1

مطالعات امکان سنجی احداث سد باطله کارخانه فرآوری

در معدن مس چهل کوره

2اره عاصیـ به 2بهرنگ فرشادیـ 1حبیب شمسی

چکیده

انجـام شـده مناسـر نـر فنی ـ اقتصـادی کانسار مس چهل کوره در شمال غربی زاهدان و در منطقه گرم و خشکی واقع شده است، طبق بررسی های

باشد از ا نرو در طرح بهره برداری از ا کانسار، نـامن آ کارخانـه و رخانه فرآوری برای بهره برداری از ا کانسار در مجاورت معدن میمحل احداث کا

ای برخـوردار اسـتد در مطااعـات انجـام شـده، بـا انجـام بررسـی هـای زمـن شناسـی رسو زدا ی از آ خروجی و به نبع آن سد باطله از اهمنت و ژه

مهندسی، مناسبتر محل احداث و نوع سد باطله مشخص شده و با بررسی کمنت و کنفنت آ خروجی از کارخانـه، مشخصـات مزم بـرای سـد باطلـه

و درنها ت پنشنهادات مزم ارائه شده استدمحاسبه گرد دهد

کانسار مس چهل کوره فرآوری مس،کارخانه سد باطله، :کلیدواژه ها

مقدمه -1رودد ا ماده به و ژه در منـاطقی کـه ن کی از مواد مصرفی مهم در کارخانه فرآوری سنگ معدن مس به شمار میآ به عنوا

دارای اقلنم خشک و بنابانی بوده و منزان بارندگی و منابع آ در آنها محدود است، اهمنت قابل نوجهی خواهد داشتد بنـابرا

های سطحی و باز ابی و اسـتفاده مجـدد آ آوری و هدا ت آ ننی از دو طر ق جمعنأمن آ ، عالوه بر استفاده از منابع ز رزم

زدا ـی از آ خروجـی کارخانـه، آوری روانابها و رسـو گنردد برای نأمن آ از دو طر ق مذکور عنی جمعکارخانه صورت می

انـه و محلـی کـه زمـن بسـتر مناسـبی اممکان در نزد کی کارخشودد ا سازه حتیمعمومً سدی در محل مناسر ساخته می

شوددداشته باشد بصورت سد خاکی احداث می

شناسی، هواشناسی، مورفواوژی، حوضه آبخنـز، انتخا محل مناسر برای سد باطله مستلزم انجام مطااعات دقنق اقلنم

ا ـ مطااعـات بطـور کلـی شناسی مهندسی و ژئونکننک استد در نراز اطالعات موجود و قابل دسترسی در ا ـ مرحلـه،زمن

پرداز مدصورت گرفته که در ادامه به شرح آنها می

کارشناس ارشد زمن شناسی، شرکت مهندسن مشاور کاوشگران – 1

کارشناس ارشد استخراج معدن، شرکت مهندسن مشاور کاوشگران - 2

2

کلیات و مشخصات جغرافیایی منطقه -2

اقلیم شناسی -2-1

ا ـ اسـتان از دو کنلومتر مربع، در جنو شرقی ا ران واقع شده استد 181000با وسعتی حدود بلوچستان استان سنستان و

کنلـومتر مربـع 8111ناحنـه سنسـتان بـا ه که ازاحاظ طبنعی با ــکد گر متفاوننـددناحنه سنستان و بلوچستان نشکنل افت

هـای داتـای قـد می و فعلـی رود از آبرفت متشکلو حوزه مسطح و مسدودی شتهوسعت، در قسمت شماای ا استان قرار دا

در وهستانی است که کـو ر اـوت منطقه وسنع کو شامل کنلومتر مربع 113981ناحنه بلوچستان به مساحت باشددمیهنرمند

د مرزهـای طـومنی آبـی و خشـکی اسـتان بـا کشـورهای اف،انسـتان، قرار دارد حد جنوبی آندر و در ای عمان حد شماای آن

]1[ ای را به آن بخشنده و سبر ا جاد شرا طی خاص شده استدپاکستان و کشورهای حوزه خلنج فارس، موقعنت و ژه

، نسبتا کم، مورفواوژی په و وسـنع عرض ج،رافنا یل قرار گرفت در شمال غر زاهدان و منطقه مورد مطااعه به دان

شـودد محـدوده کم با اقلنم خشک و کو ری مشخص مـیهای کشاورزی فعاانتو ، پوشش گناهی دوری از منابع رطوبتی استان

]1[ شوددمعدن مس چهل کوره با اقلنم خشک معتدل نا خشک گرم مشخص می

ی منطقهمورفولوژ -2-2

ها ی بر ده شده استد ا منطقـه های کم ارنفاعی است که نوسط مسنلبطور کلی مورفواوژی منطقه مورد مطااعه شامل پهنه

