पाटबंधारे प्रकल्प पूर्वतयारी

[ एखादा पाटबंधारे प्रकल्प जमिनीवर उभा राहण्याआधी कायकाय विचार केला जातो, व त्यांमागील तत्त्वे कोणती असतात, याचा हा धावता आढावा.]
मानवास पिण्याकरता, पिकांकरता, उद्योग व कारखान्यांकरता नियमितपणे पाणी लागते. हे पाणी आपणास पाऊस पडून मिळते. पाऊस दररोज नियमितपणे सम प्रमाणात, आपल्या गरजेनुसार पडत नाही. तो फक्त वर्षांतील काही महिने जोरदार पडतो, व इतर महिने कोरडे जातात. म्हणून या कोरड्या काळात लागणारे पाणी साठवणे जरूर असते. हे पाणी नद्यांवर धरणे बांधून साठविले जाते.
पाऊस समुद्रकिनारी डोंगराळ भागात जास्त पडतो. सखल भागात, समुद्रापासून दूर पाऊस कमी-कमी होत जातो. पावसाच्या पाण्याचा काही भाग जमिनीत मुरतो, काही भागाचे बाष्पीभवन होऊन तो हवेत जातो, व बराचसा भाग नदीवाटे समुद्रात जातो. हे नदीवाटे जाणारे पाणी धरणे बांधून साठवले जाते व कालव्यांवाटे पिण्याकरता, उद्योगांकरता व शेतीकरता पुरवले जाते. धरण, कालवे, उपकालवे, पाण्याचे पाट व त्या अनुषंगाने लागणारी इतर कामे करणे यालाच पाटबंधारे प्रकल्प राबवणे म्हणतात.
पाटबंधारे प्रकल्पाचे काम चालू करण्यापूर्वी खालील गोष्टी पूर्ण करणे जरूर असते –
1) धरणाची जागा ठरविणे.
2) धरणाच्या जागी किती पाणी मिळेल याचा अंदाज घेणे.
3) विमोचकाची, कालव्याच्या सुरुवातीची (Outlet ची) पातळी व धरणाची उंची ठरविणे.
4) धरण, कालवे व इतर कामाची किंमत काढून प्रकल्पाचा प्राथमिक अहवाल तयार करणे.
5) प्रकल्पाला मध्यवर्ती सरकारची मंजुरी घेणे,
6) प्रकल्पाला राज्य सरकारची मंजुरी घेणे
7) प्रकल्पाला तांत्रिक मंजुरी घेणे.
धरणाची जागा ठरविणे
मध्यवर्ती सरकारने छबी तंत्राद्वारे हवाई पाहणी करून संपूर्ण भूपृष्ठाचे नकाशे तयार केलेले आहेत. त्या नकाशांत डोंगर, दऱ्या, ओढे, नद्या, रस्ते, लोहमार्ग, शहरे व समपातळी रेषा दाखविलेल्या आहेत. या समपातळी रेषा 15 मीटर उंचीच्या अंतराने काढलेल्या आहेत. त्या रेषांची पातळी रेषेवर लिहिलेली असते. उदा. 390 मी., 405 मी. 435 मी…… 390 मीटर पातळी रेषेवरील सर्व बिंदू समुद्रसपाटीपासून 390 मीटर उंच असतात. या उंचीला त्या त्या रेषेचे तलांक म्हणतात.
धरण ठराविक पाणीसाठा करणारे व कमीतकमी किमतीचे असणे जरूर असते. ज्या धरणाची लांबी कमीत कमी असते ते धरण कमी किंमतीत बांधता येते. वरील नकाशात नदीच्या दोन्ही बाजूच्या समपातळी रेषा जिथे एकमेकांच्या अगदी जवळ येतात अशी चार, पाच ठिकाणे त्या नकाशावर शोधली जातात. त्या चार, पाच ठिकाणाचे प्रत्यक्ष सर्वेक्षण करून लंबछेद तयार करतात. त्या लंबछेदावर बिंदंची अंतरे साधारणपणे 30, 30 मीटरवर ठेवतात व त्या बिंदूंची पातळी लिहितात. याप्रमाणे चार, पाच जागांची प्राथमिक तपासणीकरता निवड केली जाते.
