طرح کلان ملی پایش و پیش بینی دریایی کشور

طرح کلان ملی پایش و پیش بینی دریایی کشور اختصاص به طراحی و اجرای بزرگترین شبکه جمع آوری داده های دریایی ایران دارد. این طرح با حمایت مالی معاونت علمی و فنی ریاست جمهوری و سازمان بنادر و دریانوردی، توسط پژوهشگاه علوم و تکنولوژی زیردریایی دانشگاه صنعتی اصفهان به انجام رسیده است. اجرای چنین طرحی تماما با تکیه بر توان فنی و مهندسی داخلی کشور بوده و در نوع خود می تواند زمینه ساز تحولی شگرف در حوزه های مختلف مهندسی دریا و علوم دریایی ایران باشد. شبکه پیش بینی شده بر اساس مطالعات جامع اداره کل مهندسی سواحل و بنادر طرح ریزی شده و شامل حداقل تعداد یازده مجموعه اندازه گیری در آب های شمالی و جنوبی کشور می باشد. هر مجموعه اندازه گیری از سه ایستگاه آب عمیق (بویه موج نگار)، ایستگاه هواشناسی ساحلی و ایستگاه دریافت داده ها تشکیل شده است. علاوه بر آن تاسیس آزمایشگاه اندازه گیری مشخصه های دریایی و همچنین راه اندازی مرکز پیش بینی امواج از دیگر موضوعات انجام شده در این طرح است.
این طرح بر مبنای نیازهای سازمان بنادر و دریانوردی شکل گرفته و قطعا با توجه به نیاز سایر ارگان های دریایی نظیر سازمان هواشناسی کشور، شرکت نفت، سازمان محیط زیست، صنایع دفاعی و همچنین همکاری های بین المللی در آبهای منطقه قابل توسعه است.
از جمله دلایل ضروری جهت انجام این طرح می توان به مواردی نظیر تامین نیازهای ارگان های دریایی کشور، تامین اطلاعات پایه جهت ساخت سازه های ساحلی و فراساحلی، سیستم های هشدار هواشناسی و اقیانوس شناسی، سرویس های پیش بینی وضع هوا و دریا، جمع آوری اطلاعات تخصصی برای شناخت بهتر از ماهیت اقلیم سواحل و الزامات قانونی برای فراهم آوری داده های لحظه ای برای استفاده کنندگان از دریا اشاره کرد. بخشی از این ضرورت ها نیز در جهت صحت-سنجی سیستم های پیش بینی هواشناسی و اقیانوس شناسی و کالیبراسیون مدل های پیش بینی امواج به کار می روند.

انجام این طرح از نقطه نظرهای زیر اهمیت بسیار زیادی دارد:

