سد کارون ۴ – آب‌نیوز

جولان فرهادی بابادی

سد کارون ۴، سدی در بخش میانکوه شهرستان اردل از توابع استان چهارمحال و بختیاری است.
این سد بر روی سرشاخه های اصلی رودخانه کارون از جمله رودخانه‌های ارمند و بازفت احداث شده‌است؛ در بالادست تلاقی دو رودخانه کارون و منج.
فاصله این سد از ریزشگاه رودخانه کارون به خلیج فارس حدود ۶۷۰ کیلومتر است.
در پایین‌دست آن سدهای کارون۳، کارون ۱ و مسجدسلیمان در دست بهره برداری هستند.
در حال حاضر از این سد می‌توان به عنوان بزرگ‌ترین سد دو قوسی خاورمیانه نام برد.
آب این سد در پایین دست بند انحرافی گتوند وارد دشت خوزستان می‌شود و نهایتاً به خلیج فارس می پیوندد.
در پايين دست محل تلاقي رودخانه هاي ارمند و بازفت و بالادست تلاقي رودخانه هاي كارون و منج جانمائي شده است.
سد مخزنی کارون ۴ در استان چهارمحال و بختیاری در فاصله ۱۸۰ کیلومتری جنوب غربی شهرکرد و چهار کیلومتری پایین دست محل تلاقی رودخانه‌های ارمند و بازفت واقع شده است.
این سد با ارتفاع ۲۳۰ متر و حجم بتنی افزون بر یک میلیون و ۷۰۰ هزار متر مکعب توانایی ذخیره ۲.۳ میلیارد متر مکعب آب را داشته و نیروگاهی به ظرفیت یک هزار مگاوات در کنار آن ساخته شده است.
مختصات جغرافیایی سد Y=۳۴۹۶۱۵۸.۱۰۵ ، X=۴۴۹۹۱۸.۷۳۱
هدف از ساخت پل به گفته مسئولین افزایش ایمنی و پایداری عملیات انتقال نفت خام در مسیر مارون به اصفهان بوده است.
شرکت مهاب مطالعات برای اولین بار به منظور پايش رفتار سد و مقايسه آنها به‌صورت جامع براي اولين بار در كشور میکروژئو دزی سد کارون ۴ را انجام داده است.

ویژگی های سد

اولین سد بر روی رودخانه کارون
بلندترین سد بتنی در حال ساخت در زمان خود و اکنون پنجمین سد مرتفع و منبع تولید انرژی برق آبی در جهان است

بخش اول شامل قطعه دوم راه منج- بیدله بطول ۵.۵ کیلومتر
بخش دوم شامل راه جایگزین شهرکرد- ایذه به طول ۱۶ کیلومتر

ویژگی‌های طرح

تنظیم آب رودخانه کارون به میزان ۳/۷ میلیارد مترمکعب

بالادست‌ترین سد در رودخانه کارون پل قوسی این سد با طول عرشه ۳۷۸ متر، طول دهانه ۳۰۰ متر، و ارتفاع ۶۲ متر از سطح دریاچهٔ سد، بزرگترین پل زیر قوسی ایران نامیده شده‌است.

اهداف سد

هدف از اجراي طرح كارون ۴ توليد انرژي برق آبي به ميزان ۲۱۰۷ گيگاوات ساعت درسال و كنترل سيلابهاي رودخانه كارون بوده كه با قرارگيري در زنجيره سدهاي پياپي كارون به حجم قابل ذخيره آورد رودخانه كارون جهت استفاده در مصارف كشاورزي در دشت خوزستان كمك مي نمايد.
با احداث سد کارون ۴، قسمتی از محورهای ارتباطی اصفهان به طرف خوزستان و همچنین خطوط لوله نفت موجود، در زیر تراز آب دریاچه قرار می‌گیرد، بدین لحاظ احداث مسیر‌های جایگزین در محورهای اصفهان- شهرکرد- ایذه- اهواز و همچنین اصفهان- بروجن- لردگان و اجرای مسیر جایگزین خطوط لوله نفت و گاز، از اهداف این طرح می‌باشد
کارون ۴، با هدف تنظیم آب رودخانه کارون به میزان ۳.۷ میلیارد متر مکعب در سال و نیروگاه هزار مگاواتی آن با هدف تولید انرژی برق آبی به میزان ۲۱۰۰ گیگاوات ساعت ساخته شده است.
در نهایت منافع حاصل از تولید برق این سد بر اساس برآورد اولیه درآمد، سالانه برابر با ۱۳۵۳ میلیارد ریال تخمین زده شده‌است (بر حسب هر کیلو وات ساعت ۶۴۲ ریال)

