بررسی جانمایی کانال ارتباطی جدید در خلیج گرگان بر پایه ویژگی تعویض آب

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسنده

دانشکده شیلات و محیط زیست - دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان

چکیده

با ادامة روند کاهش سطح آب در آینده در دریای کاسپی، انسداد تنها راه ارتباطی خلیج گرگان با دریای مادری در ناحیۀ چاپاقلی میسر خواهد بود. بر این پایه یافتن راه‌حلی برای ارتباط‌دهی خلیج و دریای کاسپی با احداث یک کانال جدید می‌تواند حیات این بوم‌سازگان را تضمین کند. این مقاله به بررسی وضعیت تعویض آب در خلیج گرگان از راه کانال‌های ارتباطی جدید و لایروبی کانال‌های قدیمی در سناریوهای کاهشی سطح آب می‌پردازد. در این پژوهش نسبت به جفت نمودن به‌هنگام ماژول‌های هیدرودینامیک و انتقال- پخش از مدل  مایک 21 در چهار تراز اقدام شده است. کانال‌های گلوگاه با داشتن زمان تعویض 106، 87، 5/70 و 5/71 روز و انزان با داشتن زمان تعویض 117، 108/6، 64/6و 79/5 روز به ترتیب در ترازهای 27، 27/5، 5/ 28و 25/9 متر در اولویت پژوهش و اجرا قرار دارند. بیشینه طول کانال‌های گلوگاه و انزان در خلیج گرگان به‌ترتیب برابر 2 و 2/7 کیلومتر محاسبه شد. کانال‌های اسماعیل‌سای، آشورآده و خزینی دارای بیشترین زمان تعویض آب بوده و بیشترین نیاز برای لایروبی را در هر تراز کاهشی در نظر گرفته شده دارند. نظر به اتصال کانال انزان به عمیق‌ترین بخش خلیج گرگان و جلوگیری از جانشینی بوم‌شناختی مخرب در آینده پیشنهاد می‌شود تا کانال یادشده به‌عنوان کانال اتصال‌دهنده خلیج گرگان با دریای کاسپی موردتوجه جامعه پژوهشی و مسئولان قرار گیرد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Investigation of Locating a New Communication Channel in the Gorgan Bay Cased on Water Exchange Time

نویسنده [English]

  • saeed Sharbaty
چکیده [English]

By the continued trend of decreasing water level the only connecting way of the bay to the mother sea will be possible in the Chapaghli area in the future .Accordingly, finding a solution to link Gorgan Bay to the Caspian Sea through construction of a new channel can guarantee the survival of this ecosystem. This paper addresses water change status in the Gorgan Bay via new communication channels and dredging old channels under the scenarios of declining water levels. In this research, two modules from two dimensional Mike21 model including advection-dispersion and Hydrodynamic under water reducing level scenarios were coupled together. Galogah channel by having the exchange time of 106, 87, 70.5 and 71.5 days and Anzan channel by having the exchange time of 117, 108.6, 64.6 and 79.5 days at levels 27, 27.5, 28.5 and 29.5 meters respectively were the priority of research and implementation. The maximum length of the Galogah and Anzan channels in Gorgan Bay were calculated 2 and 2.7 km, respectively. The Ismailsai, Ashurada, and Khozini channels had the highest water exchange time and also had the greatest need for dredging at any considered decreasing level. In view of connecting the Anzan Canal to the deepest part of the Gorgan Bay and preventing future destructive ecological succession, it is recommended that the Canal be considered as the connecting channel of the Gorgan Bay with the Caspian Sea by the research community and authorities.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Gorgan Bay
  • Water Exchange
  • Water Level Decreasing
  • channel
  • Mike 21

[1]    رضا عنایت‌الله. نام دریای شمال ایران. مرکز بزرگ دایره‌المعارف ایرانی و اسلامی؛1387.

[2]    موحد محمدعلی. خزران. انتشارات خوارزمی؛ 1361.

[3]    Ozyavas A, Khan SD. The driving forces behind the Caspian Sea mean water level oscillations. Environmental Earth Sciences. 2012 Mar 1;65(6):1821-30.

[4]    Kakroodi AA, Kroonenberg A, Yamani M. Shoreline Response to Rapid 20th Century Sea-Level Change along the Iranian Caspian Coast, Journal of Coastal Research. 2014;30(6):1243–50.