धरण बांधण्याचा मुख्य उद्देश पाणी साठविणे हा असतो. पाणी जमिनीवर साठविल्यानंतर भूगर्भात पाझरते. हे पाणी पाझरणे माती, मुरूम, वाळू, कच्चा दगड यांच्यातून जास्त प्रमाणात होते. तेच प्रमाण पक्क्या दगडात अगदीच नगण्य असते. भूगर्भामध्ये साधारणपणे क्रमाने माती, मुरूम, वाळू, कच्चा दगड व पक्का दगड मिळतो. साठविलेले पाणी पाझरून वाया जाऊ नये म्हणून धरणाचा पाया पक्क्या दगडावरच ठेवावा लागतो. धरणाखाली कोणकोणते थर आहेत व ते किती जाडीचे आहेत हे तपासण्याकरता धरणाच्या लंबच्छेदावर खड्डे खोदून तपासणी केली जाते. तसेच निरनिराळ्या ठिकाणी छिद्रे पाडून पक्का दगड कोणत्या पातळीवर मिळतो हे तपासले जाते. पक्क्या दगडाचे छिद्रांतून काही नमुने घेऊन त्यांची प्रयोगशाळेत संपूर्ण तपासणी केली जाते. या तपासणीवरून चांगला पक्कया दगडाची उर्ध्वपातळी धरणाच्या लंबच्छेदावर रेखांकित केली जाते. नंतर धरणाच्या पायाची पातळी ठरवितात व ती धरणाच्या लंबच्छेदावर रेखांकित केली जाते. वरील सर्व कामे प्राथमिक तपासणीसाठी निवडलेल्या चार, पाच जागी केली जातात.
धरणाच्या ठिकाणी किती पाणी मिळेल याचा अंदाज घेणे.
ज्या क्षेत्रावर पडलेल्या पावसाचे पाणी नदीनाल्यावाटे धरणाच्या जागी येते त्याला पाणलोट क्षेत्र म्हणतात. धरणाच्या ठिकाणी मिळणारे पाणी पाणलोट क्षेत्रात पडणाऱ्या पावसावर व पाणलोट क्षेत्रावर अवंलबून असते. पाऊस जास्त पडला तर जास्त पाणी मिळते. भारतात अनेक ठिकाणी पाऊस मोजण्याची यंत्रे बसविलेली आहेत. तेथे दररोज किती मिलिमीटर पाऊस पडला याची नोंद केली जाते. या नोंदींवरून वर्षातून किती दिवस पाऊस पडला व त्याची तीव्रता किती होती हे समजू शकते. पावसाची ही माहिती शंभरहून अधिक वर्षांसाठी उपलब्ध आहे.
पाऊस अतिशय अनियमित असतो. त्यामुळे पाणी किती मिळेल याचा अंदाज सहज घेता येत नाही. पावसाचे पाणी जमिनीत पाझरण्याचे प्रमाणही अनियमित असते, तसेच बाष्पीभवनही बदलत असते. म्हणून पाणी किती मिळेल हे समजण्याकरिता धरणाच्या ठिकाणी नदीवर पाण्याची मोजणीयंत्रे बसवून मोजणी करणेच योग्य असते. नदीवर दररोज ठराविक वेळी पाण्याची पातळी मोजली जाते व नीतून दिवसातून किती पाणी गेले यांचे मोजमाप करून नोंद केली जाते. अशी माहिती अनेक ठिकाणची अनेक वर्षांची उपलब्ध आहे. परंतु अशी माहिती आपण निवडलेल्या धरणाच्या जागेवर किंवा अगदी जवळपास उपलब्ध असेलच, असे निश्चितपणे सांगता येत नाही. जर माहिती उपलब्ध नसेल तर स्थापित सूत्राने धरणाच्या जागी किती पाणी मिळेल हे काढता येते. या शास्त्राला hydrology म्हणतात.
