اهمیت، ضرورت، اهداف و روش تحقیق :
- مطالعه هیدرولوژی به عنوان پایه مطالعت و بررسیهای منابع طبیعی محسوب میشود .
- همسو بودن این تحقیق با وظیفه مندی مصوب مرکز تحقیقات آبزیان آبهای داخلی
- اهمیت وشناخت منابع آبهای داخلی در شناخت کلیماتولوژی و هیدرولوژی اکوسیستم آبی کشور و معرفی پتانسیل های جدید جهت افزلیش بهر برداری .
- با بررسی و شناسایی منابع آبهای داخلی ( خلیج گرگان) که بطور مستقیم و غیر مستقیم سهم تولید آبزیان ، دامنه و با برنامه ریزی منسجم و استفاده بهینه از این منابع میتوان با افزایش تولید در بخش آبزی پروری اقدام به افزایش در آمد بهره برداری از منابع آبزی پروری ، کشاورزی و ارتقا امنیت غذایی جامعه و بهبود بخش اقتصادی اجتماعی استان را سبب میشود.
- هدف
- رابطه هیدرولوژیکی دریای خزر با خلیج گرگان و رودخانه های منتهی به آن
- تعیین اقلیم خلیج گرگان از روی اقلیمهای مناطق هم جوار
روش تحقیق:
از آنجایی که خلیج گرگان در محل تلاقی مناطق مختلف با آب و هوای متفاوت قرار گرفته و از آنان تاثیر می پذیرد. از طرف دیگر خلیج به مثابه محیط آبی وسیع احتمالا موجد میکرو کلیمای خاصی است . که بدلیل فقدان ایستگاه هواشناسی در منطقه خلیج و شبه جزیره میانکاله عناصر آن در حال حاضر ناشناخته می باشند اطلاعات حاصله از ایستگاههای پیرامون از جمله (غفار حاجی ، گرگان و تیر تاش )که بالاجبار به منطقه خلیج گرگان تسری داده خواهد شد.
رودها و مسیلهای منتهی به خلیج که در راس آنها قرهسو و همچنین آمار ایستگاه تیر تاش کل آبهای ورودی به خلیج گرگان اعم از بارندگی و آبهای سطحی و همچنین آبهای خروجی تبخیر آن با استفاده از اطلاعات دادههای آماری وزارت نیرو و جهاد کشاورزی و هواشناسی مورد تحلیل و بررسی قرار خواهد گرفت.
روشهای مطالعاتی عبارتند از:
- جمع آوری اطلاعات بیلان آبی و کلیماتولوژی از منابع موثق علمی
- انتخاب دقیق محل ایستگاههای مطالعاتی اقلیمی و هیدرولوژیکی
- جمع آوری اطلاعات مشخصات فیزیکی و شیمیایی رودخانه های منتهی به خلیج گرگان و تجزیه و تحلیل آنها با همراه کارشناس مسئول .
- گرد آوری مطالعات که از بستر خلیج جهت شناسایی نوع و منشائ رسوبات انجام شده در استانهی مازندران و گلستان
- جمع آوری اطلاعاتی که مربوط به حوضه آبخیز اصلی و فرعی رودخانه های منتهی به خلیج گرگان
منطقه مورد مطالعه در استانهای گلستان و مازندران و در ساحل جنوبی دریای خزر واقع است .و از شمال به دریای خزر و از جنوب به سلسله جبال البرز واز شرق به دشت گرگان واز غرب به استان مازندرلن محدود میشود.
یکی از کارهای مهمی که باید با کارشناسان مورد بحث و ارزیابی قرار بگیرد .اطلاعات جمع آوری شده مختلف، در سطوح مختلف را با یک دیگر مقایسه و ارتباط دادن آنها با اهداف طرح می باشد.
· خلیج گرگان بزرگترین خلیج ، در دریای خزر بوده و در جنوب شزقی دریای خزر و در جهت شرق به غرب امتداد دارد. به طور کلی تمام تبادلات آب خلیج گرگان با دریای خزر از طریق مجرای آشوراده صورت می پذیرد. بنابراین ویژگی های آب و رسوبات خلیج گرگان به شکل قابل توجهی با خصوصیات آب و رسوبات سواحل جنوبی دریای خزر شباهت دارد.
