیزیکی وشیمیایی خاکهای آبیاری شده اثر میگذارد.
اثرات بر روی آبهای زیرزمینی
میزان اثر آبهای سطحی برروی آبهای زیرزمینی با تغییرات سطح آب نیز تغییر مینماید. تغذیه آبهای زیرزمینی وکاهش سختی از اثرات مثبت محسوب میشود. رسوبات سد ممکن است در طی زمان ارتباط دریاچه وآبهای زیرزمینی را کاهش داده وباعث کندی تغذیه آبهای زیرزمینی و در نهایت توقف ارتباط گردد.
نشت آب در زمینهای پاییندست سد ممکن است منجر به زهدار شدن زمینها گردیده وبرروی خواص فیزیکی وشیمیایی خاکها نیز اثر بگذارد.
اثرات ژئوفیزیکی
آبگیری وپرنمودن سدها ممکن است باعث ایجاد زلزلههای القایی گردد .این امر ممکن است بعلت فشار روی پوسته زمین وتغییر تنشها در سنگهای زیر ونزدیک سد حاصل گردد.
مطالعات انجام شده درباره 425 سد ساخته شده تنها در 15 مورد زلزله القایی پدید آمده است که 10 مورد آن با شدت بیش از 5 ریشتر بوده است.
اثرات عمدتاً مربوط به ماهیها وتوقف تردد آنها در طول رودخانه است که ممکن است منجر به تغییر گونهها ویا از بین رفتن آنها گردد .فراوانی آب در طول سال از طرف دیگر میتواند برروی حیات وحش واکولوژی رودخانه وسد اثر بگذارد. نوسانات سطح آب دریاچه نیز به روی اکوسیستم سواحل دریاچه اثر میگذارد.
برخی اوقات سد وساختمانهای انحراف آب نظیر تونل ممکن است باعث مهاجرت ماهیها از یک رودخانه به یک رودخانه دیگر گردد ودگرگونی در اکوسیستم بوجود آورد.
اثرات سد برروی گیاهان بالادست سد بعلت غرقابی شدن منطقه باعث نابودی گیاهان واحتمالاً گونههای کمیاب می گردد .در سواحل دریاچه رشد گیاهان وگونههای جدید امکانپذیر میباشد ودرصورتیکه نوسانات سطح آب مخصوصاً درمناطق خشک باعث بیرون ماندن برخی سواحل بمدت چندسال خارج از آب باشد با غرقابی شدن مجدد آنها مواد آلی فوق به دریاچه افزوده خواهند شد
اثرات برروی حیوانات وگیاهان
اثرات بهداشتی
پدیدآمدن محیط رشد عوامل بیماریها مخصوصاً درمناطق گرم باعث تشدید بیماریهای مربوط به آب میگردد. مالاریا، ورم مغز، فیلاریاسیس، لپیتوسپیراسیس از امراضی است که ممکن است توسعه وتشدید گردد.
تشدید مالاریا درفصول غیربارانی واهمیت توجه به شیستوسیما در منابع آب افریقایی ذکر شده است
دربررسی اثرات سدسازی بر محیط زیست باید به نکات زیر توجه گردد:
• توجه به اثرات کوتاهمدت، بلندمدت واثرات دوران ساخت
• اهمیت مطالعه همه جانبه ودرنظر گرفتن مجموعه اکوسیستم سد، رودخانه واطراف آن
• توجه به پیچیدگی ارتباطات درمحیط زیست وشناسایی اثرات زنجیروار وچند جانبه
• توجه به عامل زمان در تغییرات بلندمدت (هیدرولوژیکی، بیولوژیکی، شیمیایی، اکوسیستم سد …)
• توجه به امکان تغییر جهت یافتن اثرات دربلندمدت
روشهای مقابله واصلاح مسائل زیستمحیطی
درگذشته توجه به مسائل زیستمحیطی پس از ایجاد سد وبروز مشکلات انجام میگردید ولی امروزه بررسی ومطالعه مسائل زیستمحیطی از ابتدای مراحل طراحی رسماً تاکید وتوصیه شده است. مطالعات زیستمحیطی بخش مهمی از مطالعات توجیهی را تشکیل میدهد وتوصیه میگردد متخصصین محیط زیست همراه سایر متخصصین از ابتدای مراحل طراحی در تدوین طرح جامع مشارکت داشته باشند. صدور مجوز ساختن سد در کشورهای جهان توسط مراجع گوناگون نظیر مجلس، دولت، وزارتخانه ویا سازمان خاص صورت میگیرد واعمال نطرات قانونی ورعایت مسایل زیستمحیطی درمرحله صدور مجوز صورت میگیرد. مطالعات نشان داده است که توجه به مسائل زیستمحیطی در مراحل اولیه باعث کاهش هزینههای بعدی میگردد واثرات جانبی را نیز کاهش میدهد.
