ایستگاه های پایش آنلاین کیفیت آب ورودی به سد ژاوه

سد مخزنی ژاوه با ارتفاع ۸۶.۵ متر و طول تاج ۳۰۰ متر می باشد. این سد به منظور تأمین آب برای کشاورزی و صنعت در دشت های موجود در ارتفاع بالای ۲۰۰۰ متر از سطح دریا احداث شده است. به منظور انتقال آب از سد ژاوه از خط لوله و ۶ ایستگاه پمپاژ استفاده شده است. در این طرح سالانه به طور متوسط ۱۲۳ میلیون متر مکعب آب با ظرفیت حداکثری ۸ متر مکعب در ثانیه توسط خط لوله فولادی به قطر ۲۰۰۰ میلیمتر و طول ۳۲.۲۸۸ کیلومتر که ۴.۳۴ کیلومتر تونل نران را نیز در بر می گیرد به مقصد منتقل می گردد.

تغییرات دما و توسعه لایه بندی دمایی در دریاچه های مناطق معتدلـه و مخـازن سـدهای بـزرگ معمـولاً در فصـول زمسـتان و تابستان اتفاق می افتـد. در طـی ایـن دوره سـتون آب معمـولاً بـه سـه لایـه عمـودی مجـزا شـامل اپیلیمنیـون، متـالیمنیون (ترموکلاین) و هایپولیمنیون تقسیم میشود. این لایه بندی به علت تفاوت در چگالی آب (ناشی از اختلاف دما) در ترازهای مختلـف حاصل می شود. همچنین تغییر در چگالی آبهای ورودی و تنشهای ناشی از سرعت باد می تواند در ایجاد لایه بنـدی و عمـق لایـه اختلاط موثر باشد. بدیهی است در فصولی که لایه بندی اتفاق می افتد، تغییر در درجه حرارت لایه ها، کیفیت فیزیکی، شـیمیایی و بیولوژیکی آب مخزن را در ترازهای مختلف، تغییر می دهد.

احداث سد و ذخیره کردن جریان سطحی می تواند به سبب مجموعه عواملی مانند تبخیر، ساکن بودن آب، رسوب گذاری و غنی شدن آب دریاچه از عناصر غذایی موجبات تغییر در خصوصیات فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی آب مخزن را فراهم آورد. یکی از پدیده های نامطلوبی که در آب های سطحی به خصوص دریاچه ها رخ می دهد، پدیده تغذیه گرایی می باشد. معمولاً تخلیه مواد مغذی با ترکیبات نیتروژن و فسفر دار، در اثر ورود فاضلاب های شهری و صنعتی در محیط های آبی منجر به ایجاد چنین مشکلی می شود. کیفیت آب در منابعی که دچار پدیده تغزیه گرایی شده اند بشدت پایین آمده و مصرف چنین آبهایی برای آشامیدن مناسب نمی باشد.

در ایستگاه پایش آنلاین سد ژاوه، علاوه بر پارامترهای فیزیکیوشیمیایی نظیر pH و دما، اکسیژن محلول، هدایت الکتریکی (شوری و TDS)، کدورت و TSS با نصب پیشرفته ترین اسپکترومتر مدل ISA طراحی و ساخت کمپانی GO-SYS پارامترهای  COD, BOD, TOC و نیترات با دقت و صحت بالا اندازه گیری میگردد. در کنار این با توجه به نوع مشکلات پیش بینی شده در رابطه با آبگیری مخزن سد و طرح مساله تغزیه گرایی مخزن، پارامترهای مرتبط با بار مواد مغذی نظیر TP (فسفر کل)، PO4 (فسفات)، TN (نیتروژن کل) و آمونیوم با استفاده از آنالایزرهای مدل بلومون که توسط کمپانی GO–sys طراحی و تامین شده است اندازه گیری میشود.

اطلاعات اندازه گیری شده پس از نمایش روی نمایشگر محلی داخل ایستگاه، روی حافظه داخلی بلوباکس ذخیره میگردد. در ادامه اطلاعات بصورت آنلاین با استفاده از مودم UMTS به اتاق کنترل مرکزی واقع در شرکت مدیریت منابع آب ایران انتقال داده میشود. کاربرهای مختلف میتوانند با دریافت مجوز، متناسب با سطح دسترسی موردنیاز ضمن بررسی و مشاهده سری زمانی اطلاعات، نسبت به انجام تنظیمات و کالیبراسیون اقدام نمایند. شکل زیر شماتیک و دیاگرام آنالایزرها و سنسورهای نصب شده در این ایستگاه را نمایش میدهد.

