نوع مقاله: مقاله پژوهشی
نویسندگان
عضو هیات علمی گروه شیلات، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران.
چکیده
کلیدواژهها
موضوعات
علوم و تکنولوژی محیط زیست، دوره نوزدهم،ویژه نامه شماره 5 ، تابستان1396
مدلسازی دوبعدی نرخ تجدیدپذیری آب در خلیج گرگان
سعید شربتی [1]*
حامد کلنگی میاندره [2]
تاریخ دریافت: 15/09/1392 |
تاریخ پذیرش:09/09/1393 |
چکیده
زمینه و هدف: نرخ تجدیدپذیری از جمله شاخصهای مهم در تجزیه و تحلیل وضعیت کیفی احجام آبی محسوب میگردد. در این تحقیق بهمنظور بررسی نرخ تجدیدپذیری آب در خلیج گرگان نسبت به جفت نمودن دو ماژول هیدرودینامیکی و انتقال-پخش مدل دو بعدی مایک21 افام اقدام گردیده است.
روش بررسی: مدلسازی تحت 4 رویداد فرضی مختلف با در نظر گرفتن عوامل وزش باد، ورودی رودخانهها، بارش، تبخیر و نوسان آب در دهانه آشورآده-بندرترکمن اجرا گردید.
یافتهها: نتایج مدلسازی بیانگر آن بود که خلیج گرگان دارای نرخ تجدیدپذیری کل به میزان 0181/0 بر روز میباشد. تغییرات به وجود آمده در میزان نرخ تجدیدپذیری به شدت تحت تاثیر رژیم هیدرودینامیک حاکم بر خلیج گرگان قرار داشت. نرخ تجدیدپذیری در فاصله 1 کیلومتر از دهانه ورودی کمتر از یک بر روز بود. نرخ این شاخص زمانی با حرکت در امتداد محور طولی خلیج از شرق به غرب کاهش یافت. نرخ تجدیدپذیری در نواحی شمالشرقی نسبت به نواحی متناظر در جنوبشرق بیشتر بوده است. در نواحی غربی خلیج تفاوت چندانی در میزان این شاخص زمانی در بخشهای شمالی و جنوبی وجود نداشت. نتایج مدلسازی در چهار فصل سال بیانگر آن بود که میزان تجدیدپذیری کل در فصل زمستان و بهار بیشتر از تابستان و پاییز میباشد که به ترتیب با روندهای افزایش و کاهش درون سالیانه سطح آب در دریای کاسپی منطبق میباشند.
بحث و نتیجهگیری: با توجه به کم بودن نرخ تجدیدپذیری آب در خلیج گرگان میتوان به صراحت گفت که سیستم تعویض آب در این پیکره آبی با سرعت آهستهای انجام شده و هرگونه استفاده از آن باید با مطالعات و تمهیدات بیشتر صورت پذیرد.
واژههای کلیدی: مدلسازی، دوبعدی، نرخ تجدیدپذیری، خلیج گرگان، مایک21 افام.
|
Two Dimensional Modeling of Net Water Renewal Time in Gorgan Bay
Saeed Sharbaty [3]*
Hamed Kolangi Miandareh [4]
Abstract
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.
Keywords: Modeling, Two Dimensional, Net Renewal Time, Gorgan Bay, Mike21 FM.