باشدد ارنفاعات ا ناحنـه در بخـش شـرقی شناسی ناحنه میاز سمت شرق به غر مورفواوژی متفاونی دارد که متاثر از زمن

]1[گنری مورفواوژی داشته استد ثری بر شکلنسبتا کم بوده و فرسا ش نقش مو

نـوان بـه کـوه بخش غر به نبعنت از واحدهای سنگی در برگنرنده، دارای ارنفاعات بنشتری است که از آن جمله مـی

متـر 1228نر محل در ا قسمت بـا ارنفـاع متر از سطح در ا اشاره نمودد پست 2512اونکا در بخش شمال غربی به ارنفاع

دهددنما ی از محل معدن و موفواوژی آن را نشان می 1 شکلشده استد مشخص

باشد ای ا محدوده شامل کنگلومرای ننمه سخت با مصااح ر ز و درشت سخت نشده میهای آبرفتی و رودخانهپادگانه

های مختلف و بطـور ری آنها در افقها قرارگنهای ا پادگانهدهندد از و ژگیای را نشان میها ی از دوران پنری آبراههکه حاات

]1[ باشددنر از خود میافقی بر روی سازندهای قد می

باشدد که به دانل ناثنر منفـی شـنر بـر انتخـا درصد می 8نا 1ها به طور متوسط بن شنر طبنعی زمن در مسنل

]1[شودد نر حاات استفاده میانیدرصد شنر برای طراحی سد باطله ا نخمن حجم مخزن در بحر 1از مقدار ،طول مخزن

نما ی از محل معدن و موفواوژی آن: 1شکل

3

حوضه آبخیز -2-3

های آن پس از پنوست به زهکش اصلی ا رودخانـه حامـل، شود که روانا موجود در آبراههحوضه آبخنز به سطحی اطالق می

ای بوده و بـا رودخانـه ـا بخشی از حوضه که واحد جداگانه شونددبطور طبنعی به ک نقطه واحد با نام نقطه نمرکز هدا ت می

شودد نما د، ز رحوضه نامنده میزهکش اصلی در ک نقطه ارنباط پندا می

-های مهم سطحی از اهمنت قابل نوجهی برخوردار مینعنن حدود و پارامترهای هندسی حوضه آبخنز در احداث سازه

ر سک آنها ضروری بوده و طراحی و محل احداث آنها را بطور موثری نحت نـاثنر قـرار باشدد ا مشخصات در برآورد سنال و

دهددمی

بطور کلی منطقه معدن مس چهل کوره به دانل مورفواوژی نسبتا مسطح، در بخشی از ک حوضه بزرگ واقع شده کـه

العـات دقنقـی از آمـار سـنال حوضـه باشدد با نوجه به ا نکه اطها ی بسنار کوچک و کم سطح میا حوضه شامل ز رحوضه

باشد، با فرض قرار دادن محـل سنجی احداث سد باطله مدنظر میمعدن در دسترس ننست، در ا مرحله از مطااعات که امکان

نوان نقش سنال را در نامن آ مخزن سد کم اهمنت و های دربرگنرنده ا حوضه بزرگ میسد در ابتدای کی از ز رحوضه

مودد ناچنز ن

شـود بخـش پوشی شـده و فـرض مـیبد نرننر در طراحی اوانه سد در ا مرحله از مطااعات از نقش سنال چشم

شودد سـد باطلـه قابل نوجهی از آ مورد نناز کارخانه از منابع خارج از حوضه آبخنز سد و از طر ق نأسنسات انتقال نامن می

گردانـدد نرسنر گل موجود در آن، آ را برای استفاده مجدد بـه سنسـتم بـاز مـی آوری پااپ خروجی از کارخانه وننز با جمع

بنابرا آ مورد مصرف کارخانه فرآوری از دو منبع نامن خواهد شد:

آ نازه، چه از منابع خارج از حوضه آبخنز سد و چه از روانابهای داخل حوضه

گنریآ برگشتی از پشت سد پس از رسو

قهزمین شناسی منط -2-4

باشدد شناخت دقنق شناسی پی سنگ و سازندهای محل احداث می کی از فاکتورهای مهم در نعنن محل سد، زمن

سازندهای محل احداث سد به و ژه پی سنگ در ارا ه طرح سد ننز مهم بوده و نقش اساسی داردد

ه از د ـدگاه سـنی از قـد م بـه نوان به سه بخش نقسنم نمـود، کـدهنده محدوده مورد بررسی را میهای نشکنلسنگ

]1[ جد د عبارنند از:

بخش آمنزه افنوانتی

بخش رسوبی

هانر از افنوانتهای آذر جوانسنگ

طرح بهینه -3

انتخاب محل مورد نظر -3-1

مطااعات کلی هوا و اقلنم نشاندهنده ا است که منطقه مورد نظر دارای آ و هوای گرم و خشک بوده و منزان نبخنر بنش از

نوانـد باشدد با اشاره به ا نکته که ن،ننرات فصلی و ماهانه بارندگی در ا منطقه بسنار ز اد اسـت، ا ـ امـر مـیبارندگی می

هـا و روانـا و نبخنـر در های بارندگی باشدد بنابرا بررسـی و مطااعـه نفصـنلی سـنال موجر بروز سنال کم دوام در فصل

اندد ا پارامترها مورد مطااعه قرار گرفته و ای داشتهخازن د گر رسوبگنر اهمنت و ژهمنطقه برای احداث سد باطله ا م

جانما ی کارخانـه 2شکل در ا مرحله براساس مطااعات انجام شده، محل سد در نزد کی محدوده معدن انتخا شدد

دهدد فرآوری معدن مس چهل کوره و محل سد باطله را نشان می

4

ی محدوده معدن، کارخانه فرآوری مس و سد باطله در منطقه چهل کورهجانما :2شکل

انتخاب طرح بهینه -3-2

باشد:اهداف موردنظر برای انتخا سد باطله معدن مس چهل کوره به شرح ز ر می

های محلی حاشنه معدنها و حوضهآوری بهننه سنال و روانا ز رحوضهجمع

حی به محدوده معدن های سطها و آ جلوگنری از ورود هرزآ

های صنعتی به منابع ز رزمننی و همچنن بـه سـبر پراکنـدگی جلوگنری از آاودگی محنط ز ست به واسطه نشت آ

هلذرات و رسوبات باط

سازی آ برای استفاده مجدد در کارخانهجذ گل و می از پااپ خروجی کارخانه فرآوری به صورت رسو و زمل

سطح و جلوگنری از نبخنر و نلفات ز اد آ ممانعت از گسترش آ در

سال بدون م روبی ا ن،ننر ساختمان آن 10جای دادن به رسوبات باطله کارخانه در مدت

سال 10های بعد از امکان افزا ش ظرفنت سد برای پذ رش رسوبات در سال

پااپ و برگشت آ رقنق شده به چرخه آوری پااپ خروجی کارخانه، نرسنر رسوبات با نوجه به اهداف فوق، برای جمع

های رسوبگنر و احداث سد باطله را به شرح ز ر مورد نوان دو گز نه احداث حوضچهآبرسانی کارخانه در منطقه مورد مطااعه می

ارز ابی قرار دادد

5

های رسوبگیرگزینه احداث حوضچه

های و ا احجام کم آ و رسو به عنوان کی از طرح آاودهای سر ع آ گلهای رسوبگنر در چرخهبطور کلی احداث حوضچه

شوندد همچنن در مناطق بنابانی با آ و هوای گرم و خشک، نبخنر ز اد و شنر کم زمـن کـه ننـاز بـه اقتصادی پنشنهاد می

ددهای عمنق و کم وسعت از اهمنت قابل نوجهی برخوردارنباشد، حوضچهکاهش سطح پراکندگی آ برای رسوبگنری می

15بر اساس اطالعات طرح کارخانه فرآوری مس معدن چهل کوره، دبی پااپ خروجی کارخانه )پس از ننکنـر معـادل

مترمکعر بر ساعت در نظر گرفته شده است که به طور نقر بی شامل ننمی آ و ننمـی د گـر رسـو اسـتد بـا فـرض ا نکـه

هر روز کارکرد داشته باشد، حجم نقر بی رسوبات حاصـل از آن ساعت در 12روز در سال و 900سال ) 10کارخانه مورد نظر

های رسوبگنر را درپـی خواهـد متر مکعر خواهد بودد که مقدار نسبتا بام ی بوده و م روبی مکرر و پنوسته حوضچه 1180000

]1[داشتد

ی بـه دانـل کمـی حجـم رسـاند واـهای رسوبگنر دارای ا مز ت است که نبخنر آ را به حداقل مـیگز نه حوضچه

-ای خواهند داشتد بنابرا احداث ا حوضچهمدت بوده و به عالوه نناز به حفاظت و ژهها، زمان استفاده از آنها کوناهحوضچه

ای وسـنع بـرای رسـوبگذاری های فراوان برای م روبی و نناز طرح بـه محـدودهرغم نبخنر کم آ ، به دانل صرف هز نهها علی

