1. 1. افق خلیج ‌فارس در منطقه پارس جنوبی

بزرگ‌ترین عامل اهمیت خلیج ‌فارس وجود معادن سرشار نفت و گاز در کف بستر و سواحل آن است به‌طوری‌که این منطقه را «مخزن نفت جهان» نام نهاده‌اند. خلیج ‌فارس مسیر انتقال نفت کشورهای ایران، عراق، کویت، عربستان و امارات متحده عربی است و به همین سبب، منطقه‌ای مهم و راهبردی به شمار می‌آید. در حدود ۳۰ درصد نفت جهان از منطقه خلیج ‌فارس تأمین می‌شود که این مقدار گاهی افزایش و گاهی کاهش می‌یابد. نفت تولیدشده در حوزه خلیج ‌فارس باید از طریق این پهنه آبی و از راه تنگه هرمز به سایر نقاط جهان حمل شود. خلیج ‌فارس ازنظر ذخایر نفتی در مقایسه با سایر نقاط جهان دارای مزایای زیادی مانند سهولت استخراج، هزینه پایین تولید، مازاد ظرفیت تولید، کیفیت بالای نفت خام منطقه، سهولت حمل‌ونقل، توان بالای تولید چاه‌ها و امکان کشف ذخایر جدید نفتی وسیع در منطقه می‌باشد. طبق آخرین برآوردهای انجام‌شده حوزه خلیج ‌فارس در حدود ۷۳۰ میلیارد بشکه ذخیره نفت اثبات شده و بیش از ۷۰ تریلیون مترمکعب گاز طبیعی را در خود جای‌داده ‌است. همچنین بندرهای مهمی در حاشیه خلیج ‌فارس وجود دارد که از آن‌ها می‌توان بندرعباس، بوشهر، بندرلنگه، کیش، خرمشهر و بندر ماهشهر در ایران و شارجه، دوبی و ابوظبی را در امارات متحده عربی و بندر بصره و فاو در عراق را نام برد. ( معروف ، ۱۳۸۹ )

• استان بوشهر

شکل ۱-۱۰- نقشه استان بوشهر
۱-۱۵-۱- مختصات جغرافیائی استان
استان بوشهر با مساحتی در حدود ۲۷۶۵۳ کیلومترمربع بین ۲۷درجه و ۱۷ دقیقه تا ۳۰ درجه و ۱۷ دقیقه عرض جغرافیایی و ۵۰ درجه و ۸ دقیقه تا ۵۲ درجه و ۵۸ دقیقه طول جغرافیایی، در جنوب ایران و در حاشیه زیبای خلیج‌ همیشه فارس قرار دارد. این استان از شرق به استان فارس و از غرب به خلیج ‌فارس، از جنوب به خلیج ‌فارس و قسمتی از استان هرمزگان ، از شمال به استان خوزستان و قسمتی از کهگیلویه و بویراحمد، محدود است. استان بوشهر با خلیج ‌فارس بیش از ۶۰۰ کیلومتر مرز دریایی دارد. بر اساس آخرین تقسیمات سیاسی کشور، استان بوشهر مشتمل بر ۸ شهرستان، ۱۷ بخش، ۱۳ شهر، ۳۶ دهستان و ۷۰۶ آبادی دارای سکنه است. ( عبدلی و همکاران ، ۱۳۸۸ )
شهرستان‌های استان بوشهر عبارت‌اند از : بوشهر، تنگستان، دشتستان، دشتی، دیر، دیلم، کنگان و گناوه.
۱-۱۵-۲- جریانات جوی زمستانه در استان بوشهر
توده‌هوای مدیترانه‌ای که در شمال اقیانوس اطلس و جنوب ایسلند شکل می­گیرد بعد از عبور از روی اروپا از طریق دریای سیاه به شرق دریای مدیترانه وارد و سپس از طریق ترکیه نواحی شمال و شمال غرب ایران را مورد تأثیر قرار می­دهد . این توده‌هوا به دلیل عبور از خشکی‌های فراوان ماهیت خود را از دست می­دهد. توده‌هوای مدیترانه‌ای که از طریق اروپای غربی وارد شرق مدیترانه می‌شود بعد از تقویت در منطقه و پیدایش جبهه قطبی با حرکت به سمت شرق ، ایران را موردتهاجم قرار می‌دهند که اکثر باران­های ایران ناشی از این توده‌هوا است. گاهی این توده‌هوا به عرض‌های پایین نیز کشیده می­ شود و جنوب ایران و استان بوشهر را تحت تأثیر قرار می­ دهند. توده‌هوای دیگری که در زمستان استان بوشهر را تحت تأثیر قرار می‌دهند، توده هوایی با منشأ اسکاندیناوی و اقیانوس اطلس است که با عبور از روی اروپا و از دست دادن رطوبت مجدداً از دریای سیاه رطوبت کسب کرده و از طریق ترکیه و عراق ، غرب ایران را مورد تأثیر قرار می­ دهند.
