محاسبات انتقال آب خلیج فارس به ارتفاعات چهارگنبد
یک سال از وعدهی بهبهانی مدیرعامل معدن مس تخت گنبد برای انتقال آب خلیج فارس به ارتفاعات کوهستان های چهارگنبد سیرجان گذشته است.
به همین بهانه به برسی علمی این موضوع پرداخته ایم که از نظر فیزیکی و مهندسی، چنین انتقالی چقدر هزینه، انرژی، و پیچیدگی بهرهبرداری دارد و اینکه مسیر بالاتر و مرتفعتر از نمونه های دیگر است، هزینهی پمپاژ و نگهداری تا چه اندازه بهصورت چشمگیر بالا میرود؟
از سواحل جنوب ایران تا ارتفاعات چهارگنبد: حدود ۲۵۰۰ متر است و این یعنی آب باید از سطح نزدیک دریا تا ارتفاعی در حد کوهستانیِ بسیار بالا منتقل شود.
اما برای مسیر ۴۰۰ کیلومتری، هر چند کیلومتر پمپاژ لازم است؟
اگر بخواهیم این ارتفاع را در یک مسیر ۴۰۰ کیلومتری جبران کنیم، به طور متوسط حدود 8 تا 9 ایستگاه پمپاژ لازم میشود. یعنی تقریباً هر ۴۸ کیلومتر یک پمپاژ
البته این عدد فقط یک میانگین ساده است. در واقعیت، مهندسان بر اساس:
توپوگرافی مسیر، افت اصطکاکی لوله، قطر لوله، دبی انتقال، فشار مجاز لوله
و نقاط اوج مسیر ممکن است تعداد پمپها را بیشتر یا کمتر در نظر بگیرند. یعنی پمپها لزوماً با فاصلهی مساوی نصب نمیشوند.
انتقال آب از دریا به ارتفاعات، در دنیا سابقه دارد و در پروژههای معدنی و صنعتی انجام میشود. اما شرط اصلی این است که:
- سرمایهگذاری بسیار کلان باشد
- انرژی الکتریکی پایدار و پرقدرت وجود داشته باشد
- لوله و تجهیزات برای فشار بالا طراحی شوند
- هزینهی بهرهبرداری توجیه اقتصادی داشته باشد
بنابراین چنین انتقالی بسیار پرهزینه و انرژیبر است و برای آب شرب شهری معمولاً از نظر اقتصادی و زیستمحیطی محل سؤال جدی است، مگر در شرایط خاص و اضطراری.
برآورد هزینهی چنین انتقالی بسته به قطر لوله، دبی انتقال، جنس لوله، مسیر دقیق، تعداد ایستگاهها، ارتفاع دقیق ایستگاهها، قیمت برق و تجهیزات
آن دارد.
اما در سطح کلی هزینهها شامل موارد زیر است:
1. ساخت خط لوله
2. ایستگاههای پمپاژ
3. برقرسانی و پستهای برق
4. تأسیسات کنترل فشار
5. تعمیرات، خوردگی، و نگهداری
6. هزینه انرژی دائمی
در پروژههای انتقال آبِ بلندبرد و ارتفاعبر، بخش اصلی هزینه معمولاً در پمپاژ و انرژیِ سالانه است، نه فقط در ساخت اولیه.
برای چنین اختلاف ارتفاعی، اگر دبی قابلتوجهی بخواهند منتقل کنند، هزینهی کل میتواند به صدها میلیون تا میلیاردها دلار برسد، بسته به مقیاس پروژه. اگر هدف تأمین آب یک معدن بزرگ باشد، ممکن است اقتصادیتر دیده شود؛ اگر هدف آب شرب گسترده باشد، بسیار محل مناقشه است.
اگر تخت گنبدیها به منظور کاهش هزینهها از لولهی انتقال آب موجود خلیج فارس به گلگهر استفاده کنند نیز این ایده از نظر فنی جالب ولی پیچیده است.
اگر بخواهند از همان سیستم برای رساندن آب به ارتفاعات چهارگنبد یا بالاتر از بلورد استفاده کنند، چند حالت مطرح میشود:
حالت اول: استفاده مستقیم از همان خط
- اگر خط فعلی ظرفیت مازاد داشته باشد، شاید از نظر مهندسی بخشی از آب را بتوان به مسیر فرعی هدایت کرد.
- اما اگر خط فعلی برای همان مصرف فعلی طراحی شده باشد، اضافهکردن بار جدید ممکن است:
- فشار سیستم را بالا ببرد
- نیاز به پمپهای جدید ایجاد کند
- ظرفیت خط را اشباع کند
- و در نهایت نیاز به بازطراحی کامل داشته باشد
حالت دوم: انشعابگیری و ادامه مسیر به ارتفاع بالاتر
- برای رساندن آب از گلگهر به کوهستانهای چهارگنبد، باز هم باید اختلاف ارتفاع جدید جبران شود.
- یعنی حتی اگر آب قبلاً تا گلگهر آمده باشد، برای مسیر بعدی هنوز پمپاژ اضافی لازم است.
جمعبندی کوتاه
- اختلاف ارتفاع: حدود ۲۵۰۰ متر
- تعداد متوسط ایستگاه پمپاژ در ۴۰۰ کیلومتر: حدود ۸ تا ۹ ایستگاه
از نظر اقتصادی و اجرایی:
- بسیار پرهزینه و سنگین
درباره استفاده از خط موجود خلیج فارس به گلگهر:
- ممکن است بخشی از مسیر را سادهتر کند
- اما اصلاً بهمعنای حذف هزینههای اصلی پمپاژ و ارتفاع نیست.