Impacts of Khozeini Canal Reopening on General Current Pattern in Gorgan Bay (South East of the Caspian Sea)

Subject Areas : environmental management

Saeed Sharbaty ¹ , Ali Shabani ²

1 - Lecturere, Department of Fisheries, Agricultural Sciences and Natural Resources, Gorgan University, Gorgan, Iran.* ( Corresponding Author)
2 - Associate Proffesor, Department of Fisheries, Agricultural Sciences and Natural Resources, Gorgan University, Gorgan, Iran.

Received: 2014-05-31 Accepted : 2015-09-12 Published : 2016-12-21

Keywords: : Gorgan Bay, Khozeini canal, MIKE 21 FM, MIKE 21 NSW,

Abstract :

Background and Objective: Khozeini canal is the second permanent connection way of Gorgan Bay with the Caspian Sea which has been blocked as a result of water level decreases and sedimentation in recent years. Methods: In this investigation, 2D modeling results of current pattern using MIKE 21 FM model for investigating the impacts of Khozeini canal reopening on the general current pattern in Gorgan bay under 24 different scenarios were compared. Modeling was implemented on two types of unstructured meshes for 5 hours, 50 minutes and with 30 seconds time steps. In all modelings, the mean annual precipitation, evaporation and 13 rivers input to the bay as well as the effect of dominant eastern wind with 6 different speeds were used. The effects of components of the wave radiation induced by dominant wind were included by implementation of the wave model of MIKE 21 NSW in the 6 distinct considered in the hydrodynamic model of MIKE 21 FM. In order to include boundary conditions at the open boundaries, the mean maximum discharges of inlet and outlet in the Ashoradeh-Bandartorkaman spans and Khozeini canal were used. Results: Simulation results represented that the current pattern in Gorgan Bay is influenced by the inlet and outlet discharges at the spans of Ashoradeh-Bandartorkaman and prevailing wind. Conclusion: Reopening of the Khozeini canal has no significant effect on the general circulation current pattern of the bay and only in areas very close to the canal changes the local current pattern to be North-South. In stormy times, the maximum current velocity of 0.23 meters per second was observed in areas close to the canal.

References:

1-   رحیمی­پور­انارکی. ح، 1381، بررسی هیدرودینامیک جریان و پیش بینی الگوی فرسایش و رسوب­گذاری در خلیج گرگان، گزارش طرح تحقیقاتی، شرکت جهاد تحقیقات آب و انرژی، 85 صفحه.

2-      Wichaimekphat, W., Supharatid, S., Tingsanchali, T. 2006. A study of bang khun thien coastal erosion and protection. Vietnam-Japan Estuary Workshop. Hanoi. Vietnam. Pp: 134-139.

3-      Saengsupavanich, C. 2011. Impact of a Proposed Pier on Tidal Currents: Koa Kood Island, Thailand. World Academy of Science. Journal of Engineering and Technology. 81: 103-106.

4-      Huntley, D.A. and Davidson, A.D. 2002. Modeling Water Surface Topography at a Complex Inlet System Teingmouth UK. Journal of Coastal Res. 36: 675-685.

5-      Babu, M.T., Vethamony, P., Desa, E. 2005. Modeling Tide-driven Currents and residual eddies in the Gulf of Kacheh and their seasonal variability.A marine environmental planning perspective. Ecol Model Journal. 18: 4. 299- 312.

6-   توفیقی. م. ع، زین الدینی. م و گلشنی. ع. ا، 1385، شبیه­سازی دوبعدی هیدرودینامیک دریاچه ارومیه برای تعیین الگوی جریان، نشریه مهندسی دریا، شماره 47، صص 11 -13.

7-      اسماعیلی. م، 1388، شبیه­سازی جریان­های کرانه­ای با استفاده از مدل عددی مایک21، مجلة فیزیک زمین و فضا، دوره 35، شماره2، صص 139-156.

8-      کرمی­خانیکی. ع، گودرزی. م، دهقانی. م و موسوی. س.ف، 1385، کاربرد نرم­افزار MIKE 21 در روندیابی جریان رودخانه جزر و مدی زهره، مجله آب و فاضلاب، شماره 60، صص 89-96.

9-   شربتی. س، ایمانپور. م.ر، گرگین. س و حسینی. س.س، 1389، فاز اول مطالعات شبیه­سازی کوتاه مدت جریانات دریایی در خلیج گرگان، گزارش طرح پژوهشی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، 41 صفحه.

10- شربتی. س و حسینی. س.س، 1391، شبیه­سازی دو بعدی الگوی جریان خلیج گرگان در خلال یک دوره یک­ساله، گزارش طرح پژوهشی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، 29 صفحه.

11-  Manual of MIKE 21 FLOW MODEL FM. 2007. Coastal Hydraulic and Oceanography Hydrodynamic Module. Danish Hydraulic Institute (DHI Software). 72 p.

12-  Sharbaty, S. 2012 (a). 3-D Simulation flow pattern in the Gorgan Bay in during summer. International Journal of Engineering Research and Applications (IJERA). 2:3. 700-707.

13-  Wu, J. 1994. The sea surface is aerodynamically rough even under light winds. Journal of boundary layer metheorology. 69: 149-158.

14- محمدخانی. ح، 1391، تهیه و اجرای آبزی­پروری خلیج گرگان. گزارش طرح پژوهشی. مرکز تحقیقات ذخائر آبزیان آب­های داخلی گرگان، 1391، فصل دوم، بخش هیدرولوژی،314 صفحه.

15-  شربتی. س، حسینی. س.س و تقی زاده. و، 1391، مدل سازی سه بعدی جریان­های بادرانه در حوضه جنوب شرق دریای کاسپی، گزارش طرح تحقیقاتی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، 51 صفحه.

16-  مهندسین مشاور سکو، 1386، مطالعات تکمیلی بندرترکمن، 68 صفحه.

17-  Sharbaty, S. 2012 (b). Simulation of wind-driven waves in the Gorgan Bay. Canadian Journal on Computing in Mathematics, Natural Sciences, Engineering and Medicine. 3:2. 40-44.

18-  Manual of MIKE 21 NSW. 2007. Near shore Spectral Wind-Wave Module. Danish Hydraulic Institute (DHI Software). 76 p.

19-  Battjes, J.a., and Janssen, J.P.F.M. 1978. Energy loss and set-up due to breaking of random waves. Proc. 16th Int. Conf. on Coastal Eng. Hamburg. pp: 569-587.