پایان نامه ارشد : اثر حرارتی آب خروجی نیروگاه اتمی بوشهر بر دما و شوری آب

دانلود رایگان پایان نامه رشته فیزیک دریا

عنوان : اثر حرارتی آب خروجی نیروگاه اتمی بوشهر بر دما و شوری آب

دانشگاه علوم و فنون دریایی خرمشهر

دانشکده علوم دریایی و اقیانوسی

گروه فیزیک­ دریا

پایان ­نامه­ ی کارشناسی­ ارشد رشته­ ی فیزیک­ دریا

اثر حرارتی آب خروجی نیروگاه اتمی بوشهر بر دما و شوری آب

 

 

اساتید راهنما:

 دکتر مسعود صدری­نسب

دکتر امیر اشتری لرکی

 

 

استاد مشاور:

دکتر خسرو آیین­جمشید

 

شهریور ماه ۱۳۹۳

 
 
 
چکیده
دمای آب یک کمیت فیزیکی بسیار مهم است که تأثیر زیادی بر روی شوری و چگالی آن دارد و می ­تواند حیات آبزیان را تحت تأثیر قرار دهد. کاربرد آب به‌عنوان خنک‌کننده نیروگاه اتمی بوشهر باعث افزایش دمای آب خلیج فارس در محل تخلیه آب نیروگاه می­شود.
در پژوهش انجام‌شده به‌صورت میدانی تغییرات دما، شوری و چگالی در محل تخلیه پساب گرم نیروگاه اتمی بوشهر (در چهار ایستگاه) اندازه‌گیری شده و در یک دوره جزر و مدی نشان داده‌شده است. همچنین با اندازه‌گیری دما و شوری در نقاط مختلف در اطراف محل تخلیه پساب نحوه توزیع دما در اطراف محل تخلیه پساب نشان داده‌شده است.
نتایج اندازه‌گیری نشان می‌دهد توزیع دما در منطقه به شدت تحت تأثیر جریانات جزر و مدی است و طی یک چرخه جزر و مدی به سمت راست و چپ جریان خروجی اولیه پساب، متغیر است. این تغییر جهت دادن در ایام مهکشند[۱] شدیدتر از ایام کهکشند[۲] است.
همچنین در ایستگاه‌هایی که در مسیر جریان خروجی قرار دارند تغییر دمای آب از مقدار استاندارد بیشتر بود (فاصله هر ایستگاه از نقطه تخلیه پساب ۲۰۰ متر بود).
تغییرات شوری و چگالی آب درنتیجه ورود پساب گرم در ایستگاه‌ها ناچیز بود.