  • بزرگترین و کاملترین شبکه اندازه گیری مشخصه های دریایی در منطقه
  • قطع وابستگی های فناوری به خارج کشور و جایگزینی فناوری های بومی در حوزه دریا
  • نمونه ای از همکاری های موفق صنعت و دانشگاه
  • فراهم نمودن ابزار تحقیقات کاربردی و پایه ای در سطح منطقه و بین المللی
  • پاسخگویی به نیازهای فعلی و آتی سازمان بنادر و دریانوردی
  • ایجاد پایگاه لازم جهت فراهم کردن سایر نیازهای اندازه گیری در کشور
  • بکارگیری کامل توان علمی و فنی و مهندسی کشور در طراحی و ساخت تجهیزات اندازه گیری مشخصه های دریایی
  • پشتیبانی، تعمیرات، نصب، راه اندازی و کالیبراسیون تجهیزات بر مبنای توانمندی داخلی
  • ایجاد فضای لازم جهت صادرات محصولات و خدمات فنی و مهندسی دانش بنیان
سازمان بنادر و دریانوردی به عنوان یکی از بزرگترین ارگان های دریایی کشور و بر اساس اهداف و وظایف حاکمیتی خود و به منظور تکمیل شبکه اندازه گیری مشخصه های دریایی آب های ایران و ایجاد کاملترین بانک اطلاعاتی دریایی منطقه اقدام به تعریف و انجام این طرح نموده است. با در نظر گرفتن سایر طرح های این سازمان در حوزه مهندسی سواحل و بنادر و با اتکا به تجارب با ارزش مدیریتی و کارشناسی در چندین پروژه مطالعاتی و اجرایی، شبکه پیشنهادی میتواند پوششی کامل از اطلاعات مورد نیاز را فراهم آورد. در تهیه طرح شبکه مزبور مواردی چون مسیر عبور ماهواره هایی که وظیفه ثبت پارامترهای دریایی را به عهده دارند (به منظور استفاده در واسنجی اطلاعات برداشت شده توسط این ماهواره ها) مورد توجه قرار گرفته است. در طرح فوق جانمایی بویه های آب عمیق حتی المقدور دور از ساحل بوده و در عین حال سعی شده است نگهداری، برقراری ارتباط و ایمنی آنها نیز عملی باشد. مکان های تعیین شده شامل 8 نقطه در سواحل جنوبی و 3 نقطه در سواحل شمالی کشور می باشند.
این ایستگاه ها میتوانند پارامترهای موج و باد منطقه را با جزئیات کامل ثبت و ذخیره نمایند. در سواحل دریای عمان جهت ثبت مشخصه های موج سه بویه در نظر گرفته شده است. مکان های پیشنهادی در چابهار، جاسک و نقطه ای در نزدیکی مرز استان های سیستان و بلوچستان و هرمزگان (شرق گوگسر) می باشد. بویه پیش بینی شده برای چابهار امواج تولید شده در دریای عمان و امواج دورا که در اقیانوس هند شکل گرفته و به سمت سواحل ایران منتشر می شوند را ثبت می کند. سیستم اندازه گیری مستقر در جاسک نیز پارامترهای موج و هواشناسی در بخش غربی دریای عمان را فراهم می کند و امواجی را که به سمت تنگه هرمز انتشار میابند را تحت پوشش قرار می دهد. در مورد خلیج فارس نیز جهت ثبت اقلیم موج نقاطی در بندر بوشهر، عسلویه و اطراف سکوهای نفتی در نظر گرفته شده است. بویه های بوشهر و عسلویه وضعیت موج در بخش های شمالی و مرکزی خلیج فارس را ثبت می کنند.
با توجه به موقعیت بسیار حساس و مهم تنگه هرمز و الگوهای متفاوت باد و موج در این منطقه ثبت این پارامترها بسیار حیاتی می باشد لذا بدین منظور یه دستگاه بویه موج نگار در جنوب شرق جزیره قشم پیش بینی شده است. موقعیت این بویه به گونه ای انتخاب شده است که بتواند معرف شرایط موج در هردو بخش غربی و شرقی تنگه هرمز باشد.
برای سواحل شمال سه بویه موج نگار در امتداد سواحل دریای خزر در نظر گرفته شده است. این سه نقطه عبارتند از : انزلی، نوشهر و امیرآباد.
در طرح مذکور علاوه بر ایستگاه های موج نگاری در آب های عمیق مستقر در بنادر ایستگاه های هواشناسی برای توصیف دقیق داده های هواشناسی استفاده شده است.

تجهیزات مورد نیاز در برپایی شبکه

جهت برپایی شبکه پیشنهادی سیستم های زیر مورد نیاز هستند:

  • بویه های هواشناسی و اقیانوس شناسی و موج نگاری قابل بکارگیری در آبهای نیمه عمیق و عمیق
  • سیستم فرستنده داده ها مستقر بر روی بویه ها
  • ایستگاه های دریافت و ذخیره اطلاعات در خشکی
  • ایستگاه اصلی مرکز پایش و پیش بینی
بر اساس تجارب موجود در پژوهشگاه علوم و فناوری زیردریا در دانشگاه صنعتی اصفهان طراحی و ساخت تمامی اجزاء موردنیاز این طرح براساس توانمندی موجود در داخل کشور صورت گرفته است.
بر اساس اطلاعات مندرج در طراحی شبکه مورد نظر سازمان، اجزاء زیر مورد نیاز می باشند:
  • بدنه بویه موج نگار
  • سخت افزار الکترونیکی پردازشگر مرکزی بویه موج نگار
  • سیستم مدیریت انرژی بویه موج نگار
  • سیستم پردازنده مرکزی بویه موج نگار و سیستم جمع آوری اطلاعات یکپارچه
  • سنسورهای هواشناسی شامل سنسورهای : دمای هوا، فشار هوا، رطوبت