پروژه دانشگاه قم، طرح برگزیده ارتباط با جامعه و صنعت وزارت علوم شد
پروژه "شبیهسازی تاثیر واحدهای نمکزدایی بر شوری در خلیج فارس و دریای عمان" که توسط دکتر رضا کمالیان، عضو هیئت علمی گروه مهندسی عمران و مهندس محمد جواد فتحعلی، فارغالتحصیل دانشگاه قم به سفارش موسسه تحقیقات آب وزارت نیرو انجام شد، به عنوان طرح برگزیده دانشگاهی سال 1400 ارتباط با جامعه و صنعت وزارت علوم انتخاب شد.
دکتر رضا کمالیان در گفتگو با واحد خبر روابط عمومی دانشگاه قم بیان کرد: وزارت نیرو متولی تامین آب مصرفی کشور است؛ در سالهای اخیر، این وزارتخانه به دلیل محدودیت بارندگی و افزایش نیاز، به دنبال گسترش استفاده از آب شیرینکنهای دریایی در کنار ساحل رفته است، آبشیرینکنهای ساحلی مقداری تلخاب (آب با شوری خیلی زیاد) به دریا باز میگردانند، یک سوال مهم این است که آیا افزایش آب شیرینکنها در درازمدت، باعث افزایش شوری خلیج فارس میشوند و آثار زیست محیطی منفی ایجاد میکنند یا خیر؟ یافتن پاسخ این سوال، پروژهای بود که از طرف وزارت نیرو به موسسه تحقیقات آب این وزارتخانه سپرده شد و موسسه مزبور قسمتی از انجام این پروژه را به دانشگاه قم سپرد.
وی افزود: در این تحقیق ابتدا وضعیت جریان، تبخیر و لایهبندی شوری در نقاط مختلف خلیج فارس بررسی شد و مدلهای عددی مناسب برای شرایط موجود تنظیم و ارزیابی شدند، سپس شرایط افزایش ظرفیت آب شیرینکنها به مدل اضافه و رفتار چند ساله شوری در هر مرحله بررسی شد.
دکتر کمالیان بیان کرد: این پروژه به کمک یکی از نخبگان علمی فارغالتحصیل دانشگاه انجام شد، میتوان انجام این نوع پروژهها بوسیله دانشجویان و فارغ التحصیلان دانشگاه را گسترش داد، دانشگاه و بخش ارتباط با صنعت و مرکز رشد میتوانند با جذب همکاری فارغالتحصیلان و نخبگان علمی، کمک زیادی به حل مشکلات صنعت کنند.
مهندس محمد جواد فتحعلی، فارغ التحصیل دانشگاه قم نیز با اشاره به هدف این پروژه که "بررسی دراز مدت تلخابهای خروجی از واحدهای نمکزدایی در خلیج فارس و تنگه هرمز، و تاثیر شوری و دما در این ناحیه" بوده است، بیان کرد: تعداد قابل توجهی شبیهسازی عددی انجام شد تا فرآیندهای موثر بر این موضوع بررسی شوند، جریانات جزرومدی، جریانات ناشی از وزش باد، تبادل حرارت بین بدنه آبی و محیط اطراف و جریانات ناشی از اختلاف چگالی از پدیدههای اصلی اثرگذار بر میزان شوری خلیج فارس هستند.
فتحعلی ادامه داد: در اولین گام، پژوهشهایی که قبلا درباره رهاسازی تلخابها انجام شده بودند، بررسی شدند. پس از آن اندازهگیری ها و مدل سازی هایی که از قبل صورت گرفته بود جمع آوری و برای کالیبراسیون مورد استفاده قرار گرفت. شبیهسازی عددی مرحله بعدی بود. انتخاب و شبیه سازی سناریوهای مناسب، کالیبره کردن مدلها برای خلیج فارس و دریای عمان، شبیهسازی اثر آب شیرینکنها و در نهایت نتیجهگیری و تعمیم نتایج از گامهای مختلف این بخش بوده است.
فتحعلی افزود: مدلسازیها در قالب دوبعدی و سه بعدی انجام شدهاند. شبیهسازی هیدرودینامیک بصورت یکپارچه تمام محدوده خلیج فارس، تنگه هرمز، دریای عمان و دریای عرب را پوشش داده است. در کنار آن، مدلهای خاص دو و سه بعدی برای تنگه هرمز، خلیج فارس و شمال دریای عمان تنظیم و اجرا شده است.
فتحعلی درباره نتایج این تحقیق بیان کرد: نتایج نشان داد که اگر افزایش ظرفیت آبشیرینکنهای اطراف خلیج فارس در حدی که کارفرما پیشبینی کرده بود باقی بماند، فعالیت آب شیرینکنها اثر قابل توجهی بر الگوی عمومی شوری و دمای خلیج فارس در سطح و عمق ندارد. اما در بعضی نواحی نیمهبسته خاص بخصوص در سواحل عربی میزان دما و شوری به صورت موضعی افزایش مییابد. از جمله میتوان به پهنه آبی نیمهبسته و کمعمق جنوب بحرین، قسمتهایی از سواحل امارات، قسمتهایی از ساحل کویت و نواحی محدودی از سواحل عربستان اشاره کرد. مقدار افزایش شوری در مورد سواحل ایرانی، برای پهنههای نیمه بسته مانند خورموسی کمتر از 2 واحد psu خواهد بود و در بقیه نقاط، میزان تغییر شوری ناچیز است.
این فارغالتحصیل دانشگاه قم افزود: نکته هشدار دهنده این است که ظرفیت خودپالایی خلیج فارس و بنابر این ظرفیت پذیرش بیخطر آبشیرینکنها در این پهنه آبی نامحدود نیست. توسعه بیش از حد ظرفیت آبشیرینکنها میتواند دریک دوره چندین ساله باعث افزایش بیش از حد تاثیرات زیست محیطی در جایجای خلیج فارس شود، راه حل این موضوع آن است که حداکثر ظرفیت و چیدمان آب شیرینکنها در هر ناحیه از خلیج فارس مورد کنترل قرار گیرد.
فتحعلی گفت: کشورهای عربی حوزه خلیج فارس، بیشترین واحدهای آب شیرینکن جهان را در اختیار دارند و بیشترین تولید آب شیرین از دریا به خلیج فارس اختصاص دارد؛ ظرفیت ایستگاههای آبشیرینکن در سواحل ایران، در مقایسه با سواحل عربی به نسبت 1 به 14 است (ممکن است این عدد در سالهای آینده تغییر کند). اختلاف بسیار زیاد حجم آبشیرینشده در سواحل شمالی و جنوبی، به معنی اختلاف بسیار زیاد تخلیه تلخاب به داخل خلیج فارس است.