شنبه ۳ تیر ۱۳۹۶

درباره مطالعات

درباره مطالعات:

مناطق ساحلی که یکی از مهمترین مناطق ملی کشور محسوب می گردند، طی سالهای اخیر به دلایل مختلف، عرصه حجم قابل توجهی از فعالیت های متنوع در حوزه های گوناکون از قبیل فعالیت های بازرگانی، شیلاتی، نفتی، صنعتی، زیست محیطی، گردشگری و ... قرار گرفته اند، به گونه ای که ساخت و سازهای ساحلی و دریایی افزایش یافته است. متاسفانه به دلیل عدم وجود اطلاعات و داده های میدانی به میزان کافی در این مناطق حساس، نیل به اهداف بلند مدت کاربری میسر نبوده است. به صورتی که بعضاً اثرات متقابل منفی در روند هیدرودینامیکی و ریخت شناسی منطقه باعث کاهش عمر مفید سازه ها و بنادر گردیده است.

سازمان بنادر و دریانوردی به عنوان یکی از متولیان اصلی امور دریا و سواحل، در راستای وظایف حاکمیتی خود و در ادامه مطالعات قبلی صورت گرفته از جمله طرح "اندازه گیری مشخصههای دریایی"، "مدل سازی امواج دریاهای ایران" و "طرح مدیریت یکپارچه مناطق ساحلی کشور"، "طرح ملی پایش و شبیه سازی سواحل کشور" را به صورت مرحله ای تعریف نموده است. در همین راستا طرح مزبور در پنج مرحله در بخشهایی از سواحل استان سیستان و بلوچستان، کل سواحل استانهای بوشهر، هرمزگان و نیز سواحل شمالی کشور در دست انجام بوده و خوشبختانه با اتمام چهار فاز نخست این پروژه و همچنین پیشرفت قابل ملاحظه دیگر فازها، نتایج ارزشمندی حاصل گردیده است. از این رو، سازمان بنادر و دریانوردی در نظر دارد در گام بعد جهت تکمیل طرح فوق، سواحل مکران ( سواحل استان سیستان و بلوچستان به استثنا خلیج چابهار) را موضوع این مطالعات قرار دهد.

 محدوده مطالعات:

محدوده مطالعات پروژه پایش و شبیه سازی سواحل مکران، سواحل ایرانی دریای عمان واقع در جنوب شرقی کشور می‌باشد. این محدوده از خلیج گواتر در مرز ایران و پاکستان شروع شده و تا مرز دو استان سیستان و بلوچستان و هرمزگان ادامه می یابد. منطقه خلیج چابهار–که قبلا در قالب همین نوع از مطالعات به صورت مبسوط بررسی شده است–در چارچوب محدوده مطالعاتی این پروژه قرار ندارد. شکل 1 نمایی از محدوده مورد مطالعه را نشان می‌دهد.

 محدوده مطالعات

    شکل 1- نمایی از محدوده مورد مطالعه در پروژه پایش و شبیه سازی سواحل مکران


اهداف پروژه پایش و مطالعات شبیه سازی سواحل مکران:

تهیه و تامین اطلاعات هیدرودینامیک و ریخت شناسی جهت دستیابی به یک مرجع قابل اطمینان برای مطالعات و طراحی سازه های ساحلی و فراساحلی، شناسایی و ارائه راه حل کاربردی جهت رفع مشکلات موجود در مناطق مورد مطالعه از دیدگاه مهندسی سواحل و بررسی دقیق تغییرات خط ساحل جهت برنامه ریزی های آتی کشور جزء اهداف کلی نظام جمهوری اسلامی و وزارت راه و شهرسازی از مطالعات این فاز می باشد. اهداف کمی و کیفی اصلی پروژه پایش و شبیه سازی سواحل مکران به صورت زیر است:

  • تهیه، تامین و تحلیل اطلاعات پایه مورد نیاز مهندسی سواحل و سازه های ساحلی و دریایی در سواحل مکران
  • تحلیل پدیده های دریایی با توجه به نتایج حاصل از اندازه گیری های دریایی و شبیه سازی های ریاضی در منطقه مورد مطالعه
  • شناسایی و ارائه راهکار جهت رفع مشکلات موجود در مناطق خاص محدوده های مطالعاتی از دیدگاه مهندسی سواحل
  • طبقه بندی مناطق مورد مطالعه از نقطه نظر مورفولوژی و مهندسی سواحل
  • بررسی تغییرات خط ساحل محدوده مورد مطالعه
  • ارائه طرح دراز مدت پایش منطقه مورد مطالعه از نظر مهندسی سواحل
  • بررسی و پیش یابی طوفان های حاره ای و ارائه مشخصات موج در مناطق مورد مطالعه در طول خط ساحل و در اعماق مختلف منطقه
  • پهنه بندی منطقه طرح بر اساس خطر پذیری در برابر سونامی
  • تهیه بانک اطلاعاتی از داده های ثبت شده
  • به روز رسانی و تدقیق مطالعات انجام شده قبلی مانند مدلسازی امواج دریاهای ایران (ISWM)، مطالعات مدیریت یکپارچه نواحی ساحلی (ICZM) و برنامه مدیریت نوار ساحلی (SMP) در سواحل مکران.

