سد زیرزمینی

سد زیرزمینی، به هر سازه ساخت دست بشر در زیر زمین می گویند که بتواند با مسدود کردن جریان طبیعی آب های زیرزمینی در یک سفره آب طبیعی سبب ایجاد مخازن آب در زیر زمین شود. [ ۱] برای احداث یک سد زیرزمینی وجود یک سنگ بستر نفوذ ناپذیر مثل سنگهای آذرین ( Crystalline rocks ) با تخلخل و شکستگی کم و همچنین یک مخزن مناسب با ضریب ذخیره بالا نیاز است. [ ۲]
آب ذخیره شده در این نوع سدها جهت تغذیه سفره های آب زیرزمینی و افزایش تراز سطح آب زیرزمینی و ذخیره شدن و در دسترس قرار گرفتن جریانات زیرسطحی برای استفاده انسان مورد ساخته می شود. سد زیرزمینی مشابه با سدهای معمولی دارای یک دیواره ناتراوا ( غیرقابل نفوذ توسط آب ) است که آب در پشت آن جمع می شود. جنس این دیواره می تواند خاک رس متراکم، سفال، آجر و سنگ با ملات سیمان، PVC و پلی اتیلن باشد. [ ۲]
• ایجاد مخازن آبی کوچک تجدید شونده برای مصرف آسان، کم هزینه و قابل اطمینان از سفره آب زیرزمینی در سطح حوزه های آبخیز
• احیا، تقویت و مدیریت بر منابع آب زیرزمینی از جمله قنوات و چشمه ها و هدایت آب آنها به مقاصد مورد نظر
• جلوگیری از پیشروی آب شور به آب زیر زمینی در سواحل . این کار در سواحل کارستی با پوشاندن درزها، شکاف ها و تونل هایی که آب شیرین را به آب شور در سواحل متصل می کنند انجام می شود[ ۳] [ ۴]
• جلوگیری از گسترش کویر با اختلاط آب زیرزمینی شور و شیرین در دشت ها و دریاچه های نمک
• تثبیت بستر و حاشیه رودخانه های فصلی[ ۲]
• اهداف محیط زیستی مانند پخش یا جمع کردن آلودگی آبی یا تشعشعات هسته ای پشت سد زیرزمینی و جلوگیری از اثرات سوء آنها بر آب های زیرزمینی[ ۳]
در این نوع از سدها دیواره سد در قسمت پایین به سنگ بستر نفوذناپذیر و در قسمت بالایی به سطح آبرفت محدود می شود و مخزن آب فقط در زیر زمین تشکیل می شود شکل ( ۳–۲ ) . این سدها جهت ذخیره آب در اکیفرهای طبیعی ( مخازن بالادست محور سد ) و عمود بر مسیر رودخانه ساخته شده و از جریان زیرسطحی آب به پائین دست.
شکل ( ۳–۲ ) : مقطع شماتیک و نمونهای از سد زیرسطحی ساخته شده در ایالت San jianbu در کشور چین ( طول محور۱۲۰۰متر و ارتفاع دیواره ۲۳ متر )
جلوگیری کرده و آن را در درون بستر ماسهای خود انباشته می کند و به این طریق میزان نوسانات سطح آب زیرزمینی را با ذخیره کردن آب تا حدود زیادی کاهش می دهند. این نقش دقیقاً در سدهای سطحی جهت کنترل تغییرات دبی رودخانه ها و ایجاد حالت پایدار دیده می شود. دیواره این سدها میتواند بتونی، سنگچین، رس متراکم، آسفالت، آجر با ملات سیمان یا حتی صفحات پلاستیکی مقاوم در برابر جریان آب ( پلی اتیلن ) باشد، اما به طور کلی ارجحیت با نزدیکترین مصالح و منابع قرضه موجود در محل احداث سازه میباشد. برخلاف بدنه سدهای سطحی، بدنه سدهای زیرسطحی نیازی به ضخامت زیاد یا دیواره حائل ندارد. مهم ترین مسئله ای که در ساخت این نوع از سدها باید به آن توجه شود، بنا نهادن دیواره سد برروی بستر و تکیه گاه های سنگی غیرقابل نفوذ جهت جلوگیری از نشت آب به پائین دست میباشد. مکانهای ایدئال برای احداث سدهای سطحی، دره های مدفون شده درههای باریک با عرض ۱۰۰ تا ۲۰۰ متر میباشند که توسط مواد با آبدهی ویژهخوب مانند ماسه ها و گراول ها پرشده اند. سدهای زیرسطحی طبیعی اغلب ناشی از بیرون زدگی سنگ بستر و سد کردن جریان آب میباشد. توسعه سدهای زیرسطحی در درهها و بستر رودخانه ها وسیله ای است که میتوان توسط آن آب را به میزان زیادی انباشته کرد. [ ۲]