توده هوایی با منشأ نواحی صحرای شمال آفریقا ( سودانی ) بعد از عبور از عربستان، نواحی غربی و جنوب غرب ایران را موردتهاجم قرار می­دهد. با استقرار این توده‌هوا بر روی دریای عمان و خلیج ‌فارس و کسب رطوبت سبب بارندگی‌هایی از نوع ناپایدار شدید شده و حتی باران‌های سیل‌آسا ایجاد می­ کند ( این سامانه به‌دفعات استان بوشهر را تحت تأثیر قرار داده و باعث جاری شدن سیل شده است ). ولی اگر رطوبت کافی نباشد همراه با گردوخاک و بارندگی خفیف خواهد بود. ( سالنامه جوی و دریایی اداره کل هواشناسی بوشهر)
۱-۱۵-۳- جریانات جوی تابستانه در استان بوشهر
توده‌هوا با منشأ جنوب شرقی اقیانوس اطلس و جنوب غربی اروپا بعد از عبور از دریای مدیترانه و جنوب اروپا یا شمال آفریقا و عربستان صعودی نواحی جنوب کشور را تحت تأثیر قرار می‌دهد. کم‌فشارهای حرارتی صحرای عربستان موجب افزایش دما و انتقال رطوبت از دریا و شرجی شدن هوا در استان بوشهر می­گردد. مونسون هند نیز گاها استان بوشهر را تحت تأثیر قرار می‌دهد. ( سالنامه جوی و دریایی اداره کل هواشناسی بوشهر )
فصل دوم
پیشینه تحقیق
۲-۱- مقدمه
ازآنجاکه مدت زیادی از راه‌اندازی نیروگاه اتمی بوشهر نمی­گذرد، هیچ‌گونه کار میدانی پس از راه‌اندازی نیروگاه انجام نشده است . البته برخی مدل‌سازی‌ها برای بررسی آلودگی‌های حرارتی نیروگاه‌های فرضی انجام‌شده که هیچ‌یک نمی‌تواند جای یک کار میدانی برای بررسی یک نیروگاه واقعی را بگیرد.

۲-۲- پیشینه تحقیق
در اینجا به چند مورد مدل‌سازی که به بررسی آلودگی حرارتی ناشی از نیروگاه‌ها می‌پردازد اشاره می­ شود:
– آرش رزاقی ،۱۳۷۸ ، مدل دوبعدی توزیع حرارت ناشی از نیروگاه‌ها در آب دریا را موردبررسی قرار داده و برای انجام این طرح از روش ADI ^[۱۳] بهره گرفته شد و آنچه در این طرح محاسبه شد، ضریب انتشار حرارت در آب دریا بوده و از روش‌های مختلفی ازجمله ضریب انتشار با مقدار ثابت و ضریب انتشار با بهره گرفتن از سرعت برشی برای انجام این تحقیق استفاده‌شده است.
– Menlo و همکاران، آلودگی گرمایی را در ساحل شعربا در کویت بررسی کردند. یک مدل فیزیکی غیر پیچیده با مقیاس ۱ به ۵۰ ساخته‌شده و با فراسنج های اساسی تعیین‌کننده دما در منطقه ساحلی شعربا امتحان گردید که بر اساس نتایج آن دمای آب دریا در منطقه موردنظر ۷/۱ تا ۵/۲ واحد نسبت به گذشته افزایش داشته است. ( Menlo and Eseni,1987 )
– مقیمی و همکاران ، آلودگی حرارتی طرح توسعه نیروگاه بندرعباس را با بهره گرفتن از مدل ^[۱۴] MIKE21 بررسی کردند و به این نتیجه رسیدند که برای توسعه و افزایش راندمان نیروگاه باید به تعداد و فاصله کانال‌های خروجی توجه شود. ( مقیمی و همکاران، ۱۳۸۳ )
– نصیری و همکاران، مدل سه‌بعدی از انتقال حرارت مجتمع پالایشگاه‌های پارس را ارائه کردند در بررسی آنان از مدل سه‌بعدی POM^[15] استفاده می­ شود. بنا بر نتیجه این مدل‌سازی استانداردهای زیست‌محیطی رعایت شده ­اند. ( نصیری و همکاران، ۱۳۸۳ )
– جوکار، آلودگی حرارتی نیروگاه اتمی بوشهر را مدل‌سازی کرد. آنچه که از این محاسبات و بررسی­های به‌عمل‌آمده نتیجه شده، تغییرات حرارتی محدود به نقاط نزدیک به نقطه خروج پساب است که اثرات بسیار جزئی بر روی سطح و کف آب خلیج‌فارس دارد و این اطمینان را می­دهد که اثرات سوء در شرایط زیست‌محیطی، در مقیاس کلان بر جانوران منطقه نخواهد داشت. همچنین هیچ‌گونه نشانه­ای دال بر انتقال آب گرم خروجی به ورودی آب نیروگاه ( تشکیل مداربسته ) دیده نمی­ شود. ( جوکار، ۱۳۸۶ )
