عنوان پایان‌نامه
بررسی ظرفیت جذب خلیج گرگان در رابطه با ورود مواد مغذی گیاهان با استفاده از مدلسازی عددی
- رشته تحصیلی
- مهندسی محیط زیست - سواحل
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه دانشکده محیط زیست شماره ثبت: ENV 1312;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 69495
- تاریخ دفاع
- ۳۱ شهریور ۱۳۹۳
- دانشجو
- محمدحسن رنجبر
- استاد راهنما
- ناصر حاجی زاده ذاکر
- چکیده
- چکیده : با استفاده از مدلسازی عددی ظرفیت زیست محیطی و زمان ماند حوضه نیمه بسته ساحلی خلیج گرگان مورد محاسبه قرار گرفت. خلیج گرگان یکی از زیستگاه های مهم ماهیان و پرندگان مهاجر در دریای خزر می باشد. برای محاسبه زمان ماند خلیج گرگان با استفاده از یک مدل زوج شده هیدرودینامیکی-انتقال نحوه کاهش غلظت یک آلاینده فرضی پایدار در نواحی مختلف خلیج شبیه سازی شد. برای محاسبه ظرفیت جذب، توزیع غلظت فسفر محلول، به عنوان شاخص وقوع اتروفیکاسیون در خلیج گرگان، با استفاده از مدلسازی هیدرودینامیکی-کیفی، مورد شبیه سازی قرار گرفت و تاثیر تخلیه آن از هر یک از منابع آلودگی بر نواحی مختلف خلیج تخمین زده شد. همچنین با استفاده از بهینه سازی خطی و بر اساس ضرایب تاثیر منابع مختلف آلودگی، مقدار مواد مغذی قابل تخلیه از هر یک از منابع، بنحوی که از وقوع اتروفیکاسیون جلوگیری بعمل آید و همزمان حداکثر ظرفیت زیست محیطی رخ دهد، محاسبه گردید. برای تامین داده مورد نیاز کالیبراسیون و صحت سنجی مدل عددی، در یک بازه زمانی 5 روزه جریانات در خلیج گرگان با استفاده از دریفتر شناور بصورت لاگرانژی اندازه گیری شد. نتایج مدلسازی نشان داد که زمان ماند برای بخش های مختلف خلیج گرگان متفاوت بوده و زمان ماند متوسط کل خلیج برابر با 135 روز می باشد. همچنین نتایج نشان داد که حداکثر ظرفیت جذب خلیج گرگان در مورد پذیرش فسفر بمنظور عدم وقوع اتروفیکاسیون برابر با 598 کیلوگرم در روز می باشد. زمان ماند نسبتا طولانی خلیج گرگان نشان دهنده تبادلات آبی پایین این خلیج با دریای خزر و افزایش ریسک وقوع اتروفیکاسیون در این خلیج می باشد. نتایج همچنین نشان داد که افزایش ارتباط بین خلیج گرگان و دریای خزر از طریق ایجاد یک ورودی در بخش غربی خلیج، موجب کاهش قابل ملاحظه زمان ماند به میزان حدود 10 برابر و افزایش ظرفیت جذب مواد مغذی گیاهان در خلیج گرگان به میزان حدود 18/3 برابر می گردد.
- Abstract
- Gorgan Bay is located in the eastern end of the southern coast of the Caspian Sea. It is a semi-enclosed basin and is considered as one of the most important marine habitats for fish and Seabirds. In this study, marine environmental capacity and residence time of the Gorgan Bay is estimated using numerical modeling and a Linear programming model. To provide data for model calibration and verification, currents in the study area were measured using a floating drifter in a 5-day period. In addition, the effect of construction an artificial inlet on the nutrient assimilative capacity of the Bay is presented. The distribution of phosphorus concentration was used as an index for the occurrence of eutrophication and also to determine the response field of each of the pollution sources. Moreover, linear optimization was used to allocate nutrient discharge load to each of the pollution sources in a way that eutrophication be prevented and at the same time maximum nutrient assimilative capacity be achieved. The results indicated a nutrient assimilative capacity of 598 kg/day for the Gorgan Bay and the residence time is not equally distributed in Gorgan bay and average of residence time is equal to 135 days. In addition, the results showed that creating an artificial inlet with the width of 1km in the western part of the Bay would provide a considerable 3.18 times increase in nutrient assimilative capacity in the study area also it can reduce 91.8 percentage of the residence time. Keywords: Gorgan Bay, Eutrophication, Environmental Capacity, Numerical Modelling, MIKE 3