گنرددهداف طرح را نامن نما د و اذا در ا مرحله مورد نظر قرار نمینواند انمی

گزینه احداث سد باطله

آوری سـنال سد باطله به دانل داشت ظرفنت ز اد برای نگهداشت رسو حاصل از پااپ خروجی کارخانه فرآوری مس، جمع

هـای نگهـداری کـم در منطقـه مـورد نظـر نز هز نهحوضه و دسترسی به آ ارزان، کمک به آبادانی و بهبود محنط ز ست و ن

شودد اهمنت داشته و به عنوان گز نه برنر انتخا می

نظر به موقعنت منطقه مورد مطااعه و اهداف پنش فرض، گز نه سد باطله در ا مرحله از مطااعات به عنـوان طرحـی

های رسوبگنر را به طور از دو روش سد باطله و حوضچه نوان هر کدامبهننه انتخا شده است، هر چند در مطااعات نفصنلی می

ها را به صورت بهننه انتخا نمودد مفصل مورد بررسی قرار داده و حتی نرکنبی از ا روش

، (Down stream) های ساخت و نکمنل آن به سـه روش پـائن دسـتنوان بسته به روشهمچنن سدهای باطله را می

بندی نمودد نعنن روش بهننه برای رسـندن بـه اهـداف مـورد نظـر در طبقه (Centerline) وسطو حد (Up stream) بامدست

ساخت سد باطله معدن مس چهل کوره نناز به اطالعات بنشتری در رابطه بـا پارامترهـای طراحـی، فنـی و اقتصـادی معـدن و

د نناز برای رسندن به اهداف از پنش نعنن شـده، مطااعات نفصنلی داردد اذا در ا مرحله از مطااعات با نعنن احجام کل مور

پـالن و 9شـودد شـکل های مزم بر اساس همن احجـام بـرآورد مـیابعاد کلی سد باطله به صورت اوانه محاسبه شده و هز نه

دهددپروفنل شماننک سد باطله مورد نظر را نشان می

پارامترهای طراحی -3-3

نشن شده از آن، زمـان مانـدگاری آ بی پااپ ورودی به مخزن و مقاد ر رسوبات نهبطور کلی ابعاد ک سد باطله بستگی به د

در مخزن ا زمان ناخنر هندروانکی، منزان نلفات آ ، پارامترهای مورفواوژی از جمله شنر طبنعی زمن و ابعـاد زمـن مـورد

و مهندسـی محـل احـداث سـد ننـز شناسـی سـاختمانی شناسـی عمـومی، زمـن مجاز برای آبگنری سد داردد هر چند زمـن

ها ی در نعنن ابعاد سد مورد نظر دارد، وای در ا مرحله از مطااعات اطالعات چندانی در ا ـ مـوارد در دسـترس محدود ت

ها با نوجه به نجربنـات فرضنمنباشدد بنابرا ابعاد سد باطله در ا مرحله از مطااعات بر اساس اطالعات موجود و برخی پنش

شوددل از مشاهدات مندانی منطقه مورد مطااعه، برآورد میحاص

6

پالن –ااف

پروفنل

پالن و پروفنل شماننک طرح سد باطله معدن مس چهل کوره :9شکل

پارامترهای طراحی -3-4

، زمـان مانـدگاری آ نشن شده از آنبطور کلی ابعاد ک سد باطله بستگی به دبی پااپ ورودی به مخزن و مقاد ر رسوبات نه

در مخزن ا زمان ناخنر هندروانکی، منزان نلفات آ ، پارامترهای مورفواوژی از جمله شنر طبنعی زمن و ابعـاد زمـن مـورد

شناسـی سـاختمانی و مهندسـی محـل احـداث سـد ننـز شناسـی عمـومی، زمـن مجاز برای آبگنری سد داردد هر چند زمـن

د مورد نظر دارد، وای در ا مرحله از مطااعات اطالعات چندانی در ا ـ مـوارد در دسـترس ها ی در نعنن ابعاد سمحدود ت

ها با نوجه به نجربنـات فرضنمنباشدد بنابرا ابعاد سد باطله در ا مرحله از مطااعات بر اساس اطالعات موجود و برخی پنش

شوددحاصل از مشاهدات مندانی منطقه مورد مطااعه، برآورد می

دبی ورودی به مخزن

متر مکعر بر ساعت برآورد 15بر اساس اطالعات کارخانه فرآوری مس در معدن چهل کوره، دبی پااپ خروجی از ننکنر معادل

ساعت کاری در نظر گرفته شده استد دانسـنته 12روز کاری و هر روز 900سال و هر سال با 10شده استد ا دبی به مدت

بنابرا : ]1[ باشددمتر مکعر می کنلوگرم بر 1523پااپ

)m3/hr × 1523 Kg/m3 = 101152 Kg/hr » 101/152 ton/hr 1 15 = وزن پااپ خروجی در هر ساعت