· یکی از خصوصیات مهم اقلیمی مناطق ساحلی و مجاور دریا الگوی امواج می باشد ، الگوی امواج هر منطقه متأثر از الگوی باد آن منطقه است. در خلیج گرگان 6/56 درصد از اوقات سال هوا آرام بوده و باد نمی وزد. باد غالب سالانه با 95/8 درصد وقوع از غرب بوده و پس از آن بادهای شمال غربی با درصد وقوع 7/8 درصد بیشترین درصد وقوع را در سال دارند. (رحیمی پورانارکی و همکاران ،1385).
· در منطقه ورودی خلیج گرگان ( خارج خلیج)، حداکثر ارتفاع امواجی که به ساحل می رسند 5.5 متر با پریود 10 ثانیه و جهت شمال غربی با دوره بازگشت 100 سال است. و حداقل آن دارای 3.35 متر ، پریود 7.85 ثانیه جهت شمال و با دوره بازگشت 20 سال می باشد.(رحیمی پورانارکی و همکاران ،1385).
· با توجه به گلموج بدست آمده برای منطقه خلیج گرگان ، حداکثر ارتفاع موج 8/0 متر بر ثانیه در جهت غرب می باشد.
· مدتوفان از اصلی ترین عوامل تغییر تراز آب در مناطق کم عمق ساحلی می باشد. در طی سال آبی 87-88 در ایستگاه های بندر انزلی، بندر نوشهر ، بندر صدرا و آشوراده به ترتیب 28، 46، 30 و 49 تراز طوفانی بیش از 10 سانتی متر رخ داده است که بالاترین تراز ارتفاعی در ایستگاه تراز سنجی آشوراده معادل 69 سانتی متر بوده است. در این ایستگاه 49 تراز توفانی رخ داده است، که بالاترین مد به ارتفاع 69 سانتی متر و پایین ترین آن 11 سانتی متر بوده است
· خطوط هم ارتفاع خیزآب طوفان دریایی در جنوب شرقی دریای خزر با حداکثر سرعت باد غربی 888/30 متر بر ثانیه ، 08/1 متر می باشد. همچنین ، مقادیر ارتفاع خیزآب توفان دریایی در خلیج گرگان با سرعت 8 متر بر ثانیه بسیار اندک برآورد گردید.
· از آنجا که الگوی جریان عمومی در دریای خزر پاد ساعتگرد می باشد، لذا در منتهی الیه شرق دریای خزر در سواحل جنوبی ( جنوب شرق دریا ) به دلیل وجود خلیج گرگان بخشی از این جریان به طرف خلیج منحرف شده و بر جریان های درون خلیج تأثیر می گذارد.(پورمندی یکتا ،1385).
· شکل جریان در خلیج گرگان دارای الگوی چرخشی و به صورت ساعتگرد می باشد. جریانات موازای سواحل شبه جزیره میانکاله ، پس از ورود به داخل خلیج گرگان ، جزیره آشوراده را دور زده و به سمت غرب حرکت می کنند . علت این را می توان هندسه مرزهای خشکی خلیج در بخش جنوب شرقی ذکر کرد که باعث چرخش در حدود 90 درجه ای جریان ها شده است.
· حداکثر سرعت های سطحی جریان با مقدار 32 سانتی متر بر ثانیه به مرکز دهانه خلیج گرگان مربوط است ، حداکثر سرعت های میانی با مقدار 46 سانتی متر بر ثانیه به 3 کیلومتری شمال دهانه خلیج (خارج از خلیج) و حداکثر سرعت های عمقی با مقدار 40 سانتی متر بر ثانیه به به 5/3 کیلومتری جنوب غربی دهانه خلیج (داخل خلیج ) مربوط بوده است(واحد زنجانی حبیبی ،1380).
· مقادیر سرعت جریان آب برای خلیج گرگان به طور میانگین 8/0 – 1/0 متر بر ثانیه برآورد شده است در اثر تابش امواج در جهت شمال ، شمال غرب و غرب ، جریان های ساحلی به سمت دهانه خلیج ایجاد می شود که این جریان ها باعث انتقال رسوبات به سمت دهانه خلیج می شوند. با افزایش رسوبگذاری در قسمت شرق شبه جزیره میانکاله (سمت دهانه ورودی ) و همچنین وجود نیزار در این بخش از سواحل منطقه ، این قسمت از زبانه ماسه ای تثبیت شده و همین امر در ایجاد و افزایش طول این زبانه ماسه ای موثر است(واحد زنجانی حبیبی ،1380).