[5]    شربتی سعید. ﺿﺮورت ﺑﺮرﺳﯽ اﺛﺮات ﮐﺎﻫﺶ ﺳﻄﺢ آب درﯾﺎی ﮐﺎﺳﭙﯽ ﺑﺮ وﺿﻌﯿﺖ ﺧﻠﯿﺞ ﮔﺮﮔﺎن و ارائه راهﮐﺎر ﺟﻬﺖ برون‌رفت از ﺑﺤﺮان در ﺳﺎلﻫﺎی آﺗﯽ. مجله بهره‌برداری و پرورش آبزیان. 1395؛5(1):83- 105.

[6]    عادلی افشین. راهبردهای حفاظت تالاب حفاظت‌شده میانکاله. نشریه حفاظت و بهره‌برداری از منابع طبیعی. 1392؛1(1):37-50.

[7]   Chen JL, Pekker TC, Wilson R, Tapley BD, Kostianoy AG, Cretaux JF, Safarov ES. Long-term Caspian Sea level change. Journal of Geophysical Research Letters. 2017;27(3): 6993-7001.

[8]    شربتی سعید، قانقرمه عبدالعظیم. پیش‌یابی تأثیر روند طولانی‌مدت کاهش سطح آب دریای کاسپی بر حیات خلیج گرگان. مجله علوم و تکنولوژی محیط‌زیست. 1394؛ 17(4):46-59.

[9]    شربتی سعید. مفاهیم و کاربردهای مقیاس‌های زمانی انتقال آب در بوم‌سازگان‌های دریایی. اولین همایش ملی آبزیان و توسعه آبزی‌پروری؛ 1393اسفند14 ؛ اهواز، ایران.

[10]    Koutitonski VG, Guyondet T, St-Hillaire A, Courtenay SC, Bohgen A. Water Renewal Estimates for Aquaculture Developments in the Richibucto Estuary, Canada. Journal of Estuaries. 2004. 27(5): 839–850.

[11]    Monsen NE, Cloern JE, Lucas LV, Stephen GM. A Comment on the Use of Flushing Time, Residence Time, and Age as Transport Time Scales. Journal of Limnology and Oceanography. 2002. 47(5): 1545-1553.

[12]    Umgiesser G, Canu DM, Cucco A, Solidoro CA. Finite element model for the Venice Lagoon. Development, set up, calibration and validation. Journal of Marine Systems. 2004. 51(4): 123-145.

[13]    Gillibrand PA. Calculating exchange times in a Scottish fjord using a two-dimensional, laterally-averaged numerical model. Journal of Estuarine Coastal and Shelf Science. 2001. 53:437–449.

[14]    شربتی سعید، حسینی سمیه‌سادات. شبیه‌سازی دوبعدی الگوی جریان خلیج گرگان در خلال یک دوره یک‌ساله. گزارش طرح پژوهشی دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان. 1390. شماره طرح 3245/42. 45 صفحه.

[15]    رحیمی‌پورانارکی حمید. بررسی هیدرودینامیک جریان و پیش‌بینی الگوی فرسایش و رسوب‌گذاری در خلیج گرگان. گزارش طرح پژوهشی، شرکت جهاد تحقیقات آب و انرژی. 1381. 246 صفحه.

[16]    یاری‌نسب آمنه، طاهری‌شهرآیینی حمید، محمدخانی حسن، پورصوفی طاهر، منصوری بهروز. مدل‌سازی هیدرودینامیکی و شوری خلیج گرگان به منظور استخراج فاصله اطمینان بین مزارع پرورش ماهی تحت بار آلودگی لحظه‌ای. نشریه شیلات، مجله منابع طبیعی ایران. 1392؛66(4):505-517.

[17]    شربتی سعید، شعبانی علی. اثرات بازگشایی کانال خزینی بر الگوی عمومی جریان در خلیج گرگان. نشریه پژوهش‌های حفاظت آب‌وخاک. 1394؛ 22(3): 241-248.

[18]    شربتی سعید، نسیمی سورنا. مدل‌سازی اثرات بازگشایی کانال خزینی بر زمان تجدیدپذیری آب در خلیج گرگان، جنوب شرق دریای کاسپی. مجله علوم و تکنولوژی محیط‌زیست. 1397؛20(1): 55-68.

[19]    شربتی سعید، کلنگی‌میاندره حامد. مدل‌سازی دوبعدی نرخ تجدیدپذیری آب در خلیج گرگان. مجله علوم و تکنولوژی محیط‌زیست. 1396؛19: 240-249.