فیتوپلانکتــون در ســاختار و فعالیــت اکوسیستم آبهای شیرین نقش مهمی ایفـا مـیکنـد . میزان رشد فیتوپلانکتـون هـا بـه حضور و غلظت مواد مغـذی بسـتگی دارد. بنـابراین استفاده از فیتوپلانکتون به منظور ارزیابی کیفیـت آب (بـه خصـوص ارزیابی تجمع انباشـتگی مـواد مغـذی آب) استفاده میگردد. جلبک، شاخص زیستی بالقوه ای برای کیفیـت و تغییرات آب در مقابل تأثیرات منطقه ای و جهانی نظیرمـواد غـذایی و یا آلاینده هـای سـمی، دمـا، افـزایش مـاورابنفش، تهـاجم گونه ها به شمارمیروند.

یوتریفیکاسیون یا همان تغذیه گرایی، منجر بـه افـزایش رشـد گیاهــان آبــزی و اغلــب باعــث شــکوفایی جلبکی مــیشــود. یوتریفیکاسیون میتواند ترکیبت گونه های اکوسیستم را تغییـر دهـد. گونـه هـای مخصـوص جلبـک باعـث مشـکلات طعـم و بـو در آب آشامیدنی میگردد. از این میان میتوان به خطر شکوفایی سیانوباکتری در مخزن سد اشاره کرد. علاوه بر این کلاسهای جلبکی مهم دیگری نیز باید پابش گردد که از ان حمله میتوان به جلبکهای سبز، جلبکهای قهوه ای و قرمز (دیاتومه)  و کریفتوفیسه ها اشاره کرد.پایش آنلاین غلظت ریزجلبکها و کلاسهای مختلف ان از اهمیت بسیاری در مطالعات و پایشهای مرتبط با کیفیت آب و تغذیه گرایی مخازن سدها دارد.

در این پروژه همچنین از یک دستگاه سی تی دی مدل ۷۵ ام برای بررسی و اندازه گیری لایه بندی پارامترهای کیفی مخزن سد استفاده میشود. این دستگاه تولید و طراحی کمپانی sea-sun-tech  آلمان میباشد. دستگاه سی تی دی ارائه شده، دارای جنس بدنه تیتانیومی و قطر ۷۵ میلیمتر است. سنسورهای متصل به این CTD، با دقت بسیار بالا و در بازه های زمانی بسیار سریع (در هرثانیه ۱۰ اندازه گیری) میکند و این قابلیت را میدهد که با سرعت بالا لایه بندی پارامترهای کیفی تاثیر گذار در مخزن سد بدست بیآید. دستگاه دارای باتری قابل تعویض داخلی و حافظه بالا برای ذخیره سازی اندازه گیریها است.

با بکارگیری این CTD لایه بندی حرارتی و تشخیص لایه ترموکلاین، لایه بندی اکسیژن محلول و پارامترهای مهم کیفیت مخزن سد، در کنار تشخیص میزان پیشرفت شکوفایی جلبکی انجام میشود. اطلاعات اندازه گیری شده، در قالب فرمت اکسل و دیاگرامهای مختلف ارائه شده و توسط مهندسین محیط زیست بررسی و برای بهره برداری بهینه سد و آبگیری استفاده میگردد.

پروفایل پارامترهای زیر در اعماق مختلف سد ژاوه با CTD75M قابل اندازه گیری میباشد:

• دما
• اکسیژن محلول (میلیگرم بر لیتر)
• اکسیژن محلول (درصد اشباع)
• هدایت الکتریکی (شوری، دانسیته)
• pH
• کدورت
• کلروفیل-آ

ویژگیهای منحصر بفرد این دستگاه بکارگیری سنسور pH کاملا مقاوم به سولفید هیدروژن (احتمالا در لایه های هایپولیمنیون بدلیل کمبود اکسیژن سولفید هیدروژن تشکیل شود)، در کنار سنسور اکسیژن محلول اپتیکال با قابلیت اندازه گیری بسیار سریع است بکارگیری تکنولوژیهای روز باعث شده ضمن بالا بردن صحت و دقت اطلاعات، اندازه گیری با  کیفیت و راحتی انجام بگیرد. دستگاه دارای چمدان قابل حمل و وزن بسیار مناسب برای همه نوع کاربر تهیه شده است.