امروزه سدها از سازه های آبی مهمی به شمار می آیند که در همه نواحی جهان بویژه در نواحی خشک و نیمه خشک برای مدیریت و کنترل آب های سطحی احداث می شوند. این سازه ها در ارتباط تنگاتنگ با شرایط زمین شناسی هستند که در آن ساخته شده اند. یکی از منابع آلوده کننده، سیستم های کارست نمکی در محیط های آبی بویژه در مخازن سدها می باشد. کارست یکی از شگفت انگیزترین پدیده های زمین شناسی است که به خاطر تعامل تنگاتنگ میان آن با آب های زیر زمینی و آب های سطحی از اهمیت بسیاری برخوردار است. اگر سد در مناطقی که از سنگ های واکنش پذیر تشکیل شده است ساخته شود مورد تهدید پدیده کارستی شدن، انحلال و در مواقعی خورندگی آب های جاری در حوزه قرار می گیرد و ساخت سدها و مخازن در این سازند ها با ریسک بالایی همراه می گردد. اساس این تحقیق بر سه محور مطالعات میدانی، استفاده از داده های آزمایشگاهی و مدلسازی عددی استوار می باشد. به منظور تعیین ضریب انحلال، مدل فیزیکی مربوط به مخزن بصورت کانال ذوزنقه ای طراحی و ساخته شد و از نمونه های سنگ نمک موجود در مخزن سد به عنوان سازند کارستی در مدل فیزیکی استفاده شد. این مدل در حالت های مختلف اجرا و نتایج مربوط به مقدار انحلال و مقادیر غلظت نمک در مقاطع زمانی مختلف بدست آمد. در مرحله بعد مدل آزمایشگاهی جهت تعیین ضریب انحلال نمک در مدل عددی شبیه سازی گردید. مدل عددی با ضرایب انحلال مختلف اجرا و نتایج حاصله با داده های بدست آمده از مدل آزمایشگاهی مقایسه شد. از طریق این مقایسه و بهترین تطبیق نتایج، میزان نمک ورودی به مخزن در مقاطع مختلف تعیین و وارد مدل عددی شد. در مرحله بعد مدل عددی به مخزن واقعی تعمیم داده شد و با شبیه سازی مخزن واقعی با استفاده از ضریب انحلال بدست آمده از مطالعه آزمایشگاهی، چگونگی تاثیر سازند کارستی نمکی بر شرایط کیفی مخزن مورد تحلیل و بررسی قرارگرفت. در ادامه تحلیل حساسیت پارامترهای موثر بر توزیع شوری و رفتار سازند نمکی، مانند ضریب انحلال، دبی، دما و رطوبت نسبی انجام شد و نتایج مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. مدل عددی مورد استفاده، مدل مشهور mike21 ساخت شرکت dhi می باشد. با استفاده از مطالعه آزمایشگاهی و شبیه سازی عددی و تطبیق نتایج حاصل از آن ها، مقدار ضریب انحلال سازند کارست نمکی در شرایط جریان مخزن حدود 0.2 سانتیمتربرساعت محاسبه شد. نتایج حاصل از شبیه سازی مخزن با استفاده از ضریب انحلال بدست آمده از مطالعه آزمایشگاهی، نشان داد که حتی در زمان پربودن کامل مخزن، مقدار غلظت نمک در آب مخزن می تواند به 3 برابر حد مجاز برسد. نتایج تحلیل مدل عددی نشان داد که ماه های اول بهره برداری نسبتاً ماه های بحرانی برای پروژه مورد مطالعه محسوب نمی شوند و غلظت وزنی نمک موجود در آب مخزن در حدود 0.8 تا 0.9 مقدار مجاز خواهد بود. ولی در ادامه با توجه به تغییراتی که در شرایط مخزن ایجاد می شود، روند توزیع شوری در مخزن شدت بیشتری گرفته و مقدار غلظت نمک با گذشت زمان افزایش می یابد. با مقایسه مقادیر واقعی غلظت نمک در مخزن و مدل عددی مشخص شد که متوسط درصد خطای مقادیر غلظت حدود 13.65 درصد می باشد و مدل عددی در اکثر زمان های اندازه گیری شده مقادیر غلظت را اندکی کمتر از مقادیر واقعی نشان می دهد. در ادامه با انجام تحلیل حساسیت پارامترهای موثر بر توزیع شوری، مشخص شد که این پارامترها تاثیر قابل توجهی در نحوه توزیع شوری و مقدار غلظت نمک در مخزن دارند. این نتایج نشان داد که بطور متوسط با 10درصد تغییر در پارامترهای بررسی شده، پارامتر ضریب انحلال به میزان 21درصد، دمای هوا 18درصد، دبی 21.1درصد و رطوبت نسبی 6.1درصد موجب تغییر در مقادیر شوری آب مخزن می شوند. باتوجه به این نتایج مشهود است که پارامترهای ضریب انحلال نمک و دبی مهمترین عوامل تاثیرگذار بر رفتار توزیع شوری در مخزن هستند.

آب های سطحی و مخازن سدها، از منابع اصلی تامین نیازهای شرب و آب شیرین کشور به شمار می روند. یکی از مهمترین منابع آلوده کننده در مخازن سدها، وجود سیستم های کارستی می باشد. در این تحقیق مخزن یک سد که تحت تاثیر انحلال سازند نمکی قرار دارد، مورد مطالعه قرار گرفته است. شور شدن آب سد، می تواند مشکلات زیست محیطی فراوانی ایجاد کند و اهداف اولیه ساخت سد را به مخاطره بیاندازد . در این مطالعه با استفاده از داده های میدانی و مدلسازی عددی، مشخصه های موثر بر توزیع نمک در مخزن سد از جمله ‏ضرایب انحلال، پخش افقی و پخش قائم تعیین و بررسی شده است. داده های میدانی شامل اطلاعات حوضه آبریز سد و داده های مرتبط با شوری آب مخزن سد می باشد. تحلیل داده های میدانی با هدف کالیبراسیون مدل انجام شد. برا ی شبیه سازی عددی از نرم افزار mike 3 استفاده گردید. بعد از شبیه سازی مخزن، کالیبراسیون مدل انجام گرفت. در ادامه، برای بررسی چگونگی تاثیر سازند نمکی بر شرایط کیفی مخزن، تحلیل حساسیت پارامترهای موثر بر توزیع شوری و رفتار سازند نمکی مانند ‏ضریب انحلال و ضریب پخش انجام شد. نتایج تحلیل حساسیت نشان داد که در موقعیت نزدیک سازند نمکی، پارامترهای ضریب انحلال، ضریب پخش عمودی و ضریب پخش افقی و در موقعیت نزدیک محور سد، پارامترهای ضریب پخش عمودی، ضریب پخش افقی و ضریب انحلال به ترتیب تاثیر بیشتری بر مقدار شوری در عمق داشتند. نتایج نشان داد با فرض اینکه تراز سطح آب مخزن در طی یک سال از 200 به 215 متر یا از 200 به 230 متر افزایش یابد، مقدار کل نمک ذخیره شده در مخزن از 5/8 میلیون تن به ترتیب به 11/7 و12/2 میلیون تن افزایش می یابد. همچنین برای بررسی تاثیر لایه بندی حرارتی بر توزیع شوری در مخزن، مدل برای پارامترهای موثر بر توزیع دما در عمق مخزن کالیبره گردید. سپس تاثیر تغییرات لایه بندی حرارتی بر روی شوری ترازهای مختلف بررسی و نتایج آن ارائه شد.

چکیده ندارد.