فهرست مطالب

عنوانصفحه
فصل اول : کلیات
۱-۱-  مقدمه۲
۱-۲-  انرژی هسته ای۲
۱-
۱-۵-
۱-۶-
۱-۶-۱-        شکافت هسته ای
۲
۱-۶-۲-        همجوشی یا گداخت هسته ای۲
۱-۷-       نیروگاه اتمی۳
۱-۷-۱-                      راکتور۳
۱-۸-       تاریخچه نیروگاه های اتمی۵
۱-۹-       نیروگاه اتمی بوشهر۶
۱-۱۰-  خنک کننده نیروگاه اتمی بوشهر۸
۱-۱۰-۱-   مدار اول۸
۱-۱۰-۲-   مدار دوم۸
۱-۱۰-۳-   مدار سوم (مدار خنک کننده )۹
۱-۱۱-  نیروگاه اتمی بوشهر و محیط زیست۹
۱-۱۲-  آلودگی حرارتی۱۰
۱-۱۲-۱-   تاثیرات آلودگی حرارتی۱۲
۱-۱۲-۲-    منابع تولید آلودگی حرارتی۱۳
۱-۱۲-۳-    آلودگی آب و خاک در نیروگاهها۱۳
۱-۱۳-  اثر دما و شوری بر اکسیژن محلول در آب۱۴
۱-۱۴-  جزر و مد۱۶
۱-۱۵-  منطقه مورد مطالعه۱۸
۱-۱۶-  خلیج فارس۱۹
۱-۱۶-۱-   تاریخچه پیدایش خلیج فارس۱۹
۱-۱۷-  ویژگی‌های جغرافیایی خلیج فارس۱۹
۱-۱۷-۱-   موقعیت جغرافیایی خلیج فارس در خاورمیانه۱۹
۱-۱۷-۲-   زمین شناسی منطقه۲۰
۱-۱۷-۳-   اقلیم شناسی۲۰
۱-۱۷-۴-    اهمیت خلیج فارس۲۱
۱-۱۸-   افق خلیج فارس در منطقه پارس جنوبی۲۱
۱-۱۹-  استان بوشهر۲۲
۱-۱۵-۱- مختصات جغرافیائی استان۲۳
۱-۱۵-۲- جریانات جوی زمستانه در استان بوشهر۲۳
۱-۱۵-۳- جریانات جوی تابستانه در استان بوشهر۲۴
فصل دوم : پیشینه تحقیق
۲-۱- مقدمه۲۶
۲-۲- پیشینه تحقیق۲۶
فصل سوم : مواد و روش ها
۳-۱- مقدمه۳۱
۳-۲- روش­های بررسی یک پدیده اقیانوسی۳۱
    3-2-1- روش داده­های تاریخی۳۱
    3-2-2- روش تئوری۳۱
        3-2-2-1- روش تحیلی۳۱
        3-2-2-2- روش مدل سازی عددی۳۲
    3-2-3- روش تجربی۳۲
۳-۳- روش تحقیق۳۲
۳-۴- وسایل و ابزار مورد استفاده۳۵
    3-4-1- GPS۳۵
    3-4-2- دستگاه  CTD (316  OCEAN SEVEN )۳۶
    3-4-3- نرم افزار اکسل۳۷
    3-4-4- نرم افزار متلب۳۷
فصل چهارم : نتایج  اندازه ­گیری
۴-۱- مقدمه۳۹
۴-۲- دمای آب ورودی و خروجی نیروگاه۴۰
۴-۳- نوسانات سطح آب۴۱
۴-۴- اندازه گیری ها۴۲
    4-4-1- اندازه گیری در حالت مهکشند۴۲
    4-4-2- اندازه گیری در حالت کهکشند۶۱
    4-4-3- منحنی­های هم­ارز دما و شوری در حالت مد کامل و جزر۸۰
    4-4-4- منحنی هم­ارز دما در حالت مد۸۶
فصل پنجم : نتیجه گیری و پیشنهادات
۵-۱- بررسی اثرات پسآب گرم بر دمای آب۸۹
۵-۲- بررسی اثرات پسآب گرم بر شوری آب۹۱
۵-۳- بررسی اثرات پسآب گرم بر چگالی آب۹۱
۴-۴- بحث و نتیجه گیری۹۲
پیشنهادات۹۶
پیوست۹۷
منابع۱۰۳

 
 
 
فهرست جداول                                             صفحه

جدول  4-1- دمای آب ورودی و خروجی اندازه گیری شده۴۰
جدول  4-2- شوری آب ورودی و خروجی اندازه گیری شده۴۰
جدول  4-3- دما در ایستگاه های ۲۳ گانه در حالت مد کامل۸۱
جدول  4-4- شوری در ایستگاه های ۲۳ گانه در حالت مد کامل۸۳
جدول  4-5- دما در ایستگاه های ۲۳ گانه در حالت شدت جریانات جزری۸۵
جدول  4-6- دما در ایستگاه های ۲۳ گانه در حالت شدت جریانات مدی۸۷

 
 
 

فهرست شکل ها
عنوانصفحه
شکل ۱-۱- اجزای راکتور اتمی۴
شکل ۱-۲- توزیع نیروگاه های اتمی تولید برق در جهان۵
شکل ۱-۳-  نیروگاه اتمی بوشهر۶
شکل ۱-۴- طرح نیروگاه اتمی بوشهر۷
شکل ۱-۵- کانال روباز و تونل آب خروجی مدار خنک کننده۹
شکل ۱-۶- تأثیر درجه حرارت و شوری بر میزان حلالیت اکسیژن آب دریا۱۵
شکل ۱-۷- نیروهای جذر و مد۱۶
شکل ۱-۸- مهکشند و کهکشند۱۷
شکل ۱-۹- منطقه مورد مطالعه۱۸
شکل ۱-۱۰- نقشه استان بوشهر۲۲
شکل ۳-۱- ایستگاه‌های ثابت مورد مطالعه در حالت مهکشند و کهکشند۳۳
شکل ۳-۲- موقعیت ایستگاه‌های شعاعی در حالت مد کامل و جزر۳۴
شکل ۳-۳- موقعیت ایستگاه‌های شعاعی در حالت مد۳۴
شکل ۳-۴- دستگاه  GPS۳۵
شکل ۳-۵- دستگاه CTD۳۶
شکل ۴-۱- حوضچه ورودی۳۹
شکل ۴-۲- کانال آب خروجی۴۱
شکل ۴-۳-  نوسانات سطح آب در تاریخ ۱۵/۹/۱۳۹۲۴۱
شکل ۴-۴- نوسانات سطح آب در تاریخ ۵/۱۰/۱۳۹۲۴۲
شکل ۴-۵- نمودار دمای آب در حالت مهکشند ایستگاه A در لایه سطح۴۳
شکل ۴-۶- نمودار دمای آب در حالت مهکشند ایستگاه B در لایه سطح۴۳
شکل ۴-۷- نمودار دمای آب در حالت مهکشند ایستگاه C در لایه سطح۴۳
شکل ۴-۸- نمودار دمای آب در حالت مهکشند ایستگاه D در لایه سطح۴۳
شکل ۴-۹-  نمودار جامع دمای آب در حالت مهکشند ایستگاه‌های (A,B,C,D) در لایه سطح در یک چرخه                                            جزر و مد۴۴
شکل ۴-۱۰- نمودار دمای آب در حالت مهکشند ایستگاه A در لایه میانی۴۵
شکل ۴-۱۱- نمودار دمای آب در حالت مهکشند ایستگاه B در لایه میانی۴۵
شکل ۴-۱۲- نمودار دمای آب در حالت مهکشند ایستگاه C در لایه میانی۴۵
شکل ۴-۱۳- نمودار دمای آب در حالت مهکشند ایستگاه D در لایه میانی۴۵
شکل ۴-۱۴-  نمودار جامع دمای آب در حالت مهکشند ایستگاه‌های (A,B,C,D) در لایه میانی در یک چرخه جزر و مد۴۶
شکل ۴-۱۵- نمودار دمای آب در حالت مهکشند ایستگاه A در لایه زیرین۴۷
شکل ۴-۱۶- نمودار دمای آب در حالت مهکشند ایستگاه B در لایه زیرین۴۷
شکل ۴-۱۷- نمودار دمای آب در حالت مهکشند ایستگاه C در لایه زیرین۴۷
شکل ۴-۱۸- نمودار دمای آب در حالت مهکشند ایستگاه D در لایه زیرین۴۷
شکل ۴-۱۹-  نمودار جامع دمای آب در حالت مهکشند ایستگاه‌های (A,B,C,D) در لایه زیرین در یک چرخه جزر و مد۴۸
شکل ۴-۲۰- نمودار شوری آب در حالت مهکشند ایستگاه A در لایه سطح۴۹
شکل ۴-۲۱- نمودار شوری آب در حالت مهکشند ایستگاه B در لایه سطح۴۹
شکل ۴-۲۲- نمودار شوری آب در حالت مهکشند ایستگاه C در لایه سطح۴۹
شکل ۴-۲۳- نمودار شوری آب در حالت مهکشند ایستگاه D در لایه سطح۴۹
شکل ۴-۲۴-  نمودار جامع شوری آب در حالت مهکشند ایستگاه‌های (A,B,C,D) در لایه سطح در یک چرخه جزر و مد۵۰
شکل ۴-۲۵- نمودار شوری آب در حالت مهکشند ایستگاه A در لایه میانی۵۱
شکل ۴-۲۶- نمودار شوری آب در حالت مهکشند ایستگاه B در لایه میانی۵۱
شکل ۴-۲۷- نمودار شوری آب در حالت مهکشند ایستگاه C در لایه میانی۵۱
شکل ۴-۲۸- نمودار شوری آب در حالت مهکشند ایستگاه D در لایه میانی۵۱
شکل ۴-۲۹-  نمودار جامع شوری آب در حالت مهکشند ایستگاه‌های (A,B,C,D) در لایه میانی در یک چرخه جزر و مد۵۲
شکل ۴-۳۰- نمودار شوری آب در حالت مهکشند ایستگاه A در لایه زیرین۵۳
شکل ۴-۳۱- نمودار شوری آب در حالت مهکشند ایستگاه B در لایه زیرین۵۳
شکل ۴-۳۲- نمودار شوری آب در حالت مهکشند ایستگاه C در لایه زیرین۵۳
شکل ۴-۳۳- نمودار شوری آب در حالت مهکشند ایستگاه D در لایه زیرین۵۳
شکل ۴-۳۴-  نمودار جامع شوری آب در حالت مهکشند ایستگاه‌های (A,B,C,D) در لایه زیرین در یک چرخه جزر و مد۵۴
شکل ۴-۳۵- نمودار چگالی آب در حالت مهکشند ایستگاه A در لایه سطح۵۵
شکل ۴-۳۶- نمودار چگالی آب در حالت مهکشند ایستگاه B در لایه سطح۵۵
شکل ۴-۳۷- نمودار چگالی آب در حالت مهکشند ایستگاه C در لایه سطح۵۵
شکل ۴-۳۸- نمودار چگالی آب در حالت مهکشند ایستگاه D در لایه سطح۵۵
شکل ۴-۳۹-  نمودار جامع چگالی آب در حالت مهکشند ایستگاه‌های (A,B,C,D) در لایه سطح در یک چرخه جزر و مد۵۶
شکل ۴-۴۰- نمودار چگالی آب در حالت مهکشند ایستگاه A در لایه میانی۵۷
شکل ۴-۴۱- نمودار چگالی آب در حالت مهکشند ایستگاه B در لایه میانی۵۷
شکل ۴-۴۲- نمودار چگالی آب در حالت مهکشند ایستگاه C در لایه میانی۵۷
شکل ۴-۴۳- نمودار چگالی آب در حالت مهکشند ایستگاه D در لایه میانی۵۷
شکل ۴-۴۴-  نمودار جامع چگالی آب در حالت مهکشند ایستگاه‌های (A,B,C,D) در لایه میانی در یک چرخه جزر و مد۵۸
شکل ۴-۴۵- نمودار چگالی آب در حالت مهکشند ایستگاه A در لایه زیرین۵۹
شکل ۴-۴۶- نمودار چگالی آب در حالت مهکشند ایستگاه A در لایه زیرین۵۹
شکل ۴-۴۷- نمودار چگالی آب در حالت مهکشند ایستگاه A در لایه زیرین۵۹
شکل ۴-۴۸- نمودار چگالی آب در حالت مهکشند ایستگاه A در لایه زیرین۵۹
شکل ۴-۴۹-  نمودار جامع چگالی آب در حالت مهکشند ایستگاه‌های (A,B,C,D) در لایه زیرین در یک چرخه جزر و مد۶۰
شکل ۴-۵۰- نمودار دمای آب در حالت کهکشند ایستگاه A در لایه سطح۶۲
شکل ۴-۵۱- نمودار دمای آب در حالت کهکشند ایستگاه B در لایه سطح۶۲
شکل ۴-۵۲- نمودار دمای آب در حالت کهکشند ایستگاه C در لایه سطح۶۲
شکل ۴-۵۳- نمودار دمای آب در حالت کهکشند ایستگاه D در لایه سطح۶۲
شکل ۴-۵۴-  نمودار جامع دمای آب در حالت کهکشند ایستگاه‌های (A,B,C,D) در لایه سطح در یک چرخه جزر و مد۶۳
شکل ۴-۵۵- نمودار دمای آب در حالت کهکشند ایستگاه A در لایه میانی۶۴
شکل ۴-۵۶- نمودار دمای آب در حالت کهکشند ایستگاه B در لایه میانی۶۴
شکل ۴-۵۷- نمودار دمای آب در حالت کهکشند ایستگاه C در لایه میانی۶۴
شکل ۴-۵۸- نمودار دمای آب در حالت کهکشند ایستگاه D در لایه میانی۶۴
شکل ۴-۵۹-  نمودار جامع دمای آب در حالت کهکشند ایستگاه‌های (A,B,C,D) در لایه میانی در یک چرخه جزر و مد۶۵
شکل ۴-۶۰- نمودار دمای آب در حالت کهکشند ایستگاه A در لایه زیرین۶۶
شکل ۴-۶۱- نمودار دمای آب در حالت کهکشند ایستگاه B در لایه زیرین۶۶
شکل ۴-۶۲- نمودار دمای آب در حالت کهکشند ایستگاه C در لایه زیرین۶۶
شکل ۴-۶۳- نمودار دمای آب در حالت کهکشند ایستگاه D در لایه زیرین۶۶
شکل ۴-۶۴-  نمودار جامع دمای آب در حالت کهکشند ایستگاه‌های (A,B,C,D) در لایه زیرین در یک چرخه جزر و مد۶۷
شکل ۴-۶۵- نمودار شوری آب در حالت کهکشند ایستگاه A در لایه سطح۶۸
شکل ۴-۶۶- نمودار شوری آب در حالت کهکشند ایستگاه B در لایه سطح۶۸
شکل ۴-۶۷- نمودار شوری آب در حالت کهکشند ایستگاه C در لایه سطح۶۸
شکل ۴-۶۸- نمودار شوری آب در حالت کهکشند ایستگاه D در لایه سطح۶۸
شکل ۴-۶۹-  نمودار جامع شوری آب در حالت کهکشند ایستگاه‌های (A,B,C,D) در لایه سطح در یک چرخه جزر و مد۶۹
شکل ۴-۷۰- نمودار شوری آب در حالت کهکشند ایستگاه A در لایه میانی۷۰
شکل ۴-۷۱- نمودار شوری آب در حالت کهکشند ایستگاه B در لایه میانی۷۰
شکل ۴-۷۲- نمودار شوری آب در حالت کهکشند ایستگاه C در لایه میانی۷۰
شکل ۴-۷۳- نمودار شوری آب در حالت کهکشند ایستگاه D در لایه میانی۷۰
شکل ۴-۷۴-  نمودار جامع شوری آب در حالت کهکشند ایستگاه‌های (A,B,C,D) در لایه میانی در یک چرخه جزر و مد۷۱
شکل ۴-۷۵- نمودار شوری آب در حالت کهکشند ایستگاه A در لایه زیرین۷۲
شکل ۴-۷۶- نمودار شوری آب در حالت کهکشند ایستگاه B در لایه زیرین۷۲
شکل ۴-۷۷- نمودار شوری آب در حالت کهکشند ایستگاه C در لایه زیرین۷۲
شکل ۴-۷۸- نمودار شوری آب در حالت کهکشند ایستگاه D در لایه زیرین۷۲
شکل ۴-۷۹-  نمودار جامع شوری آب در حالت کهکشند ایستگاه‌های (A,B,C,D) در لایه زیرین در یک چرخه جزر و مد۷۳
شکل ۴-۸۰- نمودار چگالی آب در حالت کهکشند ایستگاه A در لایه سطح۷۴
شکل ۴-۸۱- نمودار چگالی آب در حالت کهکشند ایستگاه B در لایه سطح۷۴
شکل ۴-۸۲- نمودار چگالی آب در حالت کهکشند ایستگاه C در لایه سطح۷۴
شکل ۴-۸۳- نمودار چگالی آب در حالت کهکشند ایستگاه D در لایه سطح۷۴
شکل ۴-۸۴-  نمودار جامع چگالی آب در حالت کهکشند ایستگاه‌های (A,B,C,D) در لایه سطح در یک چرخه جزر و مد۷۵
شکل ۴-۸۵- نمودار چگالی آب در حالت کهکشند ایستگاه A در لایه میانی۷۶
شکل ۴-۸۶- نمودار چگالی آب در حالت کهکشند ایستگاه B در لایه میانی۷۶
شکل ۴-۸۷- نمودار چگالی آب در حالت کهکشند ایستگاه C در لایه میانی۷۶
شکل ۴-۸۸- نمودار چگالی آب در حالت کهکشند ایستگاه D در لایه میانی۷۶
شکل ۴-۸۹-  نمودار جامع چگالی آب در حالت کهکشند ایستگاه‌های (A,B,C,D) در لایه میانی در یک چرخه جزر و مد۷۷
شکل ۴-۹۰- نمودار چگالی آب در حالت کهکشند ایستگاه A در لایه زیرین۷۸
شکل ۴-۹۱- نمودار چگالی آب در حالت کهکشند ایستگاه B در لایه زیرین۷۸
شکل ۴-۹۲- نمودار چگالی آب در حالت کهکشند ایستگاه C در لایه زیرین۷۸
شکل ۴-۹۳- نمودار چگالی آب در حالت کهکشند ایستگاه D در لایه زیرین۷۸
شکل ۴-۹۴-  نمودار جامع چگالی آب در حالت کهکشند ایستگاه‌های (A,B,C,D) در لایه زیرین در یک چرخه جزر و مد۷۹
شکل ۴-۹۵-  منحنی هم ارز دما در حالت مد کامل۸۰
شکل ۴-۹۶- منحنی هم ارز شوری در حالت مد کامل۸۲
شکل ۴-۹۷-  کانتور دما در حالت شدت جریانات جزری۸۴
شکل ۴-۹۸- منحنی هم ارز دما در حالت شدت جریانات مدی۸۶
شکل ۵-۱- جهت جریانات جزر و مدی در منطقه اندازه گیری مطابق داده های هواشناسی بوشهر۸۹
شکل ۵-۲- جهت چرخش پسآب وقتی جریانات مدی وجود دارد۹۲
شکل ۵-۳- جهت انتشار پسآب در حالت مد و جزر کامل۹۳
شکل ۵-۴- جهت چرخش پسآب وقتی جریانات جزری وجود دارد۹۳

-۱- مقدمه
دما و شوری دو کمیت بنیادی در اقیانوس‌شناسی فیزیکی و اساس کار اقیانوس شناسان در مطالعه و شناخت فرآیندها در اقیانوس‌ها و حوزه‌های آبی می­باشند، که می­توانند در اثر ورود یک پساب گرم تغییر کرده و باعث آلودگی حرارتی شوند.
ورود پساب گرم نیروگاه اتمی بوشهر می ­تواند سبب تغییر دما و شوری آب در مناطق ساحلی بوشهر شود که خود دارای اثرات زیست‌محیطی بوده و می ­تواند بر کارایی نیروگاه مؤثر باشد.
اندازه‌گیری میدانی دما و شوری در محدوده ورود پساب نیروگاه بوشهر به خلیج‌فارس راهکاری مناسب برای بررسی اثرات تغییرات این دو کمیت در منطقه است.
۱-۲- انرژی هسته‌ای
انرژی به‌دست‌آمده از فعل‌وانفعالات هسته­ای را انرژی هسته­ای می‌گویند. این انرژی از دو منشأ می ­تواند سرچشمه بگیرد. یکی شکافت هسته‌ی اتم‌های سنگین و دیگری همجوشی یا گداخت هسته­ی  اتم­های سبک، به‌اختصار این دو فعل‌وانفعال هسته­ای که به تولید انرژی هسته­ای منجر می‌شوند به‌صورت زیر می‌باشند.
۱-۲-۱- شکافت هسته‌ای
شکافت هسته‌های سنگین به دو هسته سبک‌تر همراه با آزاد شدن مقدار زیادی انرژی است که این فرآیند تنها در هسته‌های سنگینی چون اورانیوم و پلوتونیوم اتفاق می‌افتد. برای ایجاد شکافت مناسب باید واکنش هسته‌ای به‌صورت زنجیره وار و پیوسته انجام گردد.
واکنش شکافت اورانیوم ۲۳۵ به‌صورت زیر است :
تعداد صفحه : ۱۲۷

دانلود رایگان این پایان نامه

برای دیدن لیست بقیه پایان نامه های رشته فیزیک اینجا کلیک کنید

 

مطلب پیشنهادی
پایان نامه رشته علوم قرآن و حدیث عنوان : نقد و بررسی…
Cresta Posts Box by CP