– در سال ۱۳۹۱ اکبری از دانشگاه علوم و فنون دریایی خرمشهر ورود آب گرم به یک خلیج فرضی را مدل­سازی کرد که بر اساس آن در موارد مشابه نیروگاه اتمی بوشهر امکان این که در اطراف نقطه خروجی پساب دما از مقدار استاندارد بیشتر شود، وجود دارد. اما سیکل بسته آب بین نقطه خروجی پساب و ورودی آب به نیروگاه به وجود نمی­آید. ( اکبری، ۱۳۹۱ )
– در سال ۱۳۹۱ پایان‌نامه‌ای با موضوع بررسی تأثیر پساب نیروگاه رامین بر کیفیت آب رودخانه کارون توسط آقای مهران افخمی صورت گرفت که به نتایج زیر رسیدند .
بررسی‌های آماری بر روی نتایج حاصل از نمونه‌برداری از ایستگاه‌های مورد مطالعه نشان داد که ورود پساب نیروگاه در ایستگاه‌ها در طی ماه‌های نمونه‌برداری تغییر معنی‌داری ازلحاظ فاکتورهای موردنظر نشان نداده و مشخص شد که پساب خروجی نیروگاه با توجه به حجم آبگذر رودخانه و دبی فاضلاب خروجی، تأثیر قابل‌ملاحظه‌ای بر روی کیفیت آب رودخانه کارون ندارد.
ورود پساب‌های صنعتی از نیروگاه‌ها سبب افزایش دما، مواد آلی، معدنی و ترکیبات خطرناک فلزات سنگین در آب شده و این امر علاوه بر آلودگی محیط‌زیست آبزیان، سبب برهم خوردن تعادل ترکیبات موجود در آب می‌گردد.
از میان منابع مختلف طبیعی از قبیل خاک، جنگل، مرتع و آب، مورد اخیر در ایران به دلایل فراوان از اهمیت خاصی برخوردار بوده و به‌ویژه به دلیل محدودیت‌های طبیعی و شرایط خاص اقلیمی کشور از یکسو و اهمیت روزافزون بین‌المللی منابع آب از سوی دیگر در مطالعات پیش­رو توجه خاصی را می‌طلبد.
مطالعات پیرامون منابع آبی می ­تواند شامل تعیین شرایط هیدرولوژیکی، اقلیمی، آبدهی، وسعت حوزه آبریز، بررسی امکانات بهره‌برداری مستقیم و غیرمستقیم از منابع و نهایتاً بررسی وضعیت آلودگی و ویژگی‌های منابع آلاینده آن‌ها باشد.
رودخانه کارون با طی مسیری حدود هزار کیلومتر از مهم‌ترین منابع آب‌های جاری استان و کشور بوده و در محدوده استانی و ملی دارای اهمیت بسزایی است و هرچند با بهره گرفتن از آب این رودخانه و احداث تأسیسات برق‌آبی، نیازهای بسیاری از صنایع و مراکز شهری و کشاورزی استان و کشور ازنظر تأمین آب و انرژی برطرف می­گردد، اما به دلیل ورود مازاد آب کشاورزی و پساب‌های اکثر صنایع مهم فلزی، شیمیایی، نفت، غذایی، سلولزی، نیروگاه‌ها و فاضلاب‌های شهرهای مسیر، در رودخانه آلودگی‌های متعددی بروز کرده و هزینه‌های تصفیه و بهسازی آب رودخانه جهت مصارف گوناگون به‌صورت روزافزون افزایش یافته و تبعات منفی ناشی از این آلودگی­ها بر سلامت مردم منطقه رو به فزونی است. نظر به جایگاه ویژه­ای که مسئولین مملکتی در سیاست‌های توسعه کلان اقتصادی اجتماعی کشور برای رودخانه کارون ازجمله تأمین آب مصرفی صنایع، شهرها و طرح‌های تولید کشاورزی مهم از قبیل طرح توسعه نیشکر و صنایع جانبی در نظر گرفته­اند، انجام مطالعات پیرامون شرایط زیست‌محیطی موجود رودخانه کارون و بررسی عوامل اصلی ایجاد آلودگی مخصوصاً نیروگاه حرارتی رامین در این رودخانه و پیش‌بینی روند تغییرات کیفی رودخانه فوق امری است که اهمیت آن ضروری است.