معرفی بخش های مختلف پروژه پایش و مطالعات شبیه سازی سواحل مکران:

  • جمع آوری اطلاعات
  • اندازه گیری های میدانی
  • شبیه سازی پارامترهای دریایی
  • خدمات تکمیلی
  • طبقه بندی نواحی ساحلی و تدقیق بخش مدیریت نواحی ساحلی

جمع آوری اطلاعات: 

به منظور انجام پروژه پایش و مطالعات شبیه‌سازی سواحل مکران نیاز به جمع آوری اطلاعات وسیع و گسترده ای در بخش های مختلف می باشد تا بتوان شناخت کاملی از منطقه مورد مطالعه بدست آورد. اهم اطلاعات گردآوری شونده در فهرست زیر خلاصه شده اند:

  • داده‌ها و خروجی‌های مطالعات پیشین انجام شده در دریای عمان((مانند ISWM، ICZM، مطالعات انجام شده در بنادر استان سیستان و بلوچستان (فاز های صفر تا دو طرح پایش و شبیه سازی سواحل کشور و ...)) و مقالات و گزارش های مرتبط منتشر شده در کنفرانس ها و مجلات داخلی و بین المللی
  • اطلاعات و نقشه‌های هیدروگرافی، توپوگرافی و...
  • تصاویر ماهواره‌ای و عکس‌های هوایی محدوده مطالعاتی
  • داده‌های ایستگاه‌های اندازه گیری موج و جریان
  • اطلاعات موجود در مورد رسوب، خط ساحلی، تغییرات تراز آب و پروفیل ساحلی
  • هیدرولوژی رودخانه‌های منتهی به دریای عمان
  • توزیع دما و شوری دریای عمان
  • داده‌های شرایط زیست‌محیطی
  • اطلاعات موجود از سازه‌های ساحلی
  • مشکلات موجود در نواحی ساحلی از نظر مهندسی سواحل
  • گزارشات و داده های مورفولوژیک و ژئومورفولوژیک
  • مطالعات مرتبط با طوفان های حاره ای
  • هواشناسی و هیدروکلیماتولوژی
  • اطلاعات مربوط به خورها
  • مطالعات مرتبط با سونامی در منطقه

اندازه گیری های میدانی:

 اهم عملیات اندازه‌گیری های میدانی که در این پروژه به انجام خواهند رسید عبارتند از:
  1. اندازه‌گیری مشخصه ‌های جریان (سرعت، جهت) (هدف از این اندازه گیری ها استفاده از آنها در واسنجی مدل های کلی جریان منطقه طرح و استفاده به عنوان شرایط مرزی در مدل های محلی جریان در مناطق خاص می باشد)
  2. اندازه‌گیری تغییرات سطح آب (شامل جزر و مد) که هدف از این اندازه گیری ها مطالعه تغییرات تراز سطح آب برای واسنجی مدل های هیدرودینامیک، مطالعه مولفه های جزر و مدی در منطقه طرح و مطالعه جزر و مد در خورها و خلیج ها می باشد.
  3. اندازه‌گیری مشخصه ‌های موج (ارتفاع، دوره تناوب، جهت و ...) که هدف از این اندازه گیری ها برداشت اقلیم موج در شرایط نزدیک به آب عمیق (به نحوی که کمترین تاثیر را از فرآیند انکسار امواج دریافت کند) می باشد.
  4. اندازه‌گیری کمیت‌های هواشناسی (سرعت و فشار باد) که هدف از این اندازه گیری ها جبران کمبود داده های باد ساحلی، تخمین آورد ماسه به عنوان منبع مهم رسوبی منطقه، هم پوشانی با اندازه گیری های جریان به منظور مطالعه جریان های ناشی از باد (در صورت امکان) و واسنجی مدل منطقه ای باد WRF می باشد.  
  5. پروفیل برداری که هدف از این بخش ارزیابی مشخصات پروفیل در امتداد خط ساحلی (شیب و مشخصات بارهای رسوبی) و تغییرات زمانی پروفیل های شاخص برای تحلیل رفتار رسوب می باشد.
  6. نمونه برداری و اندازه‌گیری مشخصات رسوب که هدف از این بخش تهیه اطلاعات ورودی برای مدل ها و روابط جابجایی رسوب ساحلی، شناخت مورفولوژی، شناخت تفاوت های مشخصات رسوب در مناطق ساحلی و غیر ساحلی (خور و مسیل ها) و تعیین زبری بستر می باشد.
  7. برداشت خط ساحلی که اطلاعاتی از الگوی مکانی و زمانی انتقال رسوب و بودجه رسوبی سواحل فراهم می‌کند. دو بار برداشت خط ساحلی در طول سال (اوایل بهار که پروفیل زمستانه به طور کامل توسعه یافته و اوایل پاییز که پروفیل تابستانه به طور کامل توسعه یافته) می‌تواند تغییرات خط ساحلی ناشی از عملکرد امواج فصلی را نشان دهد.
  8. اندازه گیری پارامترهای فیزیکی که در این زمینه پارامترهای فیزیکی آب دریا همچون دما، شوری، کدورت، رسانایی الکتریکی، PH و ... مورد اندازه گیری قرار خواهند گرفت.

