مدلسازی گسترش و پخش آلودگیهای نفتی با روش احجام محدود در محیطهای آبی

محیط زیست دریایی و مناطق ساحلی تحت تأثیر جدی تأسیسات صنعتی مستقر نزدیک ساحل و مجاورت بنادر و نیز تأسیسات دریایی دور از ساحل میباشد. علاوه بر این ترددهای معمول دریایی، ناوگان های تجاری و صنعتی عوامل تأثیرگذار بر محیط زیست منابع آبی دریایی میباشند. در این مقاله، از این میان، و با توجه به وجود دو مرز آبی بزرگ، خلیج (همیشه) فارس و دریای عمان در جنوب، و دریای خزر در شمال، اتکای جدی کشور به استخراج و صدور نفت بخصوص از طریق ناوگان های دریایی و رشد و توسعه ی روزافزون صنایع پتروشیمی، چگونگی انتشار، گسترش و پخش لکه های نفتی و آلودگی های زیست محیطی ناشی از آنها مورد مطالعه قرار گرفته است. آسیب های جدی زیست محیطی ناشی از صنایع پتروشیمی و نفتی خصوصاً در دوران جنگ خلیج فارس اهمیت توجه ویژه به این موضوع را بیشتر نمایان میکند. حرکت لکه ی نفتی، گسترش، پخش و آثار کیفی آن در محیط، با توسعه ی یک مدل عددی میانگین گیریشده در عمق و با استفاده از روش احجام محدود شبیه سازی شده است. باتوجه به ویژگی مدلسازی حاضر، مدلهای موجود و متداول کارایی کافی ندارند. مدل توسعه داده شده پارامترهای موثر در انتقال و پخش آلودگی های نفتی را در مدل مناسب پیش بینی جریان و انتقال لکه نفتی مورد استفاده قرار میدهد. باتوجه به اینکه در پدیده ی انتقال و پخش آلودگی نفتی بخش های انتقال و پخش معادلات ناویر - استوکس نقش بسیار مهمی ایفا میکنند، انتخاب روش مناسب عددی در قسمت انتقال و پخش، از اهمیت خاصی برخوردار بوده است. در این مقاله برای جملات انتقال از الگوریتم با دقت بالا با استفاده از تابع شکل رویه و با فرض تغییرات درجه چهار در دو بعد استفاده شده است، که در مدل های مشابه دیده نمی شود. معادلات حاصل با استفاده از روش ضمنی با جهت متناوب حل شده اند که در ضمن ارضای دقت مناسب موردنظر، مجهولات را با حل یک ماتریس پنج قطری در هر گام زمانی به دست میدهند.

کلیدواژه ها:

آلودگی نفتی ، روش ضمنی با جهت متناوب (ADI) ، معادلات ناویر- استوکس ، ماتریس پنج قطری ، روش احجام محدود (FVM)