شبیه سازی عددی خروج نفت از کف دریا و انتقال به سطح در اثر حادثه و انتشار آن در دریا، بررسی موردی خروج نفت از خطوط انتقال نفت به جزیره خارک

با وجود اینکه ¬نفت شریان زندگی جوامع مدرن است، زمانیکه این منبع حیاتی از کنترل خارج شود، می¬تواند زندگی دریایی را تخریب و اقتصاد و محیط زیست یک منطقه را ویران کند و یکی از مخرب¬ترین عوامل آلاینده برای محیط زیست باشد. یکی از راه¬های ورود نفت به دریا خروج ناگهانی نفت از کف دریا می¬باشد که می¬تواند در هنگام بروز مشکل برای چاه نفت در فراساحل یا خطوط لوله انتقال نفت در دریا رخ دهد. در این تحقیق با توجه به پتانسیل بالای آلودگی نفتی خلیج فارس و به خصوص منطقه خارک، مدل-سازی سناریوهای خروج نفت از لوله¬های انتقال نفت در کف دریا بین سواحل ایران (بندر گناوه در استان بوشهر) و جزیره خارک انجام گرفت. این مدل¬سازی¬ها به منظور بررسی هیدرودینامیک پلوم نفت خروجی از کف دریا، تأثیرات آلودگی نفت بر محیط زیست منطقه و ارزیابی عملکرد عملیات پاسخ (با توجه به امکانات منطقه) انجام شد. جزیره خارک بزرگترین ترمینال صادرات نفت ایران می باشد که در فاصله 57 کیلومتری شمال غربی بوشهر و 40 کیلومتری جنوب بندر گناوه واقع است و حدود 90 درصد نفت خام کشور به وسیله پنج خط لوله از ساحل ایران و حوزه¬های نفتی فراساحلی به این جزیره منتقل و از آنجا توسط شرکت پایانه¬های نفتی ایران صادر می¬شود. برای مقابله با خطرات ناشی از نشت نفت به دریا بسیاری از کشورها تدابیری برای پیشگیری از اثرات ریزش احتمالی نفت در دریا اندیشیده¬اند. در این راستا استفاده از مدل¬های عددی برای پیش¬بینی حرکت و توزیع غلظت ذرات نفت در دریا در طرح¬ عملیات احتمالی از اهمیت بالایی برخوردار است. در این تحقیق مدلسازی پخش نفت توسط مدل oscar انجام شده است. داده¬های مربوط به جریان¬های جزر و مدی محیط خلیج فارس به منظور استفاده در مدل oscar، توسط بخش هیدرودینامیک (hydrodynamic module) مدل mike21 بدست آمد و برای داده¬های ورودی باد، دمای هوا، شوری و دمای باد از داده¬های مدل هواشناسی چند لایه¬ای طیفیecmwf و سازمان هواشناسی استان بوشهر استفاده شده است. نتایج حاصل از صحت¬سنجی مدل oscar نشان داد که این مدل یک ابزار بسیار قوی برای پیش-بینی حرکت نفت است و با درجه بسیار بالایی از اطمینان می¬تواند در خلیج فارس، انتشار نفت را شبیه-سازی کند. چند سناریوی محتمل خروج نفت خام سنگین ایران به منظور ارزیابی تأثیر نفت بر محیط زیست منطقه تعیین شد که نتایج مربوط به آنها نشانگر آن بود که عامل اصلی انتقال و پخش نفت در منطقه باد است؛ به طوری که با یک باد ملایم، نفت با سرعت و به صورت طبیعی در منطقه پراکنده می¬شود. نقش جریان¬های جزر و مدی به مراتب بسیار کمتر از نقش باد است و بیشترین تأثیر آن بر نفت موجود در ستون آب است. در چند روز اول شبیه¬سازی، بخش نسبتاً زیادی از نفت تبخیر می¬شود. همچنین بخش عمده¬ای از نفت به صورت رسوب و بخشی با برخورد به سواحل منطقه، محیط¬زیست منطقه را دچار آلودگی می¬کند. همچنین نفت موجود در ستون آب نیز موجب آلودگی شدید محیط می¬شود. با توجه به وضعیت باد منطقه، بیشترین پتانسیل آلودگی ساحلی در اثر آلودگی متوجه دماغه جنوب شرقی منطقه خارک است. همچنین خروج نفت از خطوط لوله منطقه خارک می¬تواند به شدت به میگوهای سواحل بوشهر آسیب برساند. با تغییر موقعیت خروج نفت از لوله¬ها، تأثیر نفت خروجی بر منطقه به میزان زیادی تغییر خواهد کرد. وسایل مکانیکی جمع¬آوری و بازیافت، اثرات زیست¬محیطی خروج بالقوه نفت را به صورت جزئی کاهش می¬دهند. محصولات شیمیایی پراکنده¬ساز از طریق شناورها و هواپیما، تأثیرات سطحی بالقوه را کاهش می¬دهند اما باعث افزایش نفت موجود در ستون آب و همچنین رسوب نفت در کف دریا می¬شوند. به طور کلی در سناریوهای تعیین شده، سطح عملیات پاسخ تعیین شده در مقابل خروج بالقوه نفت، اثرات زیست¬ محیطی نفت بر روی ساحل را کاهش می¬دهد اما اثرات زیست¬محیطی نفت بر روی میگوهای منطقه را کاهش نمی¬دهد. استفاده از مواد پراکنده¬ساز در عملیات پاسخ بر مناطق حفاظتی نتیجه معکوس داشته است. همچنین نزدیکی منابع به محل خروج و مقدار نفت به حدی است که با استفاده تجهیزات عملیات پاسخ نمی¬توان از فجایع آلودگی جلوگیری نمود.