تم مناقشة رسالة الماجستير للطالب نورشاكر محمود في قسم هندسة الموارد المائية/ اختصاص هايدروليك / جامعة بغداد
عن الرسالة الموسومة
Numerical Simulation of Thermal Water Pollution Zones in Tigris River at AL-Dora Power Station
النمذجة العددية لمناطق تلوث الماء الحراري في نهر دجلة عند محطة كهرباء الدورة
يوم الاربعاء الموافق 5/1/2022 وتألفت لجنة المناقشة من السادة الاعضاء المدرجة اسمائهم ادناه:-
- أ.د.باسم حسين خضير جامعة بغداد رئيساُ
- أ.م.د.مصطفى مجيد عبد الائمة الجامعة التكنولوجية عضواُ
- م.د.علي عمران محسن جامعة بغداد عضواُ
- أ.د.ثامر احمد محمد جامعة بغداد عضواُ ومشرفأ
الخلاصة
تعتبر درجة الحرارة من العوامل البيئية الغير حية الرئيسية في المياه ، حيث تؤثر على جميع الخصائص الفيزيائية والكيميائية، وكذلك بالنسبة للعمليات البيولوجية. على سبيل المثال ، تنحكم درجة حرارة الماء بمعدل التمثيل الضوئي للنباتات المائية ، التكسير الصفائحي اللافقاريات ، والفطريات ، والميكروبات ، وكذلك يؤثر على هضم، التكاثر، النمو ، وانتشار الأسماك. ونتيجة لذلك ، تؤدي درجة حرارة المياه دورا رئيسيا في تحديد هيكل النظم الإيكولوجية النهرية ووظيفتها ، وما يترتب على ذلك من آثار بيئية. أستخدام المياه للتبريد في المحطات الكهربائية تكون عملية سهلة وغير مكلفة ، ولكنها تؤثر بشكل سلبي على البيئة. وعندما يتم إطلاق وتصريف المياه بحرارة مرتفعة من محطات توليد الطاقة الكهربائية إلى المسطحات المائية ، يكون لها تأثير سلبي على النظام البيئي حيث تعمل درجات الحرارة المرتفعة على تقليل عملية التحلل الهوائي، حيث تتحلل المادة العضوية ، مما يقلل من كمية العناصر الغذائية (المغذيات) في المسطحات المائية.
تهدف هذه الدراسة إلى اقتراح حلول لتقليل تأثير التلوث الحراري لمياه محطة كهرباء الدورة الحرارية باستخدام نموذج رياضي من خلال CFD COMSOL. حيث تم استخدام برنامج ArcGIS بنجاح لتمثيل التلوث الحراري عن طريق التوزيع الفعلي لدرجة الحرارة في امتداد نهر دجلة باستخدام البيانات المقاسة في مواسم الشتاء والربيع والصيف. يمكن أن يعطي هذا العرض التوضيحي بواسطة Arc GIS فهمًا أفضل لتأثير التلوث الحراري لنهر دجلة في موقع المحطة.
بالإضافة إلى ذلك، تم استخدام برنامج COMSOL لمحاكاة التلوث الحراري الحالي باستخدام بيانات عن درجة الحرارة المقاسة ميدانيًا. تمت محاكاة سيناريو تقليل سرعة المياه المصرفة من المحطة ذات الحرارة العالية في النهر لفصل الشتاء والربيع والصيف بواسطة برنامج COMSOL. في السيناريو الأول ، تم تخفيض السرعة إلى 1 م / ث بينما في السيناريو الثاني تم تقليل السرعة إلى 0.5 م / ث. أظهرت نتائج المحاكاة ثأثيرا أقل في موقع التصريف في نهر دجلة عند انخفاض السرعة.
أظهرت النتائج في الصيف أن التلوث الحراري كان أكثر تأثيرا مقارنة بالتلوث الحراري في المواسم الأخرى (الشتاء والربيع). ولكن كان هناك تحسن عندما انخفضت سرعة الماء المصرف الى النهر منه من 1.6 إلى 0.5 م / ث.
وكان هناك توافق عالي وعلاقة موجبة معنوية بين القيم المقاسة والمتوقعة (R2 0.987، p <0.05) لموسم الربيع و (R2 0.975، p <0.05) لموسم الشتاء مما يدل على نتيجة دقيقة ومعامل دقيق.
من خلال القياسات الحقلية ، وجد أن تأثير مسافة الاسترداد للنهر للتخلص من تأثير التلوث الحراري امتدت إلى 1500 و 1810 و 2450 مترًا في الشتاء والربيع والصيف على التوالي. بالمقارنة مع جميع الفصول ، كانت هذه القيم أقل من تلك التي تم حسابها باستخدام معادلة الحرارة لمسافات استعادة درجة الحرارة.
كمية الأوكسجين المذاب المقدرة في نهر دجلة عند محطة الدورة الحرارية ضمن تركيز (10.7-6.9) ملجم / لتر وهي أعلى من 5 ملجم / لتر الملائم لمتطلبات الثروة السمكية. علاوة على ذلك ، نظرًا لأن نظام النهر يدعم أنواع الأسماك المهددة بالانقراض والتي تكون حساسة للتغيرات في البيئة المائية ، يجب الانتباه إلى إبقاء الأنواع المحمية ضمن مسافة الاستعادة لدرجة حرارة الماء.