· در پروفیل طولی خلیج گرگان ، توزیع اندازه رسوبات بدین صورت می باشد که میانگین رسوبات از 7 تا 5/7 فی در شرق به طرف غرب درشت دانه تر شده و به 2 تا 5/2 فی افزایش یافته ، در انتهای آن در نقاطی که انرژی محیط کم است ، مجددا ریز دانه شده و به 4 فی در بخش جنوبی و 7 فی در بخش شمالی خلیج گرگان می رسند.
· دو مجموعه رسوبات از لحاظ جورشدگی در خلیج گرگان وجود دارد . مجموعه رسوبات خوب تا بسیار خوب جور شده که عمدتا به رسوبات ساحلی شمالی شبه جزیره میانکاله و زبانه های ماسه ای مغروق در دهانه خلیج و انتهای غربی خلیج محدود می شوند. و رسوبات با جورشدگی بد تا بسیار بد که مربوط به رسوبات بستر خلیج گرگان که دارای بافت غیرماسه ای می باشند ، هستند. این رسوبات از نظر بلوغ بافتی نابالغ بوده و در خود مقادیر مختلفی از ذرات در اندازه های ماسه،سیلت و رس دارند.
· نرخ رسوبگذاری با استفاده از روش سرب 210 ، 34/1 میلی متر در سال می باشد. بر این اساس هر 500 سال ، به مقدار 70 سانتی متر از عمق خلیج گرگان کاسته می شود. در نتیجه از آنجایی که حداکثر عمق این خلیج 4 متر است ، این مقدار رسوبگذاری در یک دوره میان مدت و بلند مدت می تواند صدمات قابل توجهی به اکوسیتم وارد نماید. اولین اثر پدیده رسوبگذاری بر کفزیان و به تبع آن زنجیره غذایی اکوسیتم خلیج گرگان است که به لحاظ زیست محیطی پیامدهای غیرقابل جبرانی را به همراه دارد.
دستور العمل فنی و توصیه ترویجی :
این پروژه زیر طرح مطالعه امکان و توسعه آبزی پروری در خلیج گرگان بوده که از حیث هیدرولوژی خلیج گرگان را مورد مطالعه وبررسی قرار می دهد که توصیه های فنی در جهت اهداف طرح مذکور از حیث هیدرولوژی به شرح زیر می باشد
حداکثر سرعت های سطحی جریان با مقدار 32 سانتی متر بر ثانیه به مرکز دهانه خلیج گرگان مربوط است ، حداکثر سرعت های میانی با مقدار 46 سانتی متر بر ثانیه به 3 کیلومتری شمال دهانه خلیج (خارج از خلیج) و حداکثر سرعت های عمقی با مقدار 40 سانتی متر بر ثانیه به به 5/3 کیلومتری جنوب غربی دهانه خلیج (داخل خلیج ) مربوط بوده است که این جریانها ههیچ مشکلی در احداث قفسهای پرورشی در آینده ایجاد نمیکند
مقادیر سرعت جریان آب برای خلیج گرگان به طور میانگین 8/0 – 1/0 متر بر ثانیه برآورد شده است در اثر تابش امواج در جهت شمال ، شمال غرب و غرب ، جریان های ساحلی به سمت دهانه خلیج ایجاد می شود که این جریان ها باعث انتقال رسوبات به سمت دهانه خلیج می شوند. با افزایش رسوبگذاری در قسمت شرق شبه جزیره میانکاله (سمت دهانه ورودی ) و همچنین وجود نیزار در این بخش از سواحل منطقه ، این قسمت از زبانه ماسه ای تثبیت شده و همین امر در ایجاد و افزایش طول این زبانه ماسه ای موثر است که این جریانها ههیچ مشکلی در احداث قفسهای پرورشی درسواحل ماسه ای با سازههای مقاوم در آینده ایجاد نمیکند
رودخانه های گرگانرود در قسمت شمالی و قره سو در بخش جنوبی دهانه ورودی خلیج گرگان به عنوان منبع آورد رسوب از خشکی مطرح هستند.
