سد لار که بیش از ۵۰ سال پیش با هدف تأمین آب و تولید برق ساخته شد، هرگز به ظرفیت کامل خود نرسید و بخش زیادی از آب ورودی از دست رفت و به گفته استاد پژوهشگاه بین‌المللی زلزله‌شناسی، نشت گسترده آب از طریق مسیرهای کارستی و گسل‌های منطقه، عامل اصلی هدررفت حجم عظیم آب و ناکامی عملکرد این سد است.
دکتر مهدی زارع، استاد پژوهشگاه بین‌المللی زلزله‌شناسی و مهندسی زلزله اظهار کرد: روز ششم مهر ۱۴۰۴ خبری منتشر شد مبنی بر اینکه حجم آب این سد به کمتر از ۳ درصد ظرفیت رسیده و هدررفت آب از آن سالانه به ۲۷۰ میلیون مترمکعب می‌رسد. مدیرعامل سابق شرکت آب و فاضلاب استان تهران اظهار کرد در سال آبی ۱۴۰۴-۱۴۰۳، حجم ورودی آب به سد لار در مقایسه با مدت مشابه سال گذشته، کاهش چشمگیری داشته و کاهش محسوس ورودی‌ها باعث شد تا میزان پرشدگی مخزن سد لار به زیر ۵ درصد از ظرفیت کل آن برسد.
وی سد لار را واقع در البرز مرکزی در جنوب غربی آتشفشان دماوند دانست و افزود: این سد در دره لار و بر روی رودخانه «لار» ساخته شده و میانگین بارندگی سالانه در منطقه ۶۰۰ میلی‌متر است که برف بیش از ۶۰ درصد از کل آن را تشکیل می‌دهد. سد خاکی لار در ۷۵ کیلومتری تهران و ۱۰۰ کیلومتری آمل واقع شده و به طول ۱۳۰۰ متر و ارتفاع ۱۰۵ متر بین سال‌های ۱۳۵۳ تا ۱۳۶۱ ساخته شده و شامل یک هسته تقریباً مرکزی از جنس لای و ماسه است.
زارع با بیان اینکه این سد با هدف‌های تامین آب و تولید برق با حجم مخزن ۹۶۰ میلیون متر مکعب– برای انتقال آب به مازندران و تهران ساخته و در اردیبهشت ۱۳۵۹ آبگیری شد، ادامه داد: با آبگیری از سد، گریز آب از مخزن آن مشهود شد و با انجام مطالعات و بررسی‌های متعدد مشخص شد آب از مجاری طبیعی موجود در دریاچه سد فرار کرده و به صورت چشمه‌هایی حدود ۱۰ کیلومتری پایین دست سد با دبی تا ۱۴ مترمکعب در ثانیه ظاهر می‌شود.
این استاد پژوهشگاه بین‌المللی زلزله‌شناسی با بیان اینکه بر اساس مجوز تخصیص آب سد لار، سهمیه آب تهران به میزان ۳۳۰ میلیون متر مکعب در سال تعیین شده است، تصریح کرد: نشت مستقیم از طریق مجاری کارستی مهمترین هدر رفت این سد به شمار می‌رود. آب از مخزن وارد شبکه کانال‌های محلول و غارهای زیرزمینی در سنگ آهک می‌شود و به جای ذخیره شدن، از طریق این «مجراهای» طبیعی جریان می‌یابد و در پایین دست، اغلب در چشمه‌های واقع در زیر سد، ظاهر می‌شود. نشت از طریق رسوبات آبرفتی در دره رودخانه لار که نفوذپذیر (شن، ماسه) است صورت می گیرد. با نشت از طریق گسل‌های اصلی که به عنوان مسیرهای جریان ترجیحی عمل می‌کنند، آب را مستقیماً از حوضه مخزن به بیرون هدایت می‌کنند.
وی با بیان اینکه اختلاف زیادی بین ظرفیت نظری مخزن (بیش از ۹۰۰ میلیون متر مکعب) و ذخیره واقعی قابل استفاده آن وجود دارد، خاطر نشان کرد: بخش بسیار زیادی از آب ورودی به دلیل نشت از بین می‌رود. چشمه‌های پایین‌دست گویاترین شواهد از فرار آب در پایین دست سد هستند؛ چرا که وقتی مخزن پر می‌شود، چندین چشمه بزرگ در پایین‌دست سد، از دره «لار» تا دره «هراز» در ارتفاع پایین‌تر، افزایش قابل توجه و فوری در تخلیه نشان می‌دهند. این آب از طریق مسیرهای زیرزمینی از سد عبور می‌کند.
