امکان سنجی احداث نیروگاه سد سردشت به روش زیرزمینی

امروزه بخش عمده ای از انرژی برق توسط نیروگاه های برق آبی تولید می شود که براساس شرایط موجود می توانند به دو صورت زیرزمینی و سطحی احداث شوند. برای نیروگاه های زیرزمینی نیاز است که سازه هایی بزرگ مقیاس ایجاد شود که به دلیل بزرگی ابعاد، حساسیت ویژه و عمر بالای این سازه ها، طراحی و تحلیل پایداری آنها از اهمیت بالایی برخوردار است. تحلیل پایداری و مسایل مربوط به پایداری فضاهای زیرزمینی که بخشی از این تحقیق هستند، یکی از مباحث رایج و کاربردی در مطالعات مکانیک سنگ و ژئوتکنیک است. با عنایت به گسترش نرم افزارهای متعدد و ظهور رایانه های پیشرفته و مناسب برای محاسبات تکراری، روش های عددی در تحلیل پایداری سازه های زیرزمینی در مرحله طراحی و نیز در حین حفاری به صورت گسترده ای مورد استفاده قرار گرفته است. براین اساس، نرم افزارهای سه بعدی مبتنی بر روش های عددی می-تواند در طراحی، تحلیل پایداری و برآورد تحکیمات فضاهای زیرزمینی مورد استفاده قرار گیرد. سد و نیروگاه سردشت یکی از پروژه های مهم عمرانی کشور است که مطالعات آن از چند دهه پیش و تجهیز کارگاه آن از تابستان سال 1387 شمسی شروع گردیده است. نیروگاه برق آبی که برای این سد طراحی شده دارای سه واحد 40 مگاواتی و جمعاً به ظرفیت 120 مگاوات است. مساله زیرزمینی یا روباز بودن نیروگاه از نکات مهم این پروژه است زیرا از یک سو عواملی چون ایجاد شبکه وسیع حفریات زیرزمینی (نظیر s شفت ها، مخازن ضربه گیر، مغارهای اصلی و ترانسفورمر)، هزینه بالای تحکیمات و پایدارسازی فضاها، به واسطه مقاومت پایین توده سنگ دربرگیرنده و از سوی دیگر مباحث مربوط به پدافند غیرعامل به دلیل حساس بودن و سوابق منطقه باعث شده که انتخاب روش احداث نیروگاه به صورت زیرزمینی یا روباز از اهمیت بالایی برخوردار باشد. در این تحقیق، ابتدا اطلاعات و داده های مکانیکی مربوط به توده سنگ دربرگیرنده، ظرفیت واحدهای نیروگاهی، ابعاد مغارها و مطالعات زمین شناسی از شرکت های مهندسی مشاور مهاب قدس، مشانیر و شرکت مهندسی سپاسد جمع آوری و تحلیل های آماری بر روی آنها انجام شده است. در مرحله دوم، فضاهای زیرزمینی (شامل مغارهای اصلی و ترانسفورمر، تونل-های آبرسان، باس داکت ها و خروجی ها) در نرم افزار flac3d مدل سازی شده و تحلیل پایداری بر روی آنها صورت گرفته است. در نهایت نیروگاه های زیرزمینی و سطحی به لحاظ پایداری، هزینه های سرمایه ای و جاری، فنی و ملاحظات پدافند غیرعامل با یکدیگر مقایسه شده اند.