ज्या ज्या ठिकाणी नदीवर पाणीमापन यंत्रे बसविली आहेत व बरेच वर्षांपासूनची माहिती उपलब्ध आहे, त्या ठिकाणचे पाणलोट क्षेत्राचे क्षेत्रफळ काढले जाते. त्या पाणलोट क्षेत्रात असलेल्या सर्व पाऊस मोजणीयंत्रांच्या ठिकाणांच्या नोंदींचा अभ्यास केला जातो. ठराविक काळातील पडणारा पाऊस व त्याच काळातील नदीवर मोजलेले पाणी याची सांगड घालून एक सूत्र तयार केले जाते. ते सूत्र त्या भागातील इतर धरणांच्या ठिकाणी वापरले जाते व या साऱ्यातून आपण निवडलेल्या धरणाच्या ठिकाणी किती पाणी मिळेल याचा अंदाज घेता येतो.
धरणाचे ठिकाणी मिळणारे पाणी दरवर्षी सारखे नसते. कधी कमी तर कधी जास्त मिळते. उपलब्ध नोंदीवरून ज्या वर्षी जास्त पाणी मिळाले असेल त्या क्षमतेचे धरण बांधल्यास बरीच वर्षे धरण पाण्याने पूर्ण भरणार नाही व धरण बांधण्याचा खर्च विनाकारण वाढेल. ज्या वर्षी कमीत कमी पाणी मिळाले असेल त्या क्षमतेचे धरण बांधल्यास दरवर्षी बरेच पाणी नदीतून वाहून जाईल व पाण्याचा उपयोग कमी होईल. म्हणून सुवर्णमध्य काढून चार वर्षांतून तीन वर्षे धरण पूर्ण भरेल इतक्या क्षमतेचे धरण बांधले जाते. याला 75 टक्के विश्वासार्हता म्हणतात. हे सूत्र खालील उदाहरणावरून स्पष्ट होईल.
नदीवर प्रत्यक्ष मोजलेल्या पाण्याचा तक्ता
अ.क्र. सन मोजलेले पाणी द.ल.घन.मीटर अ.क्र. उतरत्या क्रमांकाचा तक्ता मोजलेले पाणी द.ल.घ.मी.
1 1988 587 1 603
2 1989 603 2 590
3 1990 525 3 587
4 1991 542 4 565
5 1992 510 5 560
6 1993 565 6 542
7 1994 530 7 530
8 1995 480 8 525
9 1996 495 9 510
10 1997 460 10 495
11 1998 590 11 480
12 1999 560 12 460

वरील दोन तक्त्यांवरून असे दिसून येईल की बारा वर्षांमध्ये नऊ वर्षे उपलब्ध पाणी 510 दशलक्ष घनमीटरपेक्षा जास्त आहे. तेव्हा अशा ठिकाणी 510 दशलक्ष घनमीटर क्षमतेचे धरण बांधले जाते.
विमोचकाची पातळी व धरणाची उंची ठरविणे
धरणांत पाणी धरणाचे वरचे भागात साठवितात. या भागाचे सर्वेक्षण करून 5 मीटर उंचीच्या अंतराने तलांक रेषांचे नकाशे तयार करतात. नंतर एकाच तलांक रेषेतील क्षेत्रफळ मोजले जाते. असे मोजमाप साधारणपणे 10 ते 15 तलांक रेषांचे करतात. नंतर संलग्न दोन तलांक रेषांमधील भागाचे घनफळ काढले जाते. अशा सर्व 10 ते 15 घनफळांचे एक कोष्टक तयार करतात. या कोष्टकावरून कोणत्या तलांकापर्यंत किती साठा होऊ शकतो हे समजते.