زارع اضافه کرد: با وجود داشتن یک حوضه آبریز بزرگ با بارش برف و باران قابل توجه، مخزن هرگز، به ظرفیت کامل خود نرسید. آب تقریباً به همان سرعتی که وارد می‌شود، از بین می‌رود. با تشخیص مشکل، کارهای اصلاحی متعدد، گسترده و پرهزینه‌ای انجام شده است. پرده دوغاب شامل تزریق سیمان سیال یا دوغاب شیمیایی تحت فشار زیاد به توده سنگ برای پر کردن شکستگی‌ها، درزها و حفره‌ها انجام شده است. یک پرده دوغاب عمیق نه تنها در تکیه‌گاه‌های سد، بلکه در امتداد کناره‌های مخزن و بخش‌هایی از کف آن نیز ساخته شد تا یک «دیوار» زیرزمینی برای مهار آب ایجاد شود. پتو رسی در برخی مناطق، تلاش‌هایی برای پوشاندن بستر مخزن با یک لایه رس نفوذناپذیر ایجاد شد.
استاد پژوهشگاه بین‌المللی زلزله‌شناسی و مهندسی زلزله، با اشاره به وضعیت زمین‌شناختی سد لار، گفت: باید توجه داشت که مقیاس مشکل، فراتر از عملیات اصلاحی بوده است. سیستم کارست در این منطقه بسیار وسیع است و به‌صورت عمیق در ساختار زمین ریشه دوانده است. عملاً غیرممکن است که بتوان در چنین شرایط زمین‌شناختی پیچیده‌ای، تمامی مجراها را شناسایی و آب‌بندی کرد. گسترش پرده دوغاب به عمق و طول موردنیاز برای پوشاندن کامل مخزن، از نظر هزینه بسیار گران و از نظر فنی چالش‌برانگیز و عملاً غیرقابل‌اجراست.
وی ادامه داد: با توجه به فعالیت‌های زمین‌ساختی و جریان مداوم آب، در گذر زمان مسیرهای نشت جدیدی ایجاد می‌شود که تلاش‌های قبلی برای دوغاب‌ریزی را کم‌اثر می‌کند. انتخاب محل مخزن در سنگ آهک کارستی و شکسته موجب شده است تا این مخزن همواره با نشتی مواجه باشد.
به گفته این استاد حوزه مخاطرات، به‌دلیل نشت گسترده از طریق مجاری کارستی و گسل‌ها، آب از سد عبور می‌کند و در چشمه‌های پایین‌دست ظاهر می‌شود.
وی خاطرنشان کرد: ارزیابی زمین‌شناسی برای چنین پروژه‌هایی باید فراتر از محدوده پی سد باشد و دربرگیرنده درک جامعی از هیدروژئولوژی کل حوضه مخزن باشد. این مطالعات شامل بررسی دقیق توسعه کارست، سامانه‌های گسلی و الگوهای جریان آب‌های زیرزمینی است. تجربه سد لار نشان می‌دهد که دستکم گرفتن پیچیدگی زمین‌شناسی می‌تواند منجر به شکست عملکردی یک سازه مهندسی شود.
زارع در ادامه به بررسی تاریخی این پروژه اشاره کرد و گفت: مطالعات انجام‌شده از دهه ۱۳۲۰ تا زمان تکمیل و افتتاح سد در سال ۱۳۵۹ را می‌توان به چند مرحله تقسیم کرد. در مرحله نخست، شناخت و شناسایی اولیه در دهه‌های ۲۰ و ۳۰ شمسی انجام شد. در این مرحله شناسایی پتانسیل منابع آب دره لار و انتخاب اولیه محل سد صورت گرفت. با این حال در مطالعات اولیه توپوگرافی و هیدرولوژیکی، وسعت و شدت کامل کارستی شدن منطقه مورد ارزیابی قرار نگرفت و تمرکز بر یافتن یک محل سد از نظر توپوگرافی و ساختاری بود، نه بر مدل آب‌زمین‌شناسی دقیق کل حوضه.
زارع با تاکید بر اینکه احتمال نشت در مقیاس بزرگ در آن زمان به‌عنوان یک ریسک معمول و نه به‌عنوان قطعیت شکست پروژه در نظر گرفته شده بود، ادامه داد: مرحله دوم، طراحی دقیق در دهه‌های ۴۰ و ۵۰ شمسی بود که در آن طراحی نهایی و آغاز ساخت‌وساز انجام شد. در این مرحله نیز زمین‌شناسی مهندسی دقیق برای طراحی سد و افزایش آگاهی از مشکل نشت مخزن مورد توجه قرار نگرفت. هرچند گسل اصلی، مناطق شکستگی و ویژگی‌های کارست سطحی مانند گودال‌ها و غارها قابل شناسایی بود، اما مهندسین مشاور انگلیسی «سر الکساندر گیبز» از مشکل اصلی ساختگاه چشم‌پوشی کردند.
استاد پژوهشگاه بین‌المللی زلزله‌شناسی و مهندسی زلزله با بیان اینکه در همین مرحله، آزمایش ردیاب رنگی و شیمیایی انجام شد که با تزریق به گمانه‌های بالادست و پایش چشمه‌های پایین‌دست، ارتباط هیدرولیکی بین دره لار و چشمه‌های هراز را به‌طور قطعی اثبات کرد، گفت: در مرحله ساخت سد در دهه پنجاه و پس از افتتاح آن در سال ۱۳۵۹، نادیده‌گرفتن شواهد غیرممکن شد و تمرکز از «اگر نشتی وجود دارد» به «چه مقدار و چگونه می‌توان آن را متوقف کرد»، تغییر یافت.
زارع افزود: پس از آنکه مخزن سد لار هرگز پر نشد، برنامه‌هایی برای کمی‌سازی نشت، طراحی تزریق گسترده و مدل‌سازی آب‌زمین‌شناسی آغاز شد. حفاری و آزمایش‌های متعدد در امتداد مسیر پرده دوغاب، هم در تکیه‌گاه‌ها و هم در مخزن انجام شد تا عمق، طول و فشار تزریق مناسب مشخص شود. با وجود شناسایی مشکل، این پرسش اساسی باقی ماند که چرا سد ساخته شد؟ در آن زمان رشد سریع تهران در دهه‌های ۴۰ و ۵۰ تقاضای فوری برای آب و برق ایجاد کرده بود و اراده سیاسی برای ساخت سد بسیار زیاد بود.
وی تأکید کرد: خوش‌بینی مهندسی نیز حاکم بود و بسیاری تصور می‌کردند که مهندسی می‌تواند هر مشکلی را حل کند. مشکل نشت به‌عنوان چالشی فنی و قابل حل با تزریق دوغاب دیده می‌شد، در حالی که انتخاب محل مناسب سد نیز بخشی از مهندسی است. مهندسی یعنی تعیین دقیق محل سد. اگر سدی در جای نامناسب احداث شود، اصول مهندسی نادیده گرفته شده است.
زارع یادآور شد: هرچند مطالعات وجود سیستم نشتی را نشان داده بود، اما مقیاس، عمق و گستره واقعی شبکه کارست دستکم گرفته شد و سیستم بسیار وسیع‌تر از محدوده عملی و مالی پرده دوغاب بود. در نهایت تصمیم گرفته شد که سدی با نشت جزئی بهتر از نبود سد است و پروژه با این امید پیش رفت که دوغاب‌ریزی بتواند پروژه را قابل اجرا کند. این شکست ناشی از کمبود مطالعات نبود، بلکه از بی‌توجهی به نتایج مطالعات زمین‌شناسی و نادیده گرفتن نقش مهندسی زمین در تصمیم‌گیری‌ها ناشی می‌شد.
زارع خاطرنشان کرد: تاریخچه نشت مزمن سد لار پس از سال ۱۳۵۹ نشان داد که اگرچه مطالعات زمین‌شناسی از نظر فنی صحیح انجام شده بودند، اما ناکافی بوده و به نتایج آنها نیز توجه لازم نشده است.
منبع: ایسنا