روشهای مقابله با زیانهای زیستمحیطی
اثرات اقتصادی، اجتماعی وفرهنگی (محیط انسانی)
مهمترین مسئله جابجایی سکنه است که بهمنظور کاهش اثرات جانبی آن توصیه میگردد حداکثر جبران اقتصادی، فرهنگی واجتماعی برای آنان فراهم آید. پیشبینی امکانات مناسب زندگی رفاهی، موقعیتهای جدید شغلی، امکان دستیابی به آموزش برای شغل بهتر میتواند اثرات منفی ناشی از جابجایی سکنه را کاهش دهد .
بهرهدهی نتایج حاصل از سد به افراد منطقه نظیر خدمات برقرسانی، جادهسازی مناسب، آبرسانی حتماً باید مورد توجه قرارگیرد.
سیاستهایی نظیر تجدیدنظر درقیمتگذاری اراضی منطقه، تجدیدنظر در مالیاتها ونظایر آن میتواند بعنوان اهرمهایی برای کمک به مردم وجهتدهی توسعه آینده منطقه مورد توجه قرار گیرد.
اثرات وتغییرات درمخزن سد
رســوب
تخلیه و لایروبی رسوب برای حفظ مخزن سد بکار گرفته میشود. تخلیه رسوب توسط دریچههای عمقی مخصوصاً در رسوبات سنگین مورد استفاده قرار گرفته است .
بمنظور کاهش تیرگی آب پاییندست در مواقع سیلابی، تخلیه آب از دریچههای مختلف سد و اختلاط آن بکار گرفته شده است . میزان اثر فوق درمواقع سیلاب با تیرگی که موثر بوده است . بهرهبرداری ازمجموعه سدهای یک حوزه نیز در حالات سیلابی برای کاهش تیرگی آب پاییندست بکار میرود.
جبران کاهش مواد مغذی در پاییندست که با تجمع رسوب در سد حاصل میشود عمدتاً از طریق کوددهی اضافی تامین میگردد.
مطبق شدن
بخشی از راهحلها درجهت بهمزدن حالت مطبق ویا جلوگیری از تشکیل آن میباشد راهحلها شامل بهمزدن آب مخزن وهوادهی میباشد. روشهای دیگر تغییر برنامه آبگیری در زمان مطبق شدن مخزن از لایههای مناسب آب میباشد. در این حالت معمولاً آبگیری از رولایه که وضعیت بهتری دارد صورت میگیرد.
پرغــذا شدن
روشهای پیشگیری شامل کنترل ورودی فاضلابها به مخزن سد میباشد وبسیاری آنرا به روشهای کنترل در درون مخزن ترجیح می دهند
شناخت وحذف منابع آلودهکننده در مرحله ساخت وسپس کنترل توسعه شهری وخدماتی در بالادست ازنظر تخلیه فاضلابها بهترین روش میباشد.
درمرحله اول آبگیری سد، پاکسازی محوطه دریاچه از مواد آلی تجزیهپذیر نسبت به کاهش وحذف مواد غذایی کمک مینماید.
روشهای تصفیه شامل هوادهی گسترده، تصفیه با آلوم، سولفات مس و یا سایر گیاهکشها میباشد. این روشها مخصوصاً در زمان شکوفندگی جلبکها بکارگرفته میشود. روشهای بیولوژیکی (حیوانات علفخوار) نیز بکار میرود ولی درمعرفی گونههای جدید به اکوسیستم باید دقت نمود چون ممکن است منجر به عوارض ناخواسته دیگری گردد. کنترل سطح آب وایجاد حالت نوسانی برای جلوگیری از رشد جلبکها وهمچنین جمعآوری مکانیکی تاژکداران بکار گرفته شده است.
