بررسی تاثیر تغییرات ارتفاع آب در آبگیرهای عمقی

استفاده از آبگیرهای دریایی با هدف تامین آب مورد نیاز کارخانه‌های نمکزدایی، نیروگاه‌ها و صنایع ساحلی از دریا، در سالهای اخیر بسیار متداول گشته است. علاوه بر کمیت و کیفیت مطلوب آب برداشت شده، آبگیری از دریا باید به نحوی انجام گیرد از لحاظ محیط زیستی نیز پیامدهای نامطلوبی به همراه نداشته باشد. سازه‌های آبگیر به طور کلی به دو گروه آبگیرهای مستقیم و غیرمستقیم تقسیم می‌شوند. عملکرد آبگیرهای مستقیم به شدت تحت تاثیر شرایط دریا از جمله نوسانات تراز سطح آب دریا و هیدرودینامیک جریان و امواج قرار دارد. در طراحی آبگیرهای مستقیم و عمقی، تعیین ابعاد دهانه آبگیر، ارتفاع دهانه از کف و تاثیر تغییرات تراز آب دریا بر دبی برداشت آب مسائلی چالش‌برانگیز محسوب می‌گردند. نوسانات سطح آب دریا که می تواند ناشی از جزر و مد، تغییرات اقلیمی و گرمایش جهانی زمین باشد، اختلال در کارکرد محیط زیستی آبگیرهای عمقی را به همراه خواهد داشت. در این پژوهش با مدلسازی آزمایشگاهی و عددی دهانه آبگیر تاثیر تغییرات تراز آب بر عملکرد هیدرولیکی دهانه آبگیر، در محدوده میدان نزدیک مورد مطالعه قرار گرفته است. برای این منظور، از تاثیرات لایه بندی محیط، امواج و جریانات محیطی صرفنظر شده و صرفا اثر تغییرات عمق آب در محیط ساکن و همگن، برسرعت آبگیری در دهانه آبگیر، مجاورت سطح آب و نزدیک بستر مورد مطالعه قرار گرفته است. نتایج مدلسازی نشان می دهد که تاثیر افزایش عمق و پیرو آب دبی برداشت بر سرعت جریان در سطح آب بیشتر از سرعت در مجاورت بستر بوده و در همه موارد روابط بی بعد توسعه داده شده از یک الگوی خطی پیروی می کنند.

Investigation of the Effect of water level on deep seawater intakes

Feedwater supply for coastal desalination plants, powerplants and other coastal industries using marine intakes has become a common approach during last years. Besides providing water with high quality, intake design should be economically and environmentally acceptable too. The intakes are generally divided into two groups i.e. direct and indirect intakes. The efficiency of direct intakes is a function of sea conditions such as the changes in seawater level and the hydrodynamic of the waves and tides. In deep intakes, the size of the cap, changes in seawater level, and consequently changes in water inflow are challenging design parameters. Seawater level changes due to tides, and the potential effects of climate change and global warming can disrupt the functionality of deep intake systems. In this study, the effect of sealevel changes on the performance of deep intakes has been investigated by studying the hydraulics of the velocity cap along the nearfield. So, an experimental and computational fluid dynamics model has been developed to investigate flow regimes at the location of the velocity cap, vicinity of the surface, and at the sea floor. Density stratification, wave effects, and ambient current have been ignored, so the simulations only developed for stagnant and nonstratifield conditions.