تایم لاین پروژه

مطالعات اولیه طرح کارون ۴ در سال ۱۳۴۵ (۱۹۶۷ میلادی) در چارچوب طرح توسعه منابع آب و همچنین برنامه‌ریزی کلی منابع آب حوضه رودخانه کارون توسط شرکت مهندسین مشاور بین المللی هارزا انجام پذیرفته است.
در سال ۱۳۷۲ مطالعات مرحله اول طرح به شركت مهندسي مشاور مهاب قدس واگذار گرديد.
در سال ۱۳۷۴ مطالعات نخستین طرح کارون ۴ در چارچوب طرح توسعه منابع آب و همچنین برنامه‌ریزی کلی منابع آب حوضه آبریز رودخانه کارون مطالعات رسمی شروع شد.
نقشه‌های راه‌های جایگزین در سال ۱۳۷۵ توسط وزارت راه و ترابری به تصویب رسیده و اجرای قسمت‌هائی از آن شامل قطعه دوم راه اصلی منج- بیدله و راه جایگزین محور شهرکرد- اهواز به عهده وزارت نیرو (شرکت توسعه منابع آب و نیروی ایران) گذاشته شده است.
قرارداد مطالعات مرحله دوم طرح سد و نيروگاه كارون ۴ كه در سال ۱۳۷۶ بين شركت مهندسي مشاور مهاب قدس و شركت توسعه منابع آب و نيروي ايران منعقد گرديده است
مطالعات مرحله دوم در سال ۱۳۷۶ توسط شرکت مهندسی مشاور مهاب قدس و شرکت توسعه منابع آب و نیروی ایران انجام شد.
در ۲۱ اسفند ماه سال ۸۳ به دلیل بارندگی سد کارون ۴ بر اثر سیل دوره‌ای کارون با دبی(آورد) ۳۰۰۰ متر مکعب و بخاطر عدم پیش بینی تونل‌های انحرافی کافی (فقط یک تونل با دبی ۱۵۰۰ مترمکعب) فراز بند و نشیب بند از بین رفت و کارگاه سد را نابود و مغار نیروگاه را پر آب کرد، طبق اظهارات یک شاهد عینی میزان خسارت وارده حدود ۸۰ الی ۱۰۰ میلیارد تومان در آن زمان برآورد شده بود، و گویا مسوولین و کارگران سد از ساعت‌ها قبل بالای کوه‌ها و چشم اندازهای اطراف ایستاده بودند و منتظر شکستن فراز بند و غرق شدن کارگاه بودند.
شعبان اسدی معاون حفاظت سازمان جنگلها و مراتع کشور ۲۰ شهریور ۱۳۸۸، با اعلام این که آبگیری سد کارون ۴ در نیمه دوم سال آغاز خواهد شد از غیر استاندارد بودن و رعایت نکردن استانداردهای زیست محیطی در این سد خبر داد.
سد کارون ۴ به عنوان بزرگترین سد بتنی کشور پنجم فروردین ماه ۱۳۸۹ با حضور احمدی‌نژاد آبگیری شد.
کارون ۴ در سال ۱۳۹۰ به دست محمود احمدی‌نژاد در مراسم برای جشن خودکفایی صنعت سد سازی افتتاح شد در زمان افتتاح مهندس محمدرضا رضازاده، مدیرعامل شرکت توسعه منابع آب و نیروی ایران بود.
در آبان ۱۳۹۲ اعلام شد که این سد ترک خورده‌است. اما حسن رنجبران، مجری طرح سد و نیروگاه کارون ۴ اعلام کرد: «ترک خوردن سد طبیعی است، خاصیت بتن ترک خوردن است و تمام سدهای بتنی دنیا ترک می‌خورند. ترک‌های مذکور در همان زمان افتتاح سد، توسط شرکت ملی حفاری ایران و با استفاده از تکنولوژی تزریق سیمان به چاه نفت ترمیم گردید.»
نتایج تحقیقات کنفرانس بین المللی عمران، معماری و توسعه پایدار شهری با عنوان اثر ترک خوردگی بتن بدنه بر طیف پاسخ سدهای بتنی قوسی مطالعه موردی سد کارون ۴ در سال ۱۳۹۲ نشان می دهد به وجود آمدن آسیب در بتن در زمان زلزله قطعی بوده و ترکخوردگیها باعث بالا رفتن طیف پاسخهای شتاب در سد شده و منجر به کاهش در پاسخ تنش و جابجایی خواهد شد، همچنین ترکخوردگی تأثیر ناچیزی بر طیف پاسخهای سرعت دارد.
یک مقام مسئول در گفت و گو با شانا در سال ۱۳۹۲ گفت کارشناسان زیادی در حال بررسی علت ترک خوردگی سد کارون ۴ هستند اما تاکنون به نتیجه خاصی نرسیده اند. اما یک نقطه نظر مشترک بین همه کارشناسان وجود دارد و آن هم آبگیری زود هنگام این سد است.