تخلیه مواد آلی ازطریق دریچه تحتانی و یا تغییر برنامه آبگیری در زمان پدید آمدن آلودگی است وتوسط دریچههایی که در ارتفاعات مختلف سد پیشبینی گردیده است صورت میگیرد.
حذف اجسام شناور توسط تخلیه سطحی ویا جمعآوری فیزیکی انجام میپذیرد.
هیدرولوژی رودخانه وتغییرات آب وهوایی
بهرهبرداری از سد به منظور تحقق اهداف آن (برقابی، کشاورزی، . . .) رژیم رودخانه در پاییندست را تغییر می دهد. تنظیم حداقل جریان رودخانه پس از تامین هدف اولیه(نظیر آبیاری، . . .) صورت میگیرد حداقل جریان عمدتاً برای حفاظت محیط زیست ویا تامین قدرت پالایش طبیعی رودخانه میباشد.
تخلیه آب وقتی همراه با رسوب باشد قدرت تخریب بیشتری دارد وحفاظت سواحل رودخانه ونقاط ضعیف مورد تاکید است.
برای تنظیم دمای آب تخلیه شده آبگیری از ارتفاعات مختلف دریاچه سد ویا پیشبینی استخر گرمکننده درپاییندست سد برای افزایش دمای آب بکار رفته است.
اثرات برروی آبهای زیرزمینی
برای جلوگیری از تغذیه منابع زیرزمینی وبالا آمدن سفره آبهای زیرزمینی مسدود نمودن مجرای نفوذ، زهکشی، پیشبینی چاهها وحفرههای تخلیه آب در لبههای سفره آب زیرزمینی امکانپذیر میباشد. پیشبینی چاههای مشاهده در پاییندست سد برای مطالعه، شناخت وپیگیری تغییرات در قابلیت نفوذ سنگها نیز بعنوان ابزار کنترل عمل شده است .
اثرات ژئوفیزیکی
کنترل شدت پرکردن سد درمرحله آبگیری بعنوان یک روش برای تخفیف زلزله القایی ارائه شده است
اثرات بر روی حیوانات وگیاهان
پیشبینی نردبان ماهی وکنار گذر برای مهاجرت ماهیها به بالادست وپیشبینی محلهای جدید وجایگزین برای جبران تخمگذاری ماهیها بکار گرفته شده است. علاوه بر حفظ تردد ماهیها، توسعه آن نیز میتواند جزء طرح درنظر گرفته شود .
درموردحیوانات خارج اکوسیستم آبی، پیشبینی محلهای تردد آنها در اکوسیستم خاکی مناسب میباشد. بهبود شرایط زندگی حیوانات وپرندگان درمحیط جدید وهمچنین ایجاد پارک طبیعی برای حفاظت از گونههای کمیاب حیوانات از روشهای جبران زیانهای زیستمحیطی است.
غرقابی شدن منطقه بالادست سد باعث از بین رفتن گیاهان وگونههای خاص میگردد که برای حفظ آنها، کاشت نهال درمناطق جدید ویا ایجاد پارکهای گیاهی مورد توجه است. بازسازی منابع طبیعی ومناطق جنگلی وایجاد باغ از گیاهان بومی منطقه بکار گرفته شده است.
اثرات بهداشتی
حذف فیزیکی عوامل بیماری زا از طریق سمپاشی حوضچههای ثابت وزهکشها، پوشش سطح کانالها، تخلیه متناوب کانالها برای جلوگیری از تخمگذاری حشرات از روشهای مستقیم حذف عوامل میباشد. کشت گیاهانی که برای برخی کرمهای ناقل بیماری سمی هستند نیز مطرح گردیده است.
روشهای پیشگیری ودرمانی شامل فراهم نمودن امکانات بهداشتی افراد منطقه، آموزش بهداشت به مردم، واکسیناسیون افراد، کنترل وآمارگیری دائمی از وقایع فردی درمنطقه، رعایت امور بهداشتی نظیر دفع صحیح فاضلابها وتامین آب آشامیدنی سالم از اموری است که عوارض بهداشتی را کاهش میدهد