Skip to main content
SUPERVISOR
Ahmad-Reza Azimian,Mohammadali Badri
احمدرضا عظیمیان (استاد مشاور) سیدمحمدعلی بدری (استاد راهنما)
 
STUDENT
Mohsen Faghihi Fard
محسن فقیهی فرد

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مکانیک
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1390

TITLE

Simulation of Oil Pollution and Particles in the Persian Gulf near Assaluyeh Oil Terminal Due to Wind, Tide and Dissoluble Effect
The importance of connection between sea environmental problems and oil spill damages causes to develop oil spill numerical models. When pollution is entered from one source point to environment, based on pollution properties such as wind velocity, temperature and other water substances concentration, it begins to spread in horizontal and vertical direction. In development of computer sciences, applications of CFD in maritime industries are being feasible and important. Numerical approaches have evolved to a level of accuracy which allows them to be applied to oil slick computations. In this thesis, using MIKE3 Software, the pollution spreading of oil spill was simulated for the Assaluye Port in August and September of 2008. Therefore, firstly, Hormoz strait was chosen as the open boundary in the Persian Gulf. Then, water level fluctuations time series near the Hangam Island as the closest position to hormoz strait was inserted to model as a boundary condition. Also wind speed and direction time series were considered in Assaluye Port. In continous, to solve turbulent diffusion term in navier-stoks equations, turbulent hydrodynamic equations were considered by smagorinsky formulation. Surface velocity and water level fluctuations of Assaluye terminal were validated by experimental data, earned from currentmeters such as buoys. By imposing current velocity of hydrodynamic module to particle analysis module, emulsion, evaporation, dissolution, total oil and oil spill fate was determined to prevent pollution expansion. The results of case studies showed that the model was able to perform logical prediction of oil trajectory and the fate of oil spill with acceptable precision in a rather short time. Furthermore, contingency plans noted that oil spill may move toward shore lines and damaged beaches near the Assaluyeh port. Based on result in 2008, oil spill movement was toward north-west of Assaluyeh port and at the end of time period, Siraf and Kangan Bandar was polluted and oil spill area that caused damages estimated about 62 km 2 . Also in 2012, this movement was toward south of Assaluye as a result of north-west wind in long time period and caused pollution of Nayb and Gulf. In this year oil spill area that covered the local position is about 28 km 2 . Finally, results showed that wind force, had an effective role in oil depreciation processes such as evaporation and oil in water emulsion. Based on these studies, evaporated oil and emulsification increased 92 percent and 69 percent, respectively. It is noted that dissolution decreased 17 percent. Therefore, the amount of oil that remains in Assaluye decreased about 30 percent in average as a result of wind shear stress effect. Keywords : hydrodynamic model, smagorinsky formula, Assaluye port, MIKE3 software
اهمیت ارتباط مسائل زیست¬ محیطی دریایی با ریزش¬های نفت و زیان¬های ناشی از آن ، به توسعه مدل¬های عددی به منظور پیش¬بینی انتقال و سرنوشت لکه¬های نفتی منجر شده است. وقتی آلودگی نفتی از یک منبع نقطه¬ای به محیطی تخلیه می¬شود، برحسب خصوصیت آن آلاینده، دمای محیط، غلظت سایر مواد درون آب و وزش باد و دیگر عوامل، آلودگی تخلیه شده به محیط شروع به پخش شدن در راستای افقی و عمودی می¬کند. با توسعه علم کامپیوتر، کاربرد دینامیک سیالات محاسباتی در صنایع دریایی امکان¬پذیر و عملی شد. این محاسبات دریچه¬ای تازه از دقت را گشود. در این مقاله از نرم¬افزار مایک3 برای مدلسازی انتشار لکه نفتی در منطقه عسلویه در ماه-های آگوست و سپتامبر سال 2008 میلادی استفاده شده است. به¬همین منظور در ابتدا تنگه هرمز به¬عنوان مرز ورود جریان آب به منطقه خلیج¬فارس در نظر گرفته شده است. سپس سری زمانی نوسانات سطح آب جزیره هنگام که نزدیک¬ترین منطقه به تنگه هرمز می¬باشد، به¬عنوان یکی از شرایط مرزی به مدل اعمال شده است. همچنین سری زمانی سرعت و جهت باد در منطقه عسلویه به¬عنوان دیگر شرط مرزی در نظر گرفته شده است. علاوه بر این، برای حل معادلات هیدرودینامیکی اغتشاشی ناویر استوکس از فرمول اسماگورینسکی که تطابق خوب آن با نتایج تجربی احراز گردیده، استفاده شده است. نتایج سرعت و نوسانات آب ترمینال عسلویه نیز با داده های میدانی به دست آمده از جریان¬سنج¬ها و بویه¬ها مقایسه و صحت آنها احراز گردیده است. سپس با اعمال میدان سرعت به¬دست آمده از ماژول هیدرودینامیکی و اعمال آن به مدول تحلیل لکه نرم¬افزار، میزان تبخیر، امولسیون و سرنوشت لکه نفتی در منطقه برای مهار گسترش آلودگی به¬دست آمده است. نتابج مطالعات موردی نشان می¬دهد که مدل قادر است سرنوشت لکه نفتی را با دقت خوبی و در مدت زمانی کوتاه پیش¬بینی کند. همچنین بر طبق نقشه¬های ریسک، لکه نفتی به سمت سواحل حرکت کرده و به سواحل نزدیک عسلویه خسارت زده است. بر طبق این نتایج در سال 2008 حرکت لکه نفتی به سمت شمال¬غرب منطقه عسلویه بوده و در پایان بازه زمانی بنادر سیراف و کنگان آلوده شده¬اند. مساحت سطح آلوده شده در محدوده¬ی 62 کیلومتر مربع تخمین زده شده است. در سال 2012 نیز این گسترش به سمت جنوب عسلویه به علت وزش بادهای شمال غربی بوده و خلیج نایبند آلوده شده است. در این سال سطح منطقه¬ی پوشیده شده با لکه نفتی در حدود 28 کیلومترمربع می¬باشد. در پایان نتایج نشان می¬دهد که نیروی باد، نقش موثری در فرآیندهای استهلاک لکه نفتی مانند تبخیر و امولسیون نفت در آب دارد. بر اساس تحقیقات، نفت تبخیری در حدود92 درصد و میزان امولسیون 69 درصد افزایش یافته است. همچنین میزان حلالیت در حدود 17 درصد کاهش را نشان می¬دهد. بنابراین مقدار نفت باقی¬مانده در اثر تنش برشی باد به¬طور متوسط 30 درصد کاهش یافته است. کلید واژه: مدل هیدرودینامیکی، فرمول اسماگورینسکی، منطقه عسلویه ، نرم¬افزار مایک3

ارتقاء امنیت وب با وف بومی