باشد؛ اـذا وزن آ موجـود در ا ـ مقـدار درصد گل می 10درصد پااپ خروجی آ و 10که نزد ک به با نوجه به ا

د]1[شودپااپ به صورت ز ر محاسبه می

152/101 ton/hr × 10% = 819/12 ≈ 19 ton/hr (2

کنلوگرم بر متر مکعر، حجـم آ موجـود در پااـپ در زمـان ـک سـاعت، 1000با در نظر گرفت دانسنته آ معادل

/hr3m 19 باشددمی

جهـت، محل سد باطله در ابتدای ز ر حوضه آبخنز و خارج از زهکش ا ز ر حوضه در نظر گرفته شده استد به همن

منزان سنال در پشت مخزن ناچنز بوده و برای حذف خطاهای احتمـاای در بـرآورد دبـی ورودی بـه مخـزن، اسـتفاده از بنـد

متر به منظور ن،ننر مسنر سنال و جلوگنری از ورود آن به پشت مخزن پنش بننـی شـده اسـتد روشـ 10انحرافی به طول

د شده و استفاده سنال در مخزن با حذف بند انحرافی ا انحراف مسنر سـنال است که ا احجام در مطااعات نفضنلی برآور

گنرنددبا احداث بند انحرافی مورد ارز ابی فنی قرار می

باشدد انتر بر ثاننه می 1/15مترمکعر بر ساعت ا 19با ا مفروضات، دبی ورودی به مخزن همان

7

حداقل زمان ماندگاری آب در مخزن

گنری و شودد ا آ مطابق طرح پس از رسو ارخانه با استفاده از پمپاژ و اواه خروجی به محل سد منتقل میپااپ خروجی ک

شودد بنابرا زمان ماندگاری آ در مخـزن نصفنه مکاننکی وارد اواه باز افت شده و جهت استفاده به کارخانه برگشت داده می

خواهد بودد معادل زمان نرسنر رسوبات و نصفنه مکاننکی آن

نظر شده است، اذا رسـوبات موجـود در آ مخـزن با نوجه به ا نکه در ا نحقنق، از آ ورودی ناشی از سنال صرف

شوددنظر میننها به پااپ خروجی کارخانه متعلق بوده و رسو ناشی از سنال ننز صرف

منکرون در نظر گرفتـه شـده 1/91حداقل ذرات های متفاوت بوده و رسوبات موجود در پااپ خروجی کارخانه در اندازه

هـای هنـدرومتری در مرحلـه نفضـنلی استد زمان نرسنر ا رسوبات با نعنن کنفنت آ مورد نناز کارخانه و انجام آزمـا ش

ض هـای مشـابه و بـا فـرشودد در ا مرحله از مطااعات، مطابق با جداول مربوطه و نجربنات حاصل از طرحمطااعات نعنن می

متر بر ثاننه در نظـر گرفتـه شـده سانتی ω=09/0وجود جر ان آرام در مخزن، منزان سرعت سقوط ر زنر ذره در آ معادل

شودد بنابرا زمان سقوط ر زنر متر در بخش رسوبگنر منظور می 1/2ا ذرات ننز به طور متوسط e(H(استد عمق سقوط

ذرات برابر خواهد بود با:

Td = He /ω » 210 (cm) / 0/09 (cm/s) = 8999 (s) » 9 19 ثاننه و 13 دقنقه و 2 ساعت(

حجم مخزن

شناسی عمومی و مهندسی و نکتوننک آن نعنن شـده و بـا محاسـبات حجـم محل مخزن سدهای باطله با نعنن شرا ط زمن

ر محاسبه حجم مخزن بستگی عبارنند از:نوان به ابعاد سد مورد نظر دسترسی پندا نمودد عوامل مؤثر دمخزن در آن محل می

minV زدا ی در مخزن که بستگی به موارد ز ر دارد:= حجم حداقل آ در گردش برای رسو

inQ دبی آ ورودی به مخزن =

dT زمان ماندگاری آ در مخزن ا زمان حداقل مزم برای رسو زدا ی =

unexpV ن در طول خرابی ناسنسات انتقال آ از مخزن به کارخانه= حجم مزم برای ذخنره پااپ ورودی به مخز

dV حجم مرده ا حجم مزم برای نرسنر رسوبات در طول بهره برداری از سد =

fV حجم سنال و روانا حوضه ای که مخزن سد را شارژ می کندد =

wV نور که ننها بـرای حااـت دائـم و = حجم نرمال نلفات ناشی از نبخنر، نفوذ آ در بستر مخرن و استفاده احشام و ط

