مدل سازي دو بعدي نرخ تجديدپذيري آب در خليج گرگان

Two Dimensional Modeling of Net Water Renewal Time in Gorgan Bay

زمينه و هدف: نرخ تجديدپذيري از جمله شاخص ­هاي مهم در تجزيه ­و­ تحليل وضعيت كيفي احجام آبي محسوب مي گردد. در اين تحقيق به­ منظور بررسي نرخ تجديدپذيري آب در خليج گرگان نسبت به جفت نمودن دو ماژول هيدروديناميكي و انتقال - پخش مدل دو بعدي مايك21 اف­ام اقدام گرديده است. روش بررسي: مدل­ سازي تحت 4 رويداد فرضي مختلف با در نظر گرفتن عوامل وزش باد، ورودي رودخانه­ ها، بارش، تبخير و نوسان آب در دهانه آشورآده - بندرتركمن اجرا گرديد. يافته‌ها: نتايج مدل­سازي بيان­گر آن بود كه خليج گرگان داراي نرخ تجديدپذيري كل به ميزان 0/0181 بر روز مي ­باشد. تغييرات به ­وجود آمده در ميزان نرخ تجديدپذيري به ­شدت تحت تاثير رژيم هيدروديناميك حاكم بر خليج گرگان قرار داشت. نرخ تجديدپذيري در فاصله 1 كيلومتر از دهانه ورودي كم­تر از يك بر روز بود. نرخ اين شاخص زماني با حركت در امتداد محور طولي خليج از شرق به غرب كاهش يافت. نرخ تجديدپذيري در نواحي شمال ­شرقي نسبت به نواحي متناظر در جنوب ­شرق بيشتر بوده است. در نواحي غربي خليج تفاوت چنداني در ميزان اين شاخص زماني در بخش­ هاي شمالي و جنوبي وجود نداشت. نتايج مدل­ سازي در چهار فصل سال بيان­گر آن بود كه ميزان تجديدپذيري كل در فصل زمستان و بهار بيشتر از تابستان و پاييز مي­ باشد كه به­ ترتيب با روندهاي افزايش و كاهش درون­ ساليانه سطح آب در درياي كاسپي منطبق مي­ باشند. بحث و نتيجه‌گيري: با توجه به كم بودن نرخ تجديدپذيري آب در خليج گرگان مي­ توان به صراحت گفت كه سيستم تعويض آب در اين پيكره آبي با سرعت آهسته ­اي انجام شده و هرگونه استفاده از آن بايد با مطالعات و تمهيدات بيشتر صورت پذيرد.

Background and Objective: Net Renewal Time is one of the most important indicators for water quality analysis in the water bodies. In this study, in order to investigate the Net water Renewal Time in Gorgan Bay, two modules from two dimensional Mike21FM model including Advection-Dispersion and Hydrodynamic were coupled. Method: Modeling was performed under 4 different scenarios with inclusion of some factors such as wind stress, river input, precipitation, evaporation and water fluctuations in spans of Ashoradeh-Bandaretorkaman. Findings: The modeling results showed that integral Net Renewal Time in Gorgan Bay was 0.0181 per days. Variations in the amounts of Net Renewal Time were strongly influenced by prevailing hydrodynamic regime in Gorgan Bay. Net Renewal Time in distance of 1 km from the input spans was less than one day. This time index rate decreases by moving along longitudinal axis of the bay from east to west. Net Renewal Time in northeastern area was more than the corresponding areas in southeastern part. There was no significant difference in the Net Renewal Time for southern and northern parts of the west area. The modeling results in the four seasons showed that the Renewal amounts in winter and spring were more than those in summer and fall, and these results were consistent with increasing and decreasing inter-annual water level trend in the Caspian Sea, respectively. Conclusion: Due to the low water Net Renewal Time in Gorgan Bay, it can be concluded that the water flushing system has very low speed in this water body and any use of it must be done with further studies and arrangements.