کلیه اندازه­ گیری­ های بخش عملیات میدانی به صورت پیوسته یک ساله، فصلی و ماهانه- بسته به پارامتر مورد ارزیابی- انجام خواهند شد. در بخش اندازه گیری های میدانی توضیحات مبسوطی راجع به دستگاه های اندازه گیری، چینش و بازه زمانی کارکرد هر یک از دستگاه ها ارائه گردیده است. برداشت های حاصل از این اندازه گیری ها پس از صحت سنجی، تحلیل و کنترل کیفی به همراه گزارشات مربوطه در اختیار تیم مطالعاتی و شبیه ساز قرار خواهند گرفت.

 شبیه سازی پارامترهای دریایی:

 به منظور نیل به اهداف پروژه پایش و مطالعات شبیه سازی سواحل مکران، شناخت پدیده های هیدرودینامیک (مانند موج، جریان، جزرو مد و... ) و رسوب با استفاده از مدل های ریاضی جهت برنامه ریزی آینده از اهمیت شایانی برخوردار است. استفاده از مدل های ریاضی این مزیت را خواهد داشت که طراحان را قادر به پیش بینی طبیعت پدیده های مورد مطالعه در منطقه برای مدت زمان طولانی خواهد نمود. در این پروژه کالیبراسیون و تأیید مدل های ریاضی، هیدرودینامیک و مطالعات رسوب بر اساس نتایج حاصل از اندازه ‏گیری های میدانی در منطقه مورد مطالعه انجام خواهد گردید. بخش های مختلف شبیه سازی پارامترهای دریایی در زیر فهرست شده اند:

  1. مدلسازی باد با دقت حداقل 0/1 درجه برای بازه زمانی حداقل 30 ساله تا انتهای زمان اندازه گیری
  2. مدلسازی امواج شامل مدلسازی موج دریای عمان با دقت حداقل 0/1 درجه برای بازه زمانی حداقل 30 ساله تا انتهای زمان اندازه گیری و تعیین امواج حدی، استخراج طوفان های حاره ای و تدقیق امواج حدی بر اساس آن
  3. مدلسازی تغییرات سطح متوسط آب شامل مدل خیزاب ناشی از موج و باد در دریای عمان و تعیین خیزاب حدی و مدلسازی تغییرات تراز ناشی از جزر و مد
  4. مدلسازی جریان شامل مدل جریان سراسری و مدل جریان در محدوده آب های کم عمق
  5. مدلسازی انتشار امواج شامل انتقال امواج طراحی به مناطق نزدیک ساحل و نیز در مناطق ویژه
  6. انتقال رسوب و مورفولوژی شامل ارزیابی زمین شناسی و ریخت شناسی منطقه مورد مطالعه، ارزیابی بودجه رسوبی، تصحیح و تعیین خط ساحلی بر اساس تصاویر هوایی و ماهواره ای، تعیین سلول ها و زیر سلول های رسوبی و بودجه رسوبی آنها، مدلسازی انتقال رسوب در امتداد ساحل و تعیین سلول های رسوبی، مدلسازی تغییرات پروفیل ساحلی و مدلسازی بلند مدت تغییرات خط ساحلی
  7. مدلسازی نفوذ امواج
  8. ارزیابی و اجرای مدل ریاضی ایرانی PMODynamics در محدوده طرح و مقایسه نتایج آن با سایر مدل ها و شبیه سازی های انجام شده
  9. مدلسازی سونامی شامل بررسی تاریخچه سونامی های منطقه و شبیه سازی سونامی در منطقه پروژه بر اساس سناریوهای مختلف و پهنه بندی منطقه طرح بر اساس خطرپذیری در برابر سونامی