طبنعی در نظر گرفته شده استد

شوددسال طرح به صورت ز ر محاسبه می 10با نوجه به موارد اد شده، حجم کل مخزن در

زدایی در بخش رسوبگیر مخزنحجم حداقل آب گردش یافته برای رسوب

گردد و در نها ت به کارخانه پمپاژ ا بخش نصفنه میپااپ ورودی به مخزن پس از رسوبگنری در بخش رسوبگنر وارد بخش

شود، برابر خواهد بود با: شودد مطابق با برآوردها، حداقل حجم آبی که در طول زمان رسوبگنری وارد مخزن میفرآوری پمپ می

Qin = 15/1 lit/s

Td = 8999 s

Vmin = Qin × Td » 15/1 lit/s × 8999 s = 122531 lit ≈ 129 m3 5(

8

حجم الزم برای ذخیره پالپ ورودی به مخزن در طول خرابی تاسیسات

در صورت خرابی ناسنسات انتقال آ از مخزن به کارخانه ا بروز حوادث غنر مترقبه، مدت زمانی نناز نا ا موارد شناسـا ی و

اهد شدد بنابرا نناز اسـت نـا زمـان شود، در مخزن سد نلمبار خورفع گرددد در ا زمان آ کارخانه که به مخزن هدا ت می

رفع مشکالت و راه اندازی دوباره سنستم، مخزن بتواند پااپ ورودی به آنرا در خود ذخنره نما دد

روز مـداوم فـرض شـود، 9اندازی دوباره سنستم را به هنگام بروز عوارض غنر مترقبه، در صورنی که زمان مزم برای راه

ثر پمپاژ پااپ خروجی به صورت ز ر محاسبه می شوددآ اضافه شده به مخزن در ا

Vunexp = {Qin ; 15/1 lit/s × 9200s/hr ÷ 1000 lit/ m3 )} × (t ; 9 × 12 hr) = 2150/12 m3 1(

برداری از سدحجم مرده یا حجم الزم برای ترسیب رسوبات در طول بهره

گذاردد با نوجه بـه ار قابل نوجهی رسو در ا بخش به جای میپااپ ورودی به پشت مخزن در طول بهره برداری از طرح مقد

نشن شده از پااپ ورودی در پشت مخزن بـه صـورت باشد، حجم رسوبات نهسال مدنظر می 10وری سد باطله ا نکه طول بهره

شوددز ر محاسبه می

W: 1523 = )دانسنته آ + گل Kg/m3

Qin = 15 m3/hr

)m3/hr × 1523 Kg/m3 = 101152 Kg/hr » 101/152 ton/hr 2 15 = وزن پااپ ورودی به مخزن

باشد؛ اذا وزن گل موجود در ا مقدار پااپ به صورت ز ر درصد پااپ خروجی، گل می 10با نوجه به ا نکه نزد ک به

شود:محاسبه می

152/101 ton/hr × 10% = 819/12 ≈ 19 ton/hr (1

وری سـد ساعت کاری در نظر گرفته شده و طول بهره 12روز در سال و هر روز معادل 900نعداد روزهای کاری معادل

برابر خواهد بود با: "dW"وری سد باطله باشدد بنابرا وزن کل رسوبات وارد شده به پشت سد در طول بهرهسال می 10باطله

Wd = 19 ton/hr × 12 hr/day × 900 day/year × 10 year = 2155000 ton 8(

Vd = 2155000 )حجم کل رسوبات در طرح 10 سااه ton ÷ 1/523 ton/m3 = 1180221/32 m3 3(

متر فرض نمـائنم، ا ـ رسـوبات در 900درصد و طول ناج سد را 1در صورنی که شنر متوسط زمن را به طور ثابت

10نشن شده و مخزن سد متر نه 15/29ه ارنفاع متر طول پشت سدی ب 100متر عرض و 900هکتار ) 11ای به وسعت پهنه

بنددد روش است که ا احجام نقر بی بوده و برای برآورد دقنق آنها نناز به مطااعات نفضـنلی و ن،ننـرات سااه موردنظر را می

باشدد حجمی رسوبات در شرا ط آبدار و خشک می

شودای که به مخزن سد اضافه میحجم سیالب و رواناب حوضه

بانوجه به عدم دسترسی به مقاد ر سنال و روانا منطقه مورد مطااعه، در ا مرحله از ارز ـابی سـعی شـده اسـت نـا محـل

مخزن عالوه بر مدنظر قرار دادن پارامترهای د گر، در ابتدای حوضه آبخنز انتخا شودد نا منـزان سـنال و روانـا ورودی بـه