धरण बांधल्यानंतर पाण्याबरोबर बराच गाळ वाहून येतो व तो धरणामध्ये तळाशी साठतो. धरणाचे आयुष्य 100 वर्षे धरले जाते. या गाळाचे प्रस्थापित ठोकताळ्याने मोजमाप केले जाते. मोजलेला गाळ शंभर वर्षांत कोणत्या तलांकापर्यंत साठेल हे वरील कोष्टकावरून काढता येते. विमोचक त्या तलांकाच्या वर ठेवावे लागते. विमोचकाचा तलांक हाच कालव्याचा सुरुवातीचा तलांक असतो.
ओलिताखाली येणाऱ्या क्षेत्रात शेतकरी कोणती पिके कोणत्या प्रमाणात घेतील याचा अंदाज केला जातो. त्या पिकांना 100 हेक्टरला किती पाणी लागेल ते काढले जाते. धरणाच्या ठिकाणी जेवढे पाणी उपलब्ध होऊ शकते त्या पाण्यात किती क्षेत्र ओलिताखाली येऊ शकते हे काढले जाते. याला प्रकल्पाचे लाभक्षेत्र म्हणतात. हे क्षेत्र नदीच्या दोन्ही बाजूंचे कालवे व नदी यांमध्ये असते. तसेच ते धरणापासून त्या नदीला दोन्ही बाजूंकडून मोठ्या नद्या मिळेपर्यंत पसरलेले असते.
कालव्यातून पाणी वाहण्याकरता ढाळ (उतार) घ्यावा लागतो. तो ढाळ साधारणपणे 5000 मीटरमध्ये 1 मीटर देतात. म्हणजेच कालव्याचा सुरुवातीचा तलांक जर 100 मीटर असेल व कालव्याची लांबी 80 किलोमीटर असेल तर कालव्याचा शेवटी तलांक 84 मीटर ठेवावा लागतो. विमोचकाच्या तलांकापासून नदीच्या दोन्ही बाजूस कालव्याच्या रेषा नकाशावर दाखविल्या जातात व लाभक्षेत्र किती मिळते ते काढले जाते. हे लाभक्षेत्र उपलब्ध पाण्यातून ओलिताखाली येऊ शकणाऱ्या क्षेत्रापेक्षा जास्त असेल तर विमोचक पूर्वी ठरविलेल्या तलांकावरच ठेवतात. जर हे क्षेत्र कमी येत असेल तर विमोचकाचा तलांक आपणास पाहिजे तेवढे क्षेत्र ज्या तलांकापासून कालवे काढल्यानंतर मिळेल त्या तलांकापर्यंत वाढविला जातो व विमोचक त्या पातळीवर बांधले जाते. कालव्यांची. सुरवातीची पातळी म्हणजेच विमोचकाची पातळी. विमोचकाच्या पातळीखालील पाणीसाठा वापरता येत नाही. त्याला निरुपयोगी पाणीसाठा म्हणतात.
विमोचकाखालीलचा निरुपयोगी पाणीसाठा व उपलब्ध पाणीसाठा एकत्र करून धरणातील एकूण साठा काढला जातो. हा एकूण साठा ज्या तलांकापर्यंत मिळतो त्यास धरणातील पाण्याची उच्चतम पातळी म्हणतात. या उच्चतम पातळीच्या वर तीन मीटर धरणाची उच्चतम पातळी ठेवतात. अशा त-हेने धरणाची उंची ठरविली जाते.
धरण पूर्ण भरल्यावर जर पाणलोट क्षेत्रात जास्त पाऊस झाला तर जास्तीचे पाणी सुरक्षितपणे नदीत सोडण्यास सांडवा (spillway) बांधावा लागतो. हा सांडवा नदीच्या पात्रात वक्राकार दरवाजे बसवून बांधतात. किंवा धरणाच्या बाजूला छोटा दगडी बंधारा बांधतात. धरणाची वरीलप्रमाणे रूपरेषा तयार झाल्यावर संकल्पचित्रे तयार करून धरणाची किंमत काढली जाते. आपण निवडलेल्या चार, पाच ठिकाणच्या धरणांच्या किमती काढतात, व त्या त्या ठिकाणी किती पाणी उपलब्ध होईल ते काढले जाते. नंतर प्रत्येक ठिकाणी एक दशलक्ष घनमीटर पाणी मिळण्यास द्यावी लागणारी धरणाची किंमत काढली जाते. ज्या ठिकाणाची किंमत कमीत कमी येते ते ठिकाण धरणाकरिता निवडले जाते.
