اثرات بازگشایی کانال خزینی بر الگوی عمومی جریان در خلیج گرگان (جنوب شرق دریای کاسپی)
محورهای موضوعی : مدیریت محیط زیست
سعید شربتی
1
((مسوول مکاتبات): مربی گروه تولید و بهره‌برداری آبزیان، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران.)
علی شعبانی
2
(دانشیار گروه تکثر و پرورش آبزیان، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران.)
کلید واژه: خلیج گرگان, کانال خزینی, مایک21اف‌ام, مایک21 ان‌اس‌دبلیو,
چکیده مقاله :
زمینه و هدف: کانال خزینی دومین راه ارتباط دایمی خلیج گرگان با دریای کاسپی می باشد که در سال های اخیر در اثر کاهش سطح آب و رژیم رسوب گذاری مسدود گردیده است. در تحقیق حاضر نتایج مدل سازی دوبعدی الگوی جریان با استفاده از مدل مایک21 اف ام به منظور بررسی اثرات بازگشایی کانال خزینی بر الگوی عمومی جریان خلیج گرگان تحت 24 سناریوی مختلف مورد مقایسه قرار گرفت. روش بررسی: مدل سازی ها بر روی دو نوع مش بی ساختار به مدت 5 ساعت و 50 دقیقه و با گام های زمانی30 ثانیه ای اجرا گردید. در تمامی مدل سازی ها از میانگین سالانه بارش، تبخیر و ورودی 13رودخانه به خلیج و اثر باد غالب شرق وزان با 6 سرعت مختلف استفاده شد. اثرات مولفه های تابش امواج ناشی از باد غالب در 6 سناریوی مجزا با اجرای مدل موج مایک21 ان اس دبلیو به مدل هیدرودینامیک مایک21 اف ام اعمال گردید. جهت اعمال شرایط مرزی در مرزهای باز از مقادیر میانگین دبی حداکثری ورودی و خروجی در دهانه آشورآده-بندرترکمن و کانال خزینی استفاده شد. یافته ها: نتایج شبیه سازی بیان گر آن بود که الگوی جریان در خلیج گرگان تحت تاثیر دبی ورودی و خروجی در دهانه آشورآده-بندرترکمن و وزش باد غالب قرار دارد. نتیجه گیری: بازگشایی کانال خزینی هیچ تاثیری بر الگوی عمومی گردش جریان خلیج نداشته و تنها در بخش های بسیار نزدیک به کانال سبب تغییر الگوی جریان محلی به صورت شمالی- جنوبی می گردد. در مواقع طوفانی حداکثر سرعت جریان 23/0 متر بر ثانیه در نواحی نزدیک به کانال مشاهده می گردد.
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.
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.
