عنوان پایان‌نامه
مدلسازی عددی پخش و انتشار لکه نفتی در آبهای ساحل جنوبی دریای خزر
- رشته تحصیلی
- مهندسی محیط زیست - سواحل
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه دانشکده محیط زیست شماره ثبت: ENV 975;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 57870
- تاریخ دفاع
- ۲۶ دی ۱۳۹۱
- دانشجو
- محمدهادی بهمن پور
- استاد راهنما
- عبدالرضا کرباسی, ناصر حاجی زاده ذاکر
- چکیده
- دریای خزر به عنوان بزرگترین دریای محصور به خشکی جهان با چالش های جدی زیست محیطی مواجه می باشد. در دهه های اخیر و همزمان با افزایش شدید استخراج نفت از دریای خزر حجم زیادی از نفت به این دریا وارد گردیده است که یکی از مهم ترین منابع آلاینده آن می باشند. با توجه به افزایش روزافزون استخراج نفت از دریای خزر احتمال وقوع ریزش های تصادفی نیز به شدت افزایش یافته است. در مطالعه حاضر در ابتدا مشخصات جریانات سطحی متوسط ناشی از باد مورد ارزیابی قرار گرفته و سپس پخش و انتقال نفت تحت تاثیر جریانات و بادهای سینوپتیک مورد مطالعه قرار گرفته است. در فرآیند مدلسازی هیدرودینامیک از میدان باد ECMWF با پوشش زمانی 12 سال و پوشش مکانی شامل کل دریای خزر جهت شبیه سازی هیدرولیک جریانات سطحی استفاده گردید. مدل سازی هیدرودینامیک با استفاده از مدل مایک 3 و مدل سازی لکه نفتی با مدل آنالیز لکه نفتی مایک (SA) انجام پذیرفت. نتایج شبیه سازی هیدرودینامیک بیانگر وجود ارتباط قوی بین جهت باد و جهت جریانات سطحی می باشد. در اکثر ماه های زمستانی جهت جریانات در کل دریای خزر تشکیل یک گردابه پادساعتگرد می دهند که در تطابق با مطالعات پیشین می باشد. ویژگی بارز جریانات متوسط در جنوب غربی دریای خزر جهت شمال به جنوب آنها در تمامی ماه های سال می باشد که نقش بسزایی در انتقال نفت به سمت سواحل ایران دارند. کالیبراسیون مدل با استفاده از مقایسه نتایج با تحقیقات پیشین انجام پذیرفت. نحوه پخش و انتقال نفت به ازای ریزش نفت آنی از نوع نفت خام سبک آذربایجان و حجم 22 هزار تن در محدوده وجود میدان های نفتی دور از ساحل در بخش جنوب غربی دریای خزر انجام پذیرفت. اثر بادهای موضعی با شدت و جهت مختلف بر روی حرکت نفت در نظر گرفته شد. نتایج بیانگر آن است که جهت جریانات و باد می تواند سبب حرکت نفت به سمت سواحل ایرانی دریای خزر شوند واز محدوده آستارا تا بخش های شرقی بندر کیاشهر تحت تاثیر نفت قرار می گیرند. مدت زمان رسیدن نفت به ساحل بین 5 تا 11 روز متغیر می باشد که تابعی از سرعت و جهت باد و جریانات می باشد. همچنین مشخص گردید که نفت رسیده به سواحل ایران به شدت هوازده می باشد و در ماه های گرم سال به طور متوسط در حدود 30 درصد از نفت پیش از رسیدن به سواحل ایران تبخیر می شود. هوازده بودن نفت در حین برخورد به سواحل ایران بایستی در انتخاب نوع تجهیزات مورد نیاز جهت استقرار در بنادر مهم مورد توجه قرار گیرد. کلمات کلیدی: دریای خزر، مدل سازی هیدرودینامیک، جریانات سطحی، لکه نفتی، پخش و انتشار نفت
- Abstract
- The Caspian Sea, as the largest land-locked body of water, faces with major environmental crises. One of the major pollutants of the Caspian Sea is the petroleum products that are being dumped on it on a daily basis. Furthermore, Oil spills are probable in view of the increase of oil extraction in the following years. In this study, we first implement a numerical model to compute monthly mean surface currents forced by monthly averaged wind data. Wind-induced circulation was simulated using ECMWF (European Center for Medium Range Weather Forecasts) operational wind data modified for the Caspian Sea Next; oil spill modeling is performed using both hydrodynamic and wind data. The effects of synoptic winds with different directions were also taken into account. The results of hydrodynamic modeling clearly showed the existence of a basin-averaged cyclonic circulation in winter in consistency with the wind data. The results also revealed the southward motion of water along the eastern coast during the warm months which is in contrary with the basin-averaged cyclonic gyre in winter. The results also verified the south and westward motion of water in the vicinity of oil spill area throughout the year. The results of oil spill modeling showed major effects of wind and current direction on the trajectory of the spilled oil. It was also revealed that major ports along the southern coasts of Caspian Sea such as Astara and Anzali could be influenced by the oil spill. The results also showed that it takes 5 to 11 days before the oil would reach the southern coasts of the Caspian Sea, and oil would lose more than 30 percent of its mass during warm months. The results of this study can be useful for the development of the national contingency planning in the Caspian Sea. Keywords: Caspian Sea, Wind-induced Circulation, Oil Spill Modeling, Numerical Modeling, Oil Spill Response