در اولین اولین کنگره ملی مهندسی ساخت و ارزیابی پروژه های عمرانی در سال ۱۳۹۳ یحیی لجم اورک اعلام کرد پیمانکار پروژه به منظور صرفه جویی در پروژه پرده آب بند سد کارون ۴، به میزان ۲۳ میلیارد ریال از روش مطالعات کتابخانه‌ای استفاده کرده و به این ترتیب زمان پروژه را نیز به ۸۱ ماه کاهش داده‌اند.
در سال ۱۳۹۴ جاده جایگزین و پل کارون ۴ به‌عنوان بزرگترین پل زیرقوسی کشور توسط اسحاق جهانگیری افتتاح شد.
۲۲ اسفند ۱۳۹۴ مدیر عامل شرکت خطوط لوله و مخابرات نفت ایران مهندس عباسعلی جعفری‌نسب، در صدر هیأتی به اتفاق مدیر خطوط لوله، مدير مهندسي و طرحها و همراهی جمعی از مسئولین دفتر مهندسی طرح‌ها، مدیر ومعاونین منطقه اصفهان و مسئولین شرکت توسعه منابع آب و نیروی ایران از پروژه پل کابلی اختصاصی خطوط لوله انتقال نفت و گاز، روگذر دریاچه سد کارون ۴ بازدید بعمل آورد.
در سال ۱۳۹۶ طی دومین کنفرانس ملی پژوهش های کاربردی در مهندسی عمران(مهندسی سازه و مدیریت ساخت) ترک خوردگی تحت بارهای ثقلی و هیدرواستاتیک در سد کارون ۴ در خوزستان تحلیل شد نتایج حاصل بیانگر این مطلب مهم است که رشد ترک به صورت عمودی به سمت تاج سد در حال گسترش بوده و ترک ایجاد شده در سد احتمال ایجاد ترک های ریز در قسمت های مختلف سد از جمله در پشت محل ایجاد ترک اصلی را افزایش می دهد.
در اولین کنفرانس ملی مهندسی زیرساخت ها در سال ۱۳۹۷ آسیب پذیری سدهای بتنی قوسی تحت اثر بار انفجار بررسی شد که نتایج حاکی از این است که در انفجارهای با فاصله ی مقیاس شده ی یکسان، هر چه خرج بیشتر و فاصله وقوع انفجار نسبت به بدنه دورتر باشد، اثرات تخریبی انفجار بیشتر خواهد بود.
در سال طی ۱۳۹۸ ششمین کنگره ملی عمران، معماری و توسعه شهری طی مقاله ای با عنوان بررسی پهنه بندی لرزه خیزی سد کارون ۴ با استفاده از تحلیل آماری اعلام شد در طی یک دوره زمانی چهارماه از تاریخ ۱۲ اسفند ۱۳۹۶ تا ۱۰ تیرماه ۱۳۹۷ جمع آوری و بازبینی شده است. در مجموع ۲۱۹ زمین لرزه توسط شبکه لرزه نگاری محلی ثبت و مکان یابی شده که از این تعداد ۱۹۴ زمینلرزه در فاصله کمتر ۱۲۰ کیلومتری پیرامون ساختگاه سد روی داده است. با بررسی زمین لرزه های ذکر شده در نهایت میزان توزیع زلزله ها در اطراف گسل‌ها مشخص گردیده و گسل‌های خطرناک شناسایی شدند.
در یک مطالعه موردی در سال ۱۳۹۸ به منظور بررسی «آنالیز تنش دردرزهای قائم سدهای بتنی قوسی تحت تحریک یکنواخت و غیریکنواخت تکیه گاهی» در دومین کنفرانس بین المللی مهندسی عمران ،سازه و زلزله موضوع بحث شد و نتایج بدست آمده نشان داد که تحلیل‌های غیر یکنواخت منجر به افزایش تنش و جابجایی در بدنه سد شده است. علاوه بر این نشان داده شد، درزهای قائم رفتاری مانند دمپر از خود نشان داده و منجربه کاهش جابجایی و تنش روی بدنه سد شده‌اند.
طی مقاله‌ای در نوزدهمین کنفرانس هیدرولیک ایران در سال ۱۳۹۹ با عنوان بررسی اثرات تغییر اقلیم بر لایه‌بندی حرارتی مخزن سد کارون ۴ اعلام شد، حجم مخزن به حدی بزرگ گرفته شده است که افزایش دما ناشی از تغییر اقلیم، می‌تواند به صورت مستقیم و غیر مستقیم بر کیفیت منابع آب تاثیر بگذارد.
کیومرث زمانی سخنگوی صنعت برق جنوب غرب کشور ۳۱ مرداد ۱۴۰۰ اعلام کرد تراز آبی عمده سدهای برق‌آبی کاهش یافته است و سدهای کارون ۴، کارون ۳، شهید عباسپور و گدار امکان تولید ندارند یا به صورت محدود می‌توانند تولید کنند.