धरण, कालवे व इतर कामाची किंमत काढून प्रकल्पाचा प्राथमिक अहवाल तयार करणे :
धरणाच्या निवडलेल्या जागेवर पुन्हा खोलवर सर्वेक्षण केले जाते व विमोचक, सांडवा यांच्या जागा पक्क्या केल्या जातात. धरण, विमोचक व सांडव्याची संकल्पचित्रे तयार केली जातात. या सर्वांची किंमत काढली जाते. कालवे व उपकालवे यांचे सर्वेक्षण करून त्यांची किंमत काढली जाते. तसेच निरनिराळ्या ठिकाणच्या इमारतींची व इतर सर्व कामांची किंमत काढली जाते. यावरून प्रकल्पाचा प्राथमिक अहवाल तयार केला जातो.
प्रकल्पाला मध्यवर्ती सरकारची मंजुरी घेणे
देशातील एकण उपलब्ध पाण्याचे मध्यवर्ती सरकार राज्यांना वाटप करते. प्रत्येक राज्याचा पाण्याचा वाटा ठरलेला आहे. म्हणून प्रत्येक प्रकल्पामध्ये राज्य सरकार किती पाणी वापरणार आहे व ते पाणी त्या राज्याच्या वाट्यापेक्षा जास्त नाही, हे मध्यवर्ती सरकार पाहते व नंतरच प्रकल्पाला मंजुरी देते. । अनिवार्य असते. म्हणून प्रत्येक प्रकल्पाचा प्राथमिक अहवाल तयार झाल्यावर तो मध्यवर्ती सरकारकडे पाठवून मंजुरी घेतली जाते.
प्रकल्पाला राज्य सरकारची मंजुरी घेणे.
मध्यवर्ती सरकारची प्रकल्पाला मंजुरी मिळाल्यावर प्रकल्प राज्य सरकारच्या मंजुरीसाठी पाठविला जातो. प्रकल्प राबविणे ही राज्य सरकारची जबाबदारी असते. राज्य सरकार तो प्रकल्प जनतेस कितपत उपयोगी आहे व प्रकल्प राबविल्यास सरकारला व जनतेला फायदेशीर आहे की नाही हे तपासून पाहते. तसेच प्रकल्पाला लागणारा निधी राज्य सरकार निकटच्या काळात उपलब्ध करू शकते की नाही हे तपासून पाहाते, व नंतरच प्रकल्पाला मंजुरी देते.
प्रकल्पाला तांत्रिक मंजुरी घेणे.
प्रकल्पाला राज्य सरकारची मंजुरी घेतल्यानंतर प्रकल्पाच्या सर्व घटकांची(धरण, विमोचक, सांडवा, दोन्ही बाजूंचे कालवे, उपकालवे, कालव्यांवर येणारे पूल, जलसेत, कालव्यावरची विमोचके व निरनिराळ्या ठिकाणी लागणाऱ्या इमारती वगैरे) संकल्पचित्रे तयार केली जातात. प्रकल्प पूर्ण करण्यास लागणारा काळ व अंदाजपत्रक तयार केले जाते. नंतरच अंदाजपत्रकास तांत्रिक मंजुरी दिली जाते. प्रकल्प पूर्ण करण्यास दरवर्षी किती खर्च येईल याचे अंदाजपत्रक तयार केले जाते व राज्यसरकारकडे मंजुरीसाठी पाठविले जाते. राज्यसरकार निधीच्या उपलब प्रकल्प पूर्ण करते.