بافت رسوبی منطقه خلیج گرگان شامل چهار گروه اصلی رسوبات ماسه ای، گلی، گل-ماسه ای و ماسه گلی می باشد. بافت این رسوبات تحت کنترل فرآیندهای هیدرودینامیکی و برخاستگاه آنها شکل گرفته است. در سواحل شمالی و جنوبی شبه جزیره میانکاله به لحاظ برخورد امواج و جریانهای پرقدرت رسوبات دارای بلوغ بافتی مناسبی هستند و ذرات ریز دانه خود را از دست داده و کاملاً جور شده هستند، لذا بافت غالب آنها ماسه ای، ماسه سیلتی و بعضاً سیلتی می باشد. بافت رسوبات ساحلی شمالی جزیره کاملاً ماسه ای است که مناطق برای ژرورش و ژن کالچر مناسب می باشد، لیکن رسوبات ساحل جنوبی به لحاظ تداخل با رسوبات ریز دانه، دامنه ای از بافت های ماسه گلی، گل ماسه ای و بالاخره ماسه ای دارد. رسوبات ماسه ای بستر غربی خلیج گرگان که بافت ماسه ای دارند، در واقع زبانه های ماسه ای بسیار قدیمی سازنده شبه جزیره هستند که هم اکنون در زیر آب قرار دارند سواحلی که رسوبات آنها گلی و ماسهای گلی میباشد مناطق خوبی برای احداث پن و قفس نمی باشد
رسوبات از مصب دلتاهای گرگانرود تا قره سو همگی دارای بافت گلی می باشند. دامنه رسوبات بسیار ریز دانه و گلی تا 10 کیلومتری ساحل شرقی و رودخانه قره سو ادامه دارد. این رسوبات از مصب قره سو در شرق به طرف غرب خلیج که زبانه های ماسه ای مغروق وجود دارند به تدریج درشت دانه تر شده اند. این مناطق مکان مناسب برای احداس سازههای پرورشی نمیباشد
ویژگی مناطق کاربرد توصیه ترویجی :
خلیج گرگان با وسعتی حدود 450 کیلومتر مربع، در جنوب شرقی دریای خزر واقع شده و بزرگترین خلیج کرانه خزر به شمار می آید. طول متوسط منطقه در حدود 40 کیلومتر و عرض متوسط آن در حدود 10 کیلومتر است. مختصات جغرافیایی خلیج از '25 º53 تا'2º54 شرقی و از'46 º36 تا'54º36 شمالی می باشد. بخشی از این خلیج در استان گلستان و بخش دیگر آن در استان مازندران واقع شده است. ایستگاه آشوراده، تنها ایستگاه ترازسنجی این خلیج است که در آن با استفاده از دستگاه دیجیتالی تراز آب هر 60 دقیقه یکبار برداشت میشود. در شکل3-1 منطقه مورد مطالعه و همچنین موقعیت ایستگاه ترازسنجی آشوراده نشان داده شده است.
شکل 3-1- منطقه مورد مطالعه و موقعیت ایستگاه آشوراده
خلیج گرگان مکان مناسبی برای پرورش ماهی می باشد. لذا وضعیت تغییرات غلظت آمونیاک خلیج گرگان تحت سناریوهای مختلف پرورش ماهی در خلیج با استفاده از مدل کیفی توسعه داده شده برای 29 سال آینده مورد بررسی و ارزیابی قرار گرفت. سناریوها شامل، سناریو 1: پرورش ماهی گرمابی در 6 ماه اول سال، سناریو 2: پرورش ماهی سردآبی در 6 ماهه دوم سال، سناریو 3: پرورش ماهی گرمابی و سردآبی به ترتیب در 6 ماهه اول و دوم سال، سناریو 4: پرورش فیل ماهی در یک دوره 3 ساله می باشند. منحنی نحوه تغییرات آمونیاک بر اساس میزان پرورش در هر سناری محاسبه و ترسیم شد. بدین ترتیب میتوان با استفاده از این منحنیها، میزان افزایش آلودگی در خلیج را تحت هر نوع سناریو و با هر مقدار پرورش محاسبه کرد.