 بانک اطلاعاتی و مدیریت داده ها:

در یک سیستم جغرافیایی امکان پیوند میان مجموعه های گوناگونی از اطلاعات جغرافیایی با اهداف مختلف تحلیلی وجود دارد. از آنجایی که این پروژه در حقیقت بخشی از طرح پایش و مطالعات شبیه سازی سواحل کشور می‌باشد، پایگاه اطلاعات جغرافیایی مورد استفاده در این فاز نیز به عنوان جزیی از پایگاه اصلی طراحی شده در طرح پایش و مطالعات شبیه سازی سواحل کشور عمل خواهد کرد. این بخش از کار شامل دو قسمت است که در ابتدا بارگذاری اطلاعات و نتایج مطالعات در بانک اطلاعاتی انجام می گیرد و پس از آن با در نظر گرفتن اقدامات صورت گرفته در فازهای پیشین متادیتای لایه های اطلاعاتی تهیه شده در چارچوب ساختار قبلی تهیه می گردد و ضمنا درصورت نیاز و امکان، نقاط ضعف ساختار فعلی اعم از فرمت داده‌ها در پایگاه اطلاعات جغرافیایی و ابزارهای تهیه شده، بر اساس نظر کارفرما اصلاح خواهد شد.

خدمات تکمیلی:

علاوه بر بخش های ذکر شده در بالا (جمع آوری اطلاعات، مدلسازی، اندازه گیری و تهیه بانک اطلاعاتی)، مطالعات و فعالیت های مرتبط دیگری نیز در راستای این پروژه انجام خواهد شد. این موارد بصورت خلاصه در زیر آمده است:

  • بررسی و تحلیل مناطق خاص مورد مطالعه شامل شناسایی مشکلات مناطق خاص، انجام مدلسازی مرتبط و ارائه راهکار مناسب جهت رفع مشکل
  • پیشنهاد طرح پایش دراز مدت منطقه
  • اطلاع رسانی شامل بروز رسانی سایت، اطلاع رسانی از طریق صدا و سیما و ساخت فیلم مستند 45 دقیقه ای به زبان های فارسی و انگلیسی و مستند 10 دقیقه ای تبلیغاتی، تهیه بروشور، پوستر، استند و...، تهیه کتاب و ارائه مقالات علمی، برگزاری جلسه با حضور مسئولین منطقه و معرفی پروژه در قالب کارگاه آموزشی.
  • انتقال تکنولوژی و آموزش شامل بازدید های علمی و گشت دریایی و برگزاری کارگاه و دوره های آموزشی
  • استخدام تعدادی کارورز (علاوه بر ملی بودن پروژه پایش و شبیه سازی سواحل مکران، از دیگر افتخارات این پروژه این است که در جهت آموزش کار به فارغ التحصیلان دانشگاهی کشور گام برداشته و کارورزهایی را استخدام کرده است)
  • طبقه بندی نواحی ساحلی و تدقیق بخش مدیریت نواحی ساحلی (تدقیق بخش مدیریت نواحی ساحلی شامل به روز رسانی تغییرات خط ساحلی، مطالعه و تحلیل جریان های ساحلی، پهنه بندی خطرات در خط ساحلی ناشی از پدیده های هیدرودینامیکی، تخمین مقدار و جهت انتقال رسوب در امتدادهای ساحل و عمود بر ساحل، مطالعه تاثیر انتقال رسوب بر ریخت شناسی سواحل، بررسی فرآیندهای فرسایش و رسوب گذاری در خطوط ساحلی، پهنه بندی نوارهای ساحلی بر اساس سلول های رسوبی، مطالعه تغییرات تراز سطح آب در نتیجه امواج، طوفان ها و sieche، تعیین تقریبی منطقه شکست امواج در امتداد خط ساحل، مطالعه داده های موج و استخراج اقلیم امواج تهیه نقشه های خطر از دید امواج طوفانی، بررسی افزایش تراز آب ناشی از طوفان موج در محدوده ساحلی، اقلیم شناسی سواحل استان، پهنه بندی مناطق ساحلی بر اساس رژیم امواج، ریخت شناسی مناطق ساحلی ایران در دریای عمان و مطالعه شیب سواحل می باشند)