گروه ها و شرکت های دیگر پروژه

مطالعات مرحله اول و دوم طرح نیز که توسط شرکت مهندسی مشاور مهاب قدس و شرکت توسعه منابع آب و نیروی ایران انجام شده.

خلاصه مشخصات قراردادی پروژه :

کارفرما : وزارت نیرو – شرکت توسعه منابع آب و نیروی ایران

مشاور : شرکت مهندسی مشاور مهاب قدس

مبلغ قرارداد اصلی: ١,٢٤٧.٤٩٠.٢٨٢.٦٩٧ ریال

مدت قرارداداصلی : ٨٤ ماه و تاریخ شروع عملیات اجرایی : ١٣٨١/١/١

مبلغ قرارداد الحاقیه: ٤٣٨،٠٠٥،٠٠٠،٠٠٠ ریال

مدت قرارداد الحاقیه:١٥ ماه و تاریخ شروع قرارداد الحاقیه: ١٣٨٨/١٠/١٦

با مهندسی علی اصغر خوشنویسان، پیمانکاری شرکت توسعه منابع آب و انرژی و توسط مهندس پترائوس نسلا کلو طراحی شده‌است.
شرکت جهاد توسعه منابع آب در قالب مشارکت پیمانکاران بعنوان پیمانکار عملیات احداث بدنه سد اصلی و فرازبند و نشیب بند فعال بوده است
نام شرکت فرانسوی کوینه بلیه نیز به‌عنوان همکار، مطالعات طرح را کنترل و مورد تائید قرار داده است.
شرکت‌های دالیم کره و ساتو (ژاپن) کارهای اصلی ساختمانی را انجام داده است.
شرکت اتریشی ایلبائو و فورمن ایران در کارهای پیش از ساخت پروژه فعال بوده‌اند.
شرکت ماشین‌سازی اراک ایران سازه فلزی هیدرولیکی سد را ساخته است.
فراب (ایران) و هاربین چین تجهیزات مکانیکی را فراهم آورده‌اند.
فراب (ایران) و الین (اتریش) در تهیه تجهیزات الکتریکی و تهویه فعال بوده‌اند.
آی ایی او (ایران) مسئولیت سویچ گیر جی‌آی‌اس پروژه بوده است.
گفتنی است، شرکت توسعه منابع آب و نیروی ایران که کارفرمای پروژه سد کارون ۴ است، پروژه‌های زیادی همچون سد کارون ۳، کرخه، مسجد سلیمان، گتوند، سیمره، سیاه‌بیشه، بختیاری، خراسان ۳، خرسان، رودبار لرستان را اجرا کرده و یا در دست اجرا دارد. علاوه بر این طرح‌های قابل توجهی نیز در حوضه‌های ارس، دز، زهره – هندیجان، شمال، قزل‌اوزن، کارون و کرخه در دست مطالعه دارد.
با وجود آنکه نامی از سپاه در اسناد نیامده است اما بعدها در بازدید مسئولین وزارت نفت از پل مدیر پروژه در تشریح ویژگی های طرح گفت: این پروژه از سال ۱۳۹۱ توسط قرارگاه سازندگی خاتم الانبیاء و موسسه صاحب الزمان (عج) آغاز و با پیشرفت فیزیکی بیش از ۹۰ درصد،تاکنون بالغ بر ۳۷۰ میلیارد ریال هزینه داشته و پیش بینی می شود تا اتمام پروژه این مبلغ به ۵۰۰ میلیارد ریال افزایش یابد.

