عنوان پایان‌نامه
بررسی هیدرودینامیکی وزیست محیطی ساخت سدهای تولید انرژی جزرومدی درخورموسی
- رشته تحصیلی
- مهندسی محیط زیست - سواحل
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه دانشکده محیط زیست شماره ثبت: ENV 1121;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 62354
- تاریخ دفاع
- ۱۲ بهمن ۱۳۹۲
- دانشجو
- زهره هاشمی اصلانی
- استاد راهنما
- محمد حسین نیک سخن
- چکیده
- امروزه، استفاده وسیع از انرژی‌های فسیلی و هسته‌ای باعث ایجاد مسائل و مشکلات زیادی در سطح جهان شده است. با توجه به مسائل زیست محیطی ناشی از مصرف سوخت‌های فسیلی، کاهش مصرف این نوع سوخت‌ها یکی از اولویت‌های اصلی در برنامه ریزی‌های انرژی می‌باشد. در این زمینه در کنار تلاش برای حداکثر کردن صرفه‌جویی در مصرف انرژی، مهمترین موضوع، جایگزینی با انرژی‌های نو و تجدیدپذیر است که در این میان انرژی جزر و مد ناشی از دریاها و اقیانو‌س‌ها یکی از این منابع می باشد. چندین روش مختلف برای استخراج انرژی جزر و مدی ارائه شده است، که یکی از این مکانیزم‌ها عبارتست از ایجاد یک سد در مقابل آب دریا و استفاده از انرژی هد ایجاد شده در اثر اختلاف ارتفاع آب .در ایران با توجه به جزر و مدهای قوی در سواحل جنوبی کشور به خصوص شمال‌غربی خلیج فارس، امکان ایجاد سدهای جزر و مدی وجود دارد. منطقه مورد مطالعه در این تحقیق خور موسی است. خور موسی کانال طویل و عمیقی است که از خلیج فارس منشعب شده و در ساحل شمالی خلیج فارس و جنوب استان خوزستان واقع شده است. انتظار می رود ساخت چنین سازه هایی بر جریانات دریایی همچون سطح ارتفاع آب، سرعت جریانات و دبی عبوری تاثیر بگذارد. به همین منظور، تعیین هرکدام از این پارامترها و میزان تغییر آنها برای قبل و بعد از احداث سازه‌ی هیدرولیکی، هدف اصلی این تحقیق است. برای دست‌یابی به اهدف این پژوهش، از مدل هیدرودینامیکی MIKE21 استفاده گردید. در ابتدا با استفاده از مدلسازی ناحیه‌ی خور موسی و با توجه به ارتفاع آب، خور دورق به عنوان بهترین مکان برای اجرای سازه‌ی هیدرولیکی انتخاب شد. برای کالیبراسیون مدل، از داده های ارتفاع سطح آب و سرعت جریان که توسط سازمان بنادر و دریانوردی اندازه گیری شده‌اند، استفاده گردید. برای مطالعه اثرات هیدرودینامیکی دو مکان برای اجرای این سدها تعیین شد و انرژی استحصالی برای یک روز با بیشترین جزر و مد برای هر کدام از سازه‌های فرضی محاسبه شد که برای یکی 150 مگاوات ساعت و برای دیگری 535.98 مگاوات ساعت محاسبه شد. سپس هر کدام از این مدلسازی ها در حالت وجود و عدم وجود سازه اجرا شد. نتایج مدلسازی نشان می دهد ساخت سد باعث بالاآمدن سطح آب حداقل و پائین آمدن سطح آب حداکثر در حوضچه می گردد. سرعت برای هر دو سازه در بالادست حدودm/s 15/0 و در پایین دست حدود m/s 5/0 کاهش داشت. در سازه شماره ی 1، برای دبی کاهش 45/22% در بالادست و کاهش 86/55% در پایین دست و برای سازه شماره ی 2 کاهش 14/12% در بالادست و کاهش 11/28% در پایین دست پیش بینی شد. با مقایسه نتایج بدست آمده، بنظر می‌رسد سازه‌ی هیدرولیکی شماره‌ی 2 برای ساخت مناسب‌تر است.
- Abstract
- The widespread consumption of fossil fuels has caused many problems throughout the world. According to environmental issues caused by consumption of fossil fuels, the main priorities in planning energy is reduction consumption of fossil. In this regard, besides trying to maximize energy saving, replacement with renewable energy is important that the tidal energy resource is one of them. Several different method have been proposed for extracting tidal energy that one of these mechanisms is construction a barrier against seawater and using head energy caused by the difference in water height. In Iran, due to the strong tides on the southern coast of the Persian Gulf ,especially the north-west, there is the possibility of construction a tidal dams. The study area for this research is Musa Estuary. Musa Estuary channel is long and deep branch of the Persian Gulf on the northern coast of Persian Gulf, and is located in the southern province of Khuzestan. Construction of such structures could significantly affect on the hydrodynamic processes, such as the height of water level, flow velocity and discharge. Since the aim of the current study was to investigate the impact of constructing a tidal barrage on the hydrodynamic processes in the Musa Estuary using a numerical model. A two-dimensional hydrodynamic model namely MIKE21 has been used in this study. According to the model of Musa estuary and height of water, Douragh Estuary was selected as the best place to run hydraulic structures. The datasets used for the water level analysis were acquired from Iran Ports and Maritime Organization (PMO). To study the hydrodynamic effects of dams, two barrages was determined to implement and energy obtained for a day with the highest tides were calculated for each theoretical structures. Model predictions indicated that with the first barrage the mean power output could reach 150MWh and for the second barrage was 535.98MWh. Then The model-predicted hydrodynamic processes have been analysed in detail, both without and with the structures. Simulated results indicate that: (i) the construction of barrages would reduce the maximum water levels and would increase the minimum water levels upstream of the barrages, which could be positive in respect of coastal flooding; (ii) the construction of the first Barrage would decrease in the discharge upstream of the barrage approximately 22.4% and in the discharge downstream of barrage 55.86%; (iii) the construction of the second Barrage would decrease in the discharge upstream of the barrage approximately 12.14% and in the discharge downstream of barrage 28.11%; (iv) velocity for both structures would decrease approximately 0.15 m/s in the upstream of barrages and 0.5 m/s in the downstream of the barrages. By comparing the results, it seems that the second barage is suitable for construction.