• در سال ۱۳۹۰ پایان‌نامه‌ای با موضوع تحلیل ترمودینامیکی کوپلینگ آب‌شیرین‌کن چندمرحله‌ای تبخیری با واحدهای گازی نیروگاه خلیج‌فارس جهت برآورد میزان تولید آب شیرین توسط آقایان سید احسان شکیب , مجید عمید پور , علیرضا اسماعیلی و سید رضا حسینی صورت گرفت که به نتایج زیر رسیدند .

بهبود راندمان سیستم‌های حرارتی و بازیافت حرارت در سال‌های اخیر توجه محققان زیادی را به خود جلب کرده است. سیکل‌های نیروگاهی به‌عنوان یکی از مهم‌ترین منابع تأمین انرژی، در فرایند تبدیل انرژی شیمیایی به الکتریکی مقدار قابل‌توجهی از انرژی را تلف می­ کنند. در این پژوهش با توجه به اینکه نیروگاه‌های حرارتی واقع در جنوب کشور به خاطر شرایط جغرافیایی دسترسی کافی به آب‌شور دارند با بهره گرفتن از آب‌شیرین‌کن چندمرحله‌ای تبخیری اقدام به بازیافت حرارت از سیکل توربین گاز نیروگاه خلیج‌فارس شده است. مطالعات برای واحد شماره ۱ این نیروگاه انجام‌گرفته است. پس از انجام مدل‌سازی و شبیه‌سازی نرم‌افزاری سیستم تولید آب شیرین، میزان تولید آب شیرین برآورد شده است. در این برآورد تأثیر پرامترهایی نظیر دمای هوا، شوری آب و فشار بخار محرک آب‌شیرین‌کن که می‌بایست توسط یک دیگ بخار بازیاب تأمین شود موردبررسی قرارگرفته است. نتایج نشان داد که با افزایش دمای هوا از مقدار ۶ تا ۴۶ درجه سانتی‌گراد، تولید آب شیرین در آب‌شیرین‌کن‌های شش مرحله از حدود ۶۲۰۰۰ مترمکعب در روز به ۵۳۰۰۰ مترمکعب در روز و برای آب‌شیرین‌کن‌های هشت مرحله از حدود۸۰۰۰۰ مترمکعب در روز به ۷۰۰۰۰ مترمکعب در روز کاهش خواهد یافت. همچنین مشخص گردید که تغییرات دمای آب شور بر میزان تولید آب شیرین تأثیر ندارد چراکه دمای آب شور خروجی از چگالنده ثابت بوده و تغییر نمی­کند و درواقع کاهش یا افزایش دمای آب شور بر دبی آب خنک‌کن موردنیاز در چگالنده تأثیر دارد. فشار بخار محرک آب‌شیرین‌کن نیز تأثیر بسزایی بر تولید آب شیرین دارد چنانکه با افزایش فشار بخار به دلیل کم شدن دبی بخار تولیدی از میزان تولید آب شیرین نیز کاسته می­ شود.
فصل سوم
مواد و روش‌ها
۳-۱- مقدمه
جهت اطمینان از حفظ محیط زیست و رعایت اهداف توسعه پایدار، روش علمی و ابزار مدیریتی جدیدی به نام ارزیابی اثرات زیست محیطی ابداع گردیده است که در حقیقت ابزاری برای اطمینان از اجرای مناسب و صحیح پروژه های صنعتی می­باشد و می­توان آن را روشی جهت تعیین و پیش بینی اثرات زیست محیطی یک پروژه بر مجموعه محیط زیست دانست. یکی از پدیده­هایی که با فعالیت­های صنعتی انسان در ارتباط است و می ­تواند سبب ایجاد تغییرات زیست محیطی در محیط­های آبی گردد تخلیه پساب حاصل از خنک­کننده­ های صنایع مختلف از جمله نیروگاه های اتمی در ساحل دریا است.
در طی دهه­های اخیر همزمان با رشد جمعیت و نیاز روز افزون بشر به انرژی برق و نیاز به احداث نیروگاه­های برق در جهان و همچنین به دلیل نیاز بشر به منابع آب و محدودیت منابع آب توجه به آلودگی حرارتی رشد چشمگیری داشته است. در همین راستا بشر به روش­های مختلف به بررسی پدیده آلودگی حرارتی ناشی از پساب نیروگاه­ها پرداخته است.
۳-۲- روش­های بررسی یک پدیده اقیانوسی