انتقادات محیط زیستی

زیان‌های ناشی از طولانی شدن پروژه عبارت بوده از افزایش قیمت تمام شده طرح و همچنین عدم انتفاع از فروش برق تولید شده توسط نیروگاه آن.

مدیر شیلات و امور آبزیان سازمان جهاد کشاورزی چهارمحال و بختیاری در سال ۱۳۹۹ گفت: سالانه بیش از ۲۴ هزار تن ماهی در چهارمحال و بختیاری تولید می‌شود که یک هزار و ۷۰۰ تن از آن توسط قفس در دریاچه سد کارون چهار تولید می‌شود.

در این سد چون سنگ آهک معمولا دارای درز و ترک های متعدد است آب بندی آن نیازمند عملیات تزریق حجیم بود. دراین سد با جابجایی که درامتداد محور سد وپرده ی آب بند صورت گرفت المان آب بندی پی وتکیه گاه به توده سنگ های نفوذ ناپذیر متصل شد.

به گفته معاون حفاظت از جنگل ها با اجرای سد، ۲۰ از پوشش جنگلی این منطقه بین ۵ تا ۳۵ درصد است برای آبگیری سد کارون ۴ بی شک باید تخریب شوند. این درختان کهن ترین درختان اند که قدمتی ۴ هزار ساله دارند و تخریب آنها ضربه مهلکی به پیکره محیط زیست و منابع طبیعی کشور است

با آبگیری سد کارون ۴ بیش از دو هزار و ۴۰۰ هکتار اراضی جنگلی بلوط و بنه ای استان چهارمحال و بختیاری به زیر آب رفت

ورود آب‌های گرم نیروگاه‌ها به رودخانه کارون تعداد زیادی از ماهی‌ها را از بین می‌برد.

محمد درویش با تاکید بر ضعیف بودن احتمال شکست سد کارون در سال ۱۳۹۲ گفته بود در صورت تخریب سد کارون، سه سد دیگر در پایین دست آن، شدت سیلاب را گرفته و باعث کاهش تخریب‌ها خواهند شد. وی ادامه داد: البته با شکستن این سد، توازن قوای دیگر سدهای پایین دست به هم خورده و بارگذاری نمک سد گتوند افزایش می‌یابد؛ که با حرکت نمک‌های نشت کرده در قسمت‌های تحتانی سد گتوند، کیفیت آب رودخانه کارون به مخاطره خواهد افتاد.

وزارت نيرو در حالي هزار ميليارد تومان براي راه اندازي سد کارون ۴ هزينه کرده است که مسائل زيست محيطي و فرسايش خاک در اين منطقه مورد توجه قرار نگرفته به طوري که به عقيده متخصصان فرسايش خاک در اين منطقه مي تواند عمر مفيد سد و حيات پيراموني سد را به شدت کاهش دهد. از سوي ديگر، در حوزه بالادست سد کارون ۴ نيز براي کنترل فرسايش خاک و اراضي جنگلي هيچ مشورت کارشناسانه اي نشده است

خسارت ناشي از نابودي اين درختان و زيست‌بوم منطقه در سال ۱۳۹۲ بالغ بر هشت هزارميليارد تومان برآورد شد.

فرسایش سالانه ناشی از احداث کارون ۴، ۲۵ تن در هکتار خاک بوده و در بلند مدت سبب تبدیل این منطقه به بیابان خواهد شد.

با ساخت و آبگيري سدهايي از اين دست، جوامع بومي ساكن مخزن و كناره‌هاي رودخانه از سرچشمه تا چاه آن به‌شدت از تغييرات ناشي از ساخت سد متضرر شدند.