مقدمه
در بومسازگانهای آبی، جابهجایی برخی از موجودات همچون زیشناوران، تخم و لارو ماهیان، مواد مغذی، آلایندههای زیست محیطی، ذرات معلق و گازهای محلول توسط جریانات صورت میپذیرد. لذا داشتن اطلاعات کافی در خصوص رژیم هیدرودینامیک حاکم بر منطقه و مقیاسهای زمانی انتقال از گامهای اولیه در مدلسازی فرآیندهای بومشناختی احجام آبی محسوب میگردد (1). چگونگی وقوع برخی از فرآیندهای فیزیکی در آب بیانگر میزان سلامتی بومسازگانهای آبی میباشد. از جمله فرآیندهای فیزیکی مهم که بر سلامتی، تولیدات زیستی و میزان کیفیت آب تاثیرگذار بوده و به عنوان شاخصی جهت ارزیابی میزان آسیبهای وارده به محیطهای آبی مطرح میگردد، مقیاسهای زمانی تبادل آب بین دو پهنه آبی بزرگ میباشد (2). از جمله مقیاسهای زمانی قابل توجه میتوان به نرخ تجدیدپذیری[5] احجام آبی همچون خلیجها اشاره نمود. این مقیاس زمانی بیانگر آهنگ تغییرات مدت زمان لازم جهت تعویض کل آب موجود در یک پیکره آبی با آبهای تازه وارد از محیطهای مجاور از طریق مرزهای ورودی همچون دهانه، تنگه، رودخانه و یا کانالها میباشد. از این مفهوم میتوان جهت توصیف فرآیندهایی همچون لایهبندی دمایی محیطهای آبی، بررسی ترکیب ایزوتوپیک عناصر، تعیین میزان غلظت ترکیبات آلی کربندار محلول در آب، بررسی خصوصیات pH آب، برآورد نسبت عناصر فلزات سنگین در آب، تعیین میزان غلظت مواد مغذی در آب، نرخ معدنی شدن مواد آلی و برآورد میزان تولیدات اولیه زیستی استفاده نمود (1). به منظور تعیین نرخ تجدیدپذیری حوضه آبی که معکوس زمان تجدیدپذیری[6] میباشد، میتوان از سه شیوه ردیابی مواد رادیواکتیو، روابط تجربی و مدلسازیهای عددی استفاده نمود (3). از میان سه روش مذکور مدلسازیهای عددی دارای امتیازهای بیشتری نسبت به دو روش دیگر به دلیل صرف کمتر هزینههای مادی و زمانی و افزایش امکان مطالعه حوضه آبی با جزییات بیشتر در مقیاسهای زمان-مکانی بزرگتر می باشد. از طرفی در مدلسازی این شاخص زمانی میتوان از سه روش لاگرانژی، جابجایی-پخش و یا ترکیبی از هر دو استفاده نمود (4). در خصوص تحقیقات انجام شده جهت مدلسازی این مقیاس زمانی، میتوان به کارهای انجام شده توسط مانوژ (2)، برنس و همکاران (5)، وانگ و همکاران (6)، اویلون و همکاران (7)، شلدون و آلبر (8)، استامو و همکاران (9)، لی و کیان (10) و صدرینسب و کمپ (11) اشاره نمود. مدل سازیهای انجام شده با توجه به عمق و دادههای موجود از حوضه تحت بررسی دو و یا سه بعدی بوده است.
خلیج گرگان به عنوان بزرگ ترین خلیج ایران در آبهای جنوبی سواحل دریای کاسپی با داشتن ویژگیهای طبیعی خاص خود یکی از با ارزشترین زیستگاههای گیاهی و جانوری دنیا است که در کنوانسیون رامسر بهعنوان ذخیرهگاه زیستکره به ثبت رسیده است. با کاهش کیفیت آب خلیج گرگان از طریق پسابهای شهری، صنعتی و کشاورزی، این بوم سازگان آبی ارزشمند در معرض آلودگی زیست محیطی قرار گرفته است (12). کاهش کیفیت آب خلیج نه تنها با عوامل انسانزادی در ارتباط بوده بلکه با وضعیت هیدرودینامیکی خلیج نیز ارتباط مستقیم دارد. پویایی جریان آب در خلیج به موجب جریانهای دریایی و فرآیند اختلاط، سبب افزایش میزان خودپالایی آب در خلیج میگردد. با توجه به نیمه بسته بودن خلیج، تنها راه ارتباطی موثر آن با دریای کاسپی از طریق دهانه آشورآده-بندرترکمن میباشد. در نتیجه رژیم حاکم بر وضعیت هیدرودینامیکی خلیج کمتر تحت تاثیر انرژی دریافتی از دریای کاسپی قرار گرفته و بیشتر متاثر از فرآیندهای فیزیکی واقع در حوضه خود همچون وزش بادهای غالب میباشد (13). با توجه به اندازهگیریهای میدانی جریان (14) و مدلسازیهای دو بعدی جریان (15)، مقادیر سرعت جریان در خلیج بالا نبوده و گمان میرود سیستم تعویض آب در این پیکره آبی با سرعت مناسبی انجام نشود. در نتیجه میتوان انتظار داشت که آلودگیها و مواد معلق در این پهنه آبی انباشته و یا با سرعتی بسیار آهسته از آن خارج و یا در بخشهایی از آن تمرکز یافته و بدین صورت سبب کاهش میزان کیفیت آب خلیج گردند. با توجه به وضعیت آلودگی کنونی خلیج و تلاش مسوولین و برنامهریزان منطقه برای راه اندازی بنادر نیمهفعال ترکمن، خوجهنفس و گز و احداث مزارع پرورش ماهیان گرمآبی، سردآبی و فیلماهی در بخشهایی از خلیج این احتمال وجود دارد که در سالهای آتی بار آلودگی در این حوضه افزایش یابد. لذا در این تحقیق مدلسازی هیدرودینامیک خلیج گرگان بهمنظور آگاهی از تغییرات مکان-زمانی نرخ تجدیدپذیری کل[7] و محلی[8] در این پهنه آبی مد نظر قرار گرفته است، چرا که داشتن اطلاعات مناسب و دقیق در خصوص عوامل زمانی مذکور منجر به شناسایی نواحی حساس و آسیبپذیر در این پهنه آبی ارزشمند و اتخاذ تصمیمات مناسب بهمنظور استفاده هر چه بهتر از پتانسیلهای خلیج میگردد.
روش بررسی
خلیج گرگان با طول تقریبی60 کیلومتر، حداکثر عرض 12 کیلومتر، میانگین عمق 5/1 متر و با مساحت تقریبی 460 کیلومترمربع حوضه آبی نیمه بستهای است که از شمال با منطقه حفاظت شده شبه جزیره میانکاله و از جنوب با استانهای گلستان و مازندران و در بخش شمال شرقی از طریق دهانه آشورآده-بندرترکمن با دریای کاسپی در ارتباط دایمی میباشد (شکل 1).
شکل 1– موقعیت خلیج گرگان در جنوب شرق دریای کاسپی
Figure 1- Gorgan Bay position in south-east of the Caspian Sea
در این تحقیق به منظور مدلسازی نرخ تجدیدپذیری آب در حوضه خلیج گرگان نسبت به جفت نمودن به هنگام دو ماژول هیدرودینامیک و انتقال-پخش[9] از مدل مایک21 افام استفاده شده است. مدل پایه هیدرودینامیک مایک21 افام، یک سیستم مدل سازی عددی پیشرفته جهت شبیهسازی سطوح آب و جریانها در مصب، خلیج و مناطق ساحلی میباشد. مدل مذکور جریانات دو بعدی غیر یکنواخت را در یک لایه از سیال که به طور عمودی از لحاظ چگالی همگن است شبیهسازی مینماید. دلیل انتخاب مدل دو بعدی در این تحقیق، کم عمق بودن و کوچک بودن تغییرات عوامل حرکت در راستای قایم در حوضه خلیج گرگان میباشد. معادلات به کار رفته در مدل همان معادلات آبهای کم عمق پایستگی جرم و اندازه حرکت است که به روش تفاضل محدود گسستهسازی شده و پس از انتگرالگیری در عمق، مولفههای میانگینگیری شده سرعت و تراز سطح آب به دست خواهد آمد. مدل مایک21 افام از شیوه ضمنی جاروب دوطرفه[10] برای انتگرالگیری از معادلات پیوستگی جرم و اندازه حرکت در میدان فضا-زمانی و با دقت مرتبه دوم استفاده میکند (16). معادلات پیوستگی و اندازه حرکت به کار گرفته شده در مدل مایک بهصورت زیر میباشد.
(1) معادله پیوستگی
(2) معادله اندازه حرکت در جهت x
(3) معادله اندازه حرکت در جهت y
در معادلات فوق، :عمق آب،: تراز لحظهای سطح آب، : دبی در واحد عرض و مقادیر سرعت درجهات ،c : ضریب مانینگ، : شتاب جاذبه،: ضریب اصطکاک باد،: بزرگی سرعت باد و مولفههای آن در دو جهت ، : پارامتر کوریولیس، : فشار جو،: چگالی آب و : مولفههای تنش برشی موثر میباشند. معادلات فوق پس از گسستهسازی به روش تفاضل محدود بر روی شبکههای بیساختار مثلثی حل میشوند.
جهت مدلسازی هندسه خلیج گرگان، از سه نقشه آبنگاری خلیج با مقیاس 1:25000 و متعلق به سازمان نقشهبرداری کشور استفاده شده و سپس با وارد کردن نقاط مرزی و دادههای تراز عمقی و درونیابی دادهها در محیط تولیدگر مش در نرمافزار دیاچآی، شبکهبندی بیساختار مثلثی خلیج گرگان با 8997 المان و 4746 گره تولید گردید. جهت معرفی تنش باد به عنوان ورودی مهم به مدل به صورت ثابت در مکان و متغیر در زمان، از دادههای جهت و سرعت باد ایستگاه هواشناسی بندرترکمن در بخش جنوب شرقی خلیج گرگان با فواصل زمانی ده دقیقهای در دوره زمانی مدلسازی استفاده شده است. برای اعمال تغییرات ضرایب اصطکاک باد به دلیل تغییرات سرعت باد از رابطه اسمیت و بنک استفاده گردید (17). برای اعمال شرط مرز باز به مدل از اطلاعات نوسانهای سطح آب در ایستگاه آشوراده متعلق به مرکز ملی مطالعات دریای خزر استفاده شد و آمار فوق به تنها مرز باز خلیج در دهانه آشوراده–بندرترکمن در دوره زمانی شاخص اعمال گردید. دوره شبیهسازی بالغ بر 3153600 گام زمانی با فواصل زمانی 10 ثانیه از ابتدای زمستان 1388 الی پایان پاییز 1390 میباشد. با توجه به فواصل زمانی و فواصل مکانی انتخاب شده، عدد کورانت که بیانگر پایداری مدل میباشد برابر 8/0 به دست آمد. در این تحقیق از میانگین ماهانه بارش، تبخیر و دبی ورودی 13 رودخانه به خلیج منطبق با دوره زمانی مدلسازی استفاده شده است (18). اثر نیروی کوریولیس علیرغم عرض جغرافیایی بسیار ناچیز منطقه در نظر گرفته شده است. حوضه خلیج گرگان دارای مناطق کم عمق بسیاری در نواحی ساحلی و بهخصوص غربی میباشد و بهمنظور در نظر گرفتن خشکی و تری سواحل در اثر افت و خیز سطح آب دریای کاسپی، از ضرایب خشکی 005/0 و تری 05/0 متر در مدلسازی حاضر استفاده شده است. شرایط اولیه شبیهسازی به صورت سطح اولیه آب و از قرائت اولین عدد نوساننگار سطح آب در مرز ورودی به مدل اعمال شد. به منظور مدلسازی اثر گردابهای، از فرمول اسماگورینسکی بر اساس سرعت آب با ضریب ثابت 5/0 استفاده گردید (19). در این مدلسازی مقاومت بستر به عنوان مهمترین عامل تاثیرگذار در مناطق کمعمق، با توجه به وضعیت بافت رسوبات سطحی خلیج که عمدتاً در محدوده ماسه-گلی قرار دارد (20) از طریق روابط ارایه شده توسط دیکس و همکاران (21) بهصورت متغیر در مکان و ثابت در زمان برای اعماق کمتر از 2 متر معادل 32 و برای اعماق بیشتر از 2 متر معادل 36 در نظر گرفته شد. ضرایب تمامی عوامل در نظر گرفته شده در اجرای مدل هیدرودینامیکی مایک21، پیشتر در قالب یک طرح تحقیقاتی انجام شده بود و از آنها در اجرای مدلسازی نرخ تجدیدپذیری آب در خلیج گرگان استفاده گردید (22). همانطور که اشاره شد نتایج مدل هیدرودینامیک مایک21 شامل سرعت جریان و نوسان سطح آب، اساس و پایه اجرای زیرمدل انتقال-پخش میباشد. بدین صورت که با جفت نمودن مدلهای هیدرودینامیک و انتقال-پخش، در ابتدا مدل هیدرودینامیک مایک21 افام با شرایط اعمال شده به اجرا در آمده و سپس از نتایج آن جهت اجرای زیرمدل انتقال-پخش بهطور همزمان استفاده میگردد. معادله انتقال و پخش دو بعدی استفاده شده در مایک21 همان معادله موازنه جرم بر حسب غلظت به صورت زیر میباشد (23):
در معادلات فوق و به ترتیب بیانگر ضرایب نفوذ یا پخش در جهات و ، و به ترتیب بیانگر سرعت در جهات و ، منبع انتشار، غلظت ماده مورد نظر، دبی منابع ورودی و یا خروجی و عمق آب میباشد. در مدلسازی نرخ تجدیدپذیری یک حوضه نیمه بسته، غلظت یک ماده پایستار را (با واحد یا بدون واحد) در کل حوضه برابر 100 درصد در نظر گرفته و با اعمال آبی با غلظت صفر از طریق مرزهای ورودی مدل، مدت زمان لازم را برای اینکه غلظت ماده پایستار در حوضه به 37 درصد مقدار اولیه خود برسد، محاسبه مینمایند (24). از آنجا که در این تحقیق نرخ تجدیدپذیری در خلیج گرگان مد نظر بوده است، لذا غلظت دبی وارده از طریق رودخانهها و بارش نیز همچون مرز ورودی در دهانه آشوراده-بندرترکمن معادل صفر در نظر گرفته شد. از طرفی جهت بررسی نرخ تجدیدپذیری محلی در نواحی مختلف حوضه حل، خلیج گرگان در 22 ناحیه با مساحت بیشینه 25 کیلومترمربع مورد بررسی واقع گردید. با میانگینگیری از مقادیر نرخ تجدیدپذیری محلی در 22 ناحیه تحت بررسی، نرخ تجدیدپذیری کل محاسبه میگردد (25). مدلسازی تحت 4 رویداد فرضی مختلف به منظور مقایسه و بررسی الف- اثر ورودی آب از طریق دهانه آشوراده-بندرترکمن بدون احتساب باد و منابع ورودی، ب- اثر توامان وزش باد بر کل حوضه خلیج و نوسان در دهانه بدون منابع ورودی، ج- اثر نوسان در دهانه بههمراه منابع ورودی و د- اثر تمامی عوامل اجرا گردید. همچنین برای بررسی نرخ تجدیدپذیری خلیج در فصول مختلف سال، نتایج اجرای مدل با در نظر گرفتن تمامی مجموعه عوامل برای چهار فصل سال بهطور مجزا در دوره زمانی شاخص یک ساله مورد مطالعه واقع شد.
یافتهها
مدلسازی دوبعدی جریان در خلیج گرگان در طی دوره شاخص یک ساله به منظور به دست آوردن زمان و نرخ تجدیدپذیری در خلیج گرگان با شرایط اعمال شده به مدل مایک21 افام تحت 4 رویداد فرضی انجام شد (جدول 1).
جدول 1- میزان نرخ تجدیدپذیری کل و زمان تجدیدپذیری کل تحت اجرای 4 رویداد فرضی در خلیج گرگان
Table 1- Integral Net Renewal Time and Local Net Renewal Time in the Gorgan Bay under 4 Hypothetical Scenario
عوامل هیدرودینامیکی |
زمان تجدیدپذیری کل (بر حسب روز) |
نرخ تجدیدپذیری کل (برحسب روز/1) |
رویداد فرضی1، تنها اعمال شرط نوسان در دهانه |
7/58 |
017/0 |
رویداد فرضی2، اعمال شرط نوسان در دهانه و وزش باد بر سطح خلیج |
19/55 |
0181/0 |
رویداد فرضی3، اعمال شرط نوسان در دهانه و بارش و ورودی رودخانهها |
6/57 |
0173/0 |
رویداد فرضی4، اعمال تمامی عوامل |
2/55 |
0181/0 |
اجرای مدل تحت رویداد فرضی1 یعنی تنها در نظر گرفتن اثر ورود و خروج آب از طریق دهانه آشوراده-بندرترکمن نشان داد که میزان تجدیدپذیری کل 7/58 روز بوده و اعمال شرط دهانه در خلیج گرگان در مقایسه با رویدادهای فرضی دیگر دارای نرخ تجدیدپذیری کمتر و زمان تجدیدپذیری بیشتر میباشد (جدول 2). در این سناریو مدت زمان لازم برای تجدیدپذیری آب در ناحیه 22 از خلیج گرگان معادل 6/68 روز محاسبه گردید.
جدول 2- میزان نرخ تجدیدپذیری محلی تحت اجرای رویداد فرضی اول در خلیج گرگان (برحسب روز/1)
Table 2- Local Net Renewal Time in the Gorgan Bay under First Hypothetical Scenario (1/day)
ناحیه 1 |
ناحیه 2 |
ناحیه 3 |
ناحیه 4 |
ناحیه 5 |
ناحیه 6 |
ناحیه 7 |
ناحیه 8 |
ناحیه 9 |
ناحیه 10 |
ناحیه 11 |
0219/0 |
0216/0 |
023/0 |
0215/0 |
0214/0 |
0212/0 |
0169/0 |
0169/0 |
0166/0 |
0166/0 |
0162/0 |
ناحیه 12 |
ناحیه 13 |
ناحیه 14 |
ناحیه 15 |
ناحیه 16 |
ناحیه 17 |
ناحیه 18 |
ناحیه 19 |
ناحیه 20 |
ناحیه 21 |
ناحیه 22 |
0162/0 |
0157/0 |
0157/0 |
0156/0 |
0155/0 |
0153/0 |
0151/0 |
0152/0 |
0147/0 |
0146/0 |
0145/0 |
بررسی نتایج مدل در رویداد فرضی2 تحت عوامل نوسان در دهانه و وزش باد در سطح خلیج نشان داد که عامل وزش باد بر روی سطح خلیج سبب کاهش مدت زمان تجدیدپذیری کل به میزان 51/3 روز و 41/2 روز به ترتیب در مقایسه با رویداد فرضی اول و سوم می گردد (جدول 3). در این سناریو مدت زمان لازم برای تجدیدپذیری آب در ناحیه 22 از خلیج گرگان معادل 12/67 روز محاسبه گردید.
جدول 3- میزان نرخ تجدیدپذیری محلی تحت اجرای رویداد فرضی دوم در خلیج گرگان (برحسب روز/1)
Table 3- Local Net Renewal Time in the Gorgan Bay under Second Hypothetical Scenario (1/day)
ناحیه 1 |
ناحیه 2 |
ناحیه 3 |
ناحیه 4 |
ناحیه 5 |
ناحیه 6 |
ناحیه 7 |
ناحیه 8 |
ناحیه 9 |
ناحیه 10 |
ناحیه 11 |
0217/0 |
0214/0 |
0212/0 |
0213/0 |
0211/0 |
0209/0 |
0171/0 |
0171/0 |
0169/0 |
0168/0 |
0166/0 |
ناحیه 12 |
ناحیه 13 |
ناحیه 14 |
ناحیه 15 |
ناحیه 16 |
ناحیه 17 |
ناحیه 18 |
ناحیه 19 |
ناحیه 20 |
ناحیه 21 |
ناحیه 22 |
0165/0 |
0162/0 |
0162/0 |
016/0 |
0158/0 |
0156/0 |
0155/0 |
0155/0 |
0152/0 |
0149/0 |
0148/0 |
نتایج اجرای مدل تحت رویداد فرضی3 بیانگر نقش قابل توجه ورودی رودخانهها در افزایش نرخ تجدیدپذیری خلیج و کاهش چشمگیر زمان تجدیدپذیری کل خلیج در سواحل جنوبی در مقایسه با سناریوهای 1 و 2 به میزان یک روز میباشد (جدول 4). در این سناریو مدت زمان لازم برای تجدیدپذیری آب در ناحیه 22 از خلیج گرگان معادل 1/66 روز محاسبه گردید.
جدول 4- میزان نرخ تجدیدپذیری محلی تحت اجرای رویداد فرضی سوم در خلیج گرگان (برحسب روز/1)
Table 4- Local Net Renewal Time in the Gorgan Bay under Third Hypothetical Scenario (1/day)
ناحیه 1 |
ناحیه 2 |
ناحیه 3 |
ناحیه 4 |
ناحیه 5 |
ناحیه 6 |
ناحیه 7 |
ناحیه 8 |
ناحیه 9 |
ناحیه 10 |
ناحیه 11 |
0219/0 |
0216/0 |
0215/0 |
0216/0 |
0214/0 |
0213/0 |
0171/0 |
0171/0 |
0169/0 |
0168/0 |
0166/0 |
ناحیه 12 |
ناحیه 13 |
ناحیه 14 |
ناحیه 15 |
ناحیه 16 |
ناحیه 17 |
ناحیه 18 |
ناحیه 19 |
ناحیه 20 |
ناحیه 21 |
ناحیه 22 |
0165/0 |
0163/0 |
0163/0 |
0161/0 |
0161/0 |
0156/0 |
0156/0 |
0157/0 |
0154/0 |
0151/0 |
0151/0 |
با در نظر گرفتن تمامی مجموعه عوامل نتایج مدلسازی در رویداد فرضی4 نشان داد که خلیج گرگان در خلال دوره شاخص دارای نرخ تجدیدپذیری کل 0181/0 بر روز میباشد. با این نرخ تجدیدپذیری، کل آب خلیج گرگان در طی 2/55 روز متاثر از الگوی وزش باد، نوسان آب در دهانه آشوراده-بندرترکمن، بارش و ورودی رودخانهها از نو تجدید میگردد. بررسی تغییرات توزیع مکان-زمانی نرخ تجدیدپذیری محلی در 22 ناحیه از خلیج گرگان نشان داد که در امتداد محور شرقی-غربی با دور شدن از دهانه آشوراده-بندرترکمن نرخ تجدیدپذیری کاهش مییابد (جدول 5 و شکل2). میزان تجدیدپذیری در فاصله یک کیلومتر