بررسی ظرفیت جذب خلیج گرگان در رابطه با ورود مواد مغذی گیاهان با استفاده از مدلسازی عددی

 ۱۳۹۴/۰۶/۲۳

رشته: مهندسی محیط زیست، سواحل

مقطع: کارشناسی ارشد

سال دفاع:1393

دانشگاه تهران

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.

کلمات کلیدی: خلیج گرگان – اتروفیکاسیون – ظرفیت زیست محیطی – مدلسازی عددی – MIKE 3

این پایان‌نامه با حمایت مالی سازمان بنادر و دریانوردی به انجام رسیده است.