[20]    شربتی سعید. مدل‌سازی سه‌بعدی زﻣﺎن ﺗﺠﺪﯾﺪﭘﺬﯾﺮی آب در ﺧﻠﯿﺞ ﮔﺮﮔﺎن به‌منظور ﺗﻮﺳﻌﻪ آﺑﺰیﭘﺮوری. نشریه توسعه آبزی‌پروری. 1395؛10(3): 105-118.

[21]    Ranjbar MH, Zaker NH. Numerical modeling of general circulation, thermohaline structure, and residence time in Gorgan Bay, Iran. Ocean Dynamics. 2018 Jan 1;68(1):35-46.     

[22]  شربتی سعید. ﺑﺮرﺳﯽ آﯾﻨﺪه اﺣﺘﻤﺎﻟﯽ ﺧﻠﯿﺞ ﮔﺮﮔﺎن ﭘﺲ از ﺟﺪاﯾﯽ از درﯾﺎی ﮐﺎﺳﭙﯽ از ﻧﮕﺎه ﺗﻮاﻟﯽ ﺑﻮمﺷﻨﺎﺧﺘﯽ. بهره‌برداری آبزیان. 1396؛ 6(4)4: 41- 53.

[23]    حسینی سیدعلی. هیدروبیولوژی عمومی. انتشارات دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان؛ 1394.

[24]    Williams DD, Kraus NC, Anderson LM. Morphologic Response to a New Inlet, Packery Channel, Corpus Christi, Texas. Proceedings of Coastal Sediments ’07 Conference; 2007 May 13-17; New Orleans, Louisiana. ASCE Press;2007. p. 1529-42.

[25]    Miguel J, Bertin X, Souca MC, Fortunato, A. Numerical modeling of the impact of the Ancão Inlet relocation (Ria Formosa, Portugal).  Environmental Modelling and Software. 2009; 24(6):711-25·

[26]    Manual of MIKE 21. Coastal Hydraulic and Oceanography Hydrodynamic Module. Danish Hydraulic Institute (DHI Software). 2014. p.32-50.

[27]    Coordinating Committee on Hydrometeorology and Pollution Monitoring Of the Caspian Sea (CASPCOM). Information bulletin on the state of the Caspian Sea level. 2018; 15(12): 2.

[28]     Smith SD, Banke EG. Variation of the sea surface drag coefficient with wind speed. Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society. 1975 Jul;101(429):665-73.

[29]    مهندسین مشاور کنکاش عمران. مطالعات شناسایی منابع آب شبه‌جزیره میانکاله. گزارش طرح پژوهشی، شرکت سهامی آب منطقه‌ای مازندران؛ 1387. 89 صفحه.

[30]    Smagorinsky J. General circulation Experiments with the primitive equations. Monthly Weather Review. 1963; 91: 91-164.

[31]    Vanderborght JP, Folmer IM, Aguilera DR, Uhrenholdt T, Regnier P. Reactive-transport modeling of C, N, and O2 in a river–estuarine–coastal zone system: Application to the Scheldt estuary. Journal of Marine Chemistry. 2007;106: 92-110.

[32]    Arneborg L. Turnover times for the water above sill level in Gullmar Fjord. Journal of Continental Shelf Research. 2004;24: 443–460.

[33]    کتابداری محمدجواد، مروتی رضا. نقش و اهمیت مکان‌یابی بهینه به منظور اجرای پروژه‌های ساحلی (مطالعه موردی اسکله بندرگز). اولین کنگره ملی مهندسی ساخت و ارزیابی پروژه‌های عمرانی؛ 1393 اردیبهشت11 ؛ گرگان، ایران.

[34]    علی‌زاده‌کتک‌لاهیجانی حمید. رسوب‌شناسی و کانی‌شناسی خلیج گرگان. گزارش طرح پژوهشی، انتشارات مرکز ملی اقیانوس‌شناسی. 1386. شماره انتشار 01-101-386.

[35]    کرباسی علی‌رضا. بررسی فرایند یوتروفیکاسیون در خلیج گرگان. مجله‌ علمی آب و محیط‌زیست. 1382؛56-57: 14- 20.

[36]    نزاکتی رویا. ارزیابی حساسیت فیزیکی نوار ساحلی تالاب میانکاله بر اساس شاخص حساسیت محیط زیستی (ESI). مجله پژوهش‌های علوم و فنون دریایی. 1389؛ 5 (1):40-29.

[37]    دانه‌کار افشین. پهنه‌بندی زیست‌محیطی سواحل استان گلستان از طریق وزن‌گذاری ارزش‌های بوم‌شناختی. ششمین همایش بین‌المللی سواحل، بنادر و سازه‌های دریایی؛1383؛ تهران، ایران.