مدلسازی سه بعدی ورود پساب گرم به یک خلیح فرضی و بررسی اثرات فیزیکی و بیولوژیکی آن

چکیده دمای آب یکی از متغیرهای اساسی و مهم کیفیت آب به شمار می رود زیرا بسیاری از فعالیت های شیمیایی و زیستی موجودات آبزی تابع دما می باشند. دمای یک مجموعه آبی می تواند بواسطه فرآیند های مختلف زیست محیطی اعم از فرآیند های طبیعی یا وابسته به فعالیت های بشر، تحت تاثیر قرار گیرد. امروزه مهمترین عاملی که می تواند با تزریق گرما سبب ایجاد تغییر دما در یک مجموعه آبی گردد، کاربرد آب به عنوان خنک کننده در صنایع به ویژه نیروگاه های حرارتی و اتمی می باشد. در پژوهش حاضر از مدل سه بعدی هیدرودینامیکی و اکولوژیکی کوهیرنس استفاده شده است تا تخلیه گرمایی به درون یک خلیج فرضی شبیه سازی و اثرات آن بر محیط آبی، محیط زیست و کارایی نیروگاه از مدل بدست آمده پیش بینی گردد. در این مطالعه محل تزریق آب گرم در قسمت جنوبی خلیج واقع شده است. مدل از یک شبکه 40×120 و مختصات سیگما با 5 لایه در سطح تا کف استفاده می کند. نیروهای اتمسفری و جزر و مدی در این مدل به کار گرفته شده اند. ورودی های مدل شامل داده های هواشناسی، مولفه های اصلی جزر و مد (o1,k1,m2,s2) و همچنین دبی جریان آب گرم می باشد. مدل برای 2 سال اجرا شده تا به پایداری برسد. همچنین این مدل برای مقادیر متفاوت دبی جریان خروجی آب گرم اجرا شده است. نتایج مدل نشان داد که میدان دما و گستردگی پلوم گرمایی به دبی جریان خروجی آب گرم وابسته است. چگالی، اکسیژن محلول و کلروفیل حوزه ی آبی نیز همزمان با تخلیه آب گرم به منطقه مورد مطالعه تغییر می کند. میزان چگالی و اکسیژن محلول با نزدیک شدن به محل تخلیه پساب همزمان با افزایش دما کاهش می یابد اما غلظت کلروفیل روند رو به افزایش را نشان می دهد. میزان این تغییرات در زمستان نسبت به تابستان بیشتر است. همچنین نتایج این مدل نشان می دهند که نیروی کوریولیس بر پلوم گرمایی اثر گذاشته و پلوم و اثرات آن را به سمت راست منحرف می کند. با توجه به الگوی بدست آمده برای پلوم گرمایی در فصول مختلف، می توان محل مناسب را برای برداشت آب سرد به گونه ای تعیین نمود که تزریق گرما، کمترین اثرات نا مطلوب را بر کارایی نیروگاه داشته باشد.