ا آ ورودی به مخزن مجموع بارش سامنه خواهد بودد مخزن ناچنز باشدد به همن منظور ننه

را در محدوده مـورد نظـر بـرآورد نمـودد PMPبنابرا در برآورد حجم آ ناشی از بارندگی با د حداکثر بارش محتمل

ارش سـامنه دسترسی به ا پارامتر هم به دانل در اختنار نبودن آمار بارش چند سال متواای، منسر نبوده و ننها از جمع بـ

شود:استفاده شده استد با ا د دگاه، حجم بارش سامنه بر سطح مخزن به صورت ز ر محاسبه می 1981

Vf = (Hp; مجموع مقاد ر بارش سامنه) × (A ; سطح موثر ز ر حوضه دربرگنرنده مخزن) 10(

Vf (10 سااه) = (Hp; 25 mm/year ÷ 1000 m/mm × 10 year) × (A ; 900 m × 100 m) = 32000 m3 11(

9

حجم نرمال تلفات آب مخزن

از قبنـل اسـتفاده بـرای "qV"و نلفـات د گـری "iV"، نفوذ آ به ز رزمن "eV"نلفات آ مخزن شامل نلفات ناشی از نبخنر

احجـام و شودد اذا نعنن حدود مجـاز ا ـباشد که از حجم مخزن کاسته میکشاورزی و فضای سبز، احشام و طنور و غنره می

نر حاات مدنظر باشـد، از ا ـ احجـام های طرح در بحرانیرعا ت دقنق آنها ضروری خواهد بودد در صورنی که نخمن هز نه

نظر کرددنوان صرفنلفات می

Vw = Ve + Vi + Vq 12(

تلفات تبخیر

ود که در طول نمام روزهـای سـال بـر شهای ورودی به پشت سد باطله میبطور کلی نبخنر آ در محل مخزن شامل کلنه آ

شودد هر چند برآورد حجم نلفات نبخنر نناز به آمار دقنق آن در طول چند سال متـواای دارد، واـی بـه ها نحمنل میا آ

ا نـوان مقـدار کلـی آن ردانل قرار گرفت پروژه در منطقه خشک بنابانی و اهمنت ا پارامتر در برآورد اوانه حجم عملنات می

برآورد نمودد

بـرداری از طـرح عبارننـد از آ محتـوای پااـپ خروجـی کارخانـه سال بهره 10های ورودی به مخزن سد در طول آ

نوان به صورت ز ر محاسبه نمود:فرآوری معدن مس چهل کوره و آ ناشی از بارندگی که می

Vpulp= 19 = )حجم آ محتوای پااپ در 10 سال m3/hr × 12 hr/day × 900 day/ year × 10 year 19(

Vpulp= 2155000 m3

Vf (10 سااه) = 32000 m3

V = 2155000 + 32000 = 2250000 m3

با نوجه به ا نکه کارکرد کارخانـه منلی متر ثبت شده استد 9110معادل 81مجموع نبخنر سامنه ا ستگاه زاهدان در سال

کارکرد کارخانـه سال 10نبخنر در ارنفاع موثر بنابرا منزان قرار گرفته است، ساعت در شبانه روز مد نظر 12 ا گردش پااپ

برابر خواهد با:

Le = {(9110 mm/year ÷ 921 day/year ÷ 25 hour/day) (12 hour/day * 900 day/year) × 10 year} = 11/22 m 19(

باشـدد ا ـ سـطح شـامل سـطح بخـش نـر مخـزن مـیبرای نعنن حجم نلفات ناشی از نبخنر نناز به سطح موثر بخش آبگ

شود:باشد که به نرننر ز ر محاسبه میرسوبگنر مخزن و سطح موثر بارندگی می

زداییسطح آبگیر مخزن برای رسوبمحاسبه

باشد، عمق آ در محل ورود به مخزن نزد ک بـه صـفر بـوده واـی در محـل درصد می 1با نوجه به ا نکه شنر طبنعی زمن

از بخش رسوبگنر بنشتر مقدار را داراستد در واقع سطح مقطع مـوازی جر ـان مثلثـی بـوده و عمـود بـر ا ـ راسـتا خروج

متر عمق موثر جر ان، سطح مقطع مـوثر 1/2متر عرض موثر سطح مقطع عمود بر جر ان و 1مستطنلی استد بنابرا با فرض

شود:جر ان به صورت ز ر محاسبه می

A: سطح مقطع عمود بر جر ان( = H × B = 2/1 × 1 = 12/1 m2 15(

ابدد سرعت جر ان آ در ا بخش ا سطح مقطع جر ان از آ ورودی به پشت مخزن در ا سطح مقطع جر ان می

شوددرابطه ز ر محاسبه می

Vf : سرعت جر ان آ در بخش رسوبگنر( = Qin ÷ A = (15/1 lit/s ÷ 1000 lit/m3) ÷ 12/1 m2 11(

Vf = 1/2 × 10-9 12 )متر بر ثاننه(

-ثاننه برآورد گرد دد به ا نرننر مـی 8999حداقل طول زمان رسوبگذاری برای نصفنه فنز کی پااپ خروجی معادل

نوان طول مزم برای رسوبگنری پااپ را در بخش رسوبگنر و موازی جهت جر ان به صورت ز ر محاسبه نمود:

L : طول جر ان ا طول مزم برای رسوبگنری پااپ دربخش رسو گنر( = Vf × Td 11(

11

L = 1/2 × 10-9 m/s × 8999 s = 10 18 متر(

باشدد در محل سد باطلـه بـرای متر عمق می 1/2متر طول و 10متر عرض، 1بنابرا ابعاد موثر برای رسوبگنری پااپ

باشـدد در ا ـ شـرا ط مطـابق بـا محاسـبات صـورت متر طول می 100نناز به درصد 1متر با شنر 1/2رسندن به عمق موثر

باشـد کـه متر مربـع مـی 10شدگی آ متر و سطح پخش 1/0گرفته، عرض جر ان ا عرض موثر سطح مقطع عمود بر جر ان

گنردد نبخنر از ا سطح انجام می

آوری بارندگیسطح موثر مخزن برای جمعمحاسبه

هکتار بـه 11متر مکعر برآورد گرد د که از سطحی به وسعت 32000سال طرح ننز 10اسبه شده در طول حجم بارندگی مح

نوان در ا مرحلـه از مطااعـات، شودد هر چند آمار روزانه نبخنر و بارندگی برای نحلنل مزم است، وای میمخزن سد اضافه می

دآن فرض نمود درصد 10به طور نقر بی معادل سهم نبخنر از بارندگی را

Vep = 32000 = )سهم نبخنر از بارندگی موثر بر حوضه m9 × 0510 = 58000 m3 13(

بد نرننر، حجم نلفات نبخنر برابر خواهد بود با:

Ve ; حجم نلفات نبخنر( = Vep; حجم نلفات بارندگی( + Vd; 20 )حجم نلفات در رسو زدا ی(

Ve = 58000 + (10 m2 × 11/22 m) = 58829 m3 21(

تلفات نفوذ آب به بستر و تلفات دیگر

شونددحجم نلفات نفوذ آ به بستر مخزن با کوبندن آن ناچنز شده و نلفات د گر ننز در ا مرحله از مطااعات ناچنز فرض می

حجم کل مخزن

احداث سد باطله را به صورت ز ر محاسبه نمودد با برآورد اوانه احجام موثر بر حجم کل مخزن، می نوان حجم مورد نناز برای

Vs = Vmin - Vw + Vunexp +Vs + Vf 22(

Vs = 129 - 58829+ 2150 + 1180222 + 32000 29(

به ا نرننر حجم مخزن برابر خواهد بود با :

Vs Calculated = 1890022 25 متر مکعر(

نـوان حـدود حجم آن اثر کامال روشنی دارد، حجم مخزن را مـی از آنجا که جرم مخصوص رسوبات پشت سد در نعنن

سااه فعاانت آن با دقت کافی مد نظر قرار دادد 10متر مکعر برای طول عمر 1100000

گیری و پیشنهادنتیجه -4

وژه سـد های دارای مصرف آ ز اد در مناطق بنابانی است، که در پرنلفات آ از طر ق نبخنر کی از مشکالت اساسی در طرح

شودد ا نلفات باعـ کـاهش آ باطله مس چهل کوره به دانل گسترش ز اد سطح آ در مخزن از شنر کم زمن ناشی می

برگشتی به کارخانه شده و به نبع آن مقاد ر نقاضای آ نازه برای عملنات فرآوری در کارخانه را بنشـترخواهد نمـودد بنـابرا

های رسوبگنر متناو ، سطح پراکندگی آ رسوبگنر در پشت سد باطله ا احداث حوضچه شود با گودبرداری بخشپنشنهاد می

در مخزن را کاهش داده و با افزا ش عمق آ ، مقاد ر نلفات آن را از طر ق نبخنر کمتر نمودد

مراجع -5 دومد د طرح استخراج و کارخانه فرآوری کانسار مس چهل کوره، جلد1982مهندسن مشاور کاوشگران، - ]1[

[2] - TECHNICAL RESOURCE DOCUMENT EXTRACTION AND BENEFICIATION OF ORES AND

MINERALS, VOLUME 4, COPPER, August 1994 - U.S. Environmental Protection Agency - Office of Solid

Waste - Special Waste Branch 401 M Street, SW Washington, DC 20460. Chapter 3.