شبیه سازی انتشار آلودگی نفتی؛ مطالعه موردی رودخانه اروند در ایران

خطر انتشار آلودگی در اطراف پالایشگاه‌ها، تاسیسات نفتی و ناوگان تجاری براثر حوادث طبیعی و غیرمترقبه موردتوجه است. رودخانۀ اروند یکی از مهم‌ترین رودخانه‌های قابل کشتیرانی ایران و عراق و محل تردد تعداد زیادی شناور نفتی است که این مسئله احتمال آلودگی نفتی را دوچندان کرده است. در این مقاله به‌منظور شبیه‌سازی هیدرودینامیکی از بستۀ نرم‌افزاری مدل مایک 21 که بر اساس مدل دوبعدی جریان‌های آزاد سطحی است و توسط موسسۀ هیدرولیک دانمارک توسعه یافته، استفاده شده است. نتایج مدول هیدرودینامیک با استفاده از تراز سطح و سرعت آب کالیبره شده است. این مدل عددی بر پایۀ روش اویلری توسعه داده شده و در آن برای مشخص کردن الگوی حرکت جریان آبی از معادله‌های پیوستگی و ممنتوم (معادله‌های ناویر استوکس متوسط‌گیری شده در عمق)، استفاده شده است. پس از واسنجی، مقایسه‌ی نتایج مدل با اندازه‌گیری‌های میدانی نشان می‌دهد، مدل دارای دقت قابل قبولی در پیش‌بینی نوسان سطح آب، سمت و سرعت جریان دارد. برای شبیه‌سازی الگوی انتشار نفت، خروجی ماژول هیدرودینامیک به ماژول تحلیل نشت نفت اعمال شده است. ماژول تحلیل نشت نفت از روش لاگرانژی ذرات برای پیش‌بینی غلظت و ضخامت لکۀ نفتی استفاده می‌کند .نتایج مدل‌سازی نشان می‌دهد؛ چنانچه آلودگی هنگام شروع جزر به مدت سه ساعت در مقابل پالایشگاه نفت آبادان رخ دهد و دبی متوسط رودخانه480 مترمکعب بر ثانیه باشد، بدون اعمال باد، آلودگی پس از 124 ساعت به خلیج‌فارس می‌رسد.

Simulation of Oil Pollution dispersion Arvand River Case Study, Iran

The danger of oil spill pollution in rivers around refineries, oil constructions and commercial fleet due to natural and unexpected disasters is noteworthy. Arvand River is one of the most important shipping waterway at the border of Iran and Iraq, and a large number of oil tankers go through, in which makes the risk of oil pollution doubled. In order to simulate the hydrodynamic of the River, a structured twodimensional flow model from DHI mike 21 package was employed. This numerical model has been developed based on the Eulerian method and has been used to determine the flow pattern of water by solving continuity and momentum equations (depth integrated Navier Stokes equations). The model has calibrated and results are verified by measured water level and water velocity data. Consequently, the outputs of HD module are imported into the oil spill Analysis (OSA) module. The analysis module of oil applies a particle lagrangian method to predict the concentration and thickness of the spilled oil. Findings of the OSA module indicated, in the event that oil spills for three hours at the Abadan refinery position at the beginning of ebb, it will reach to the sea in 124 hours in no wind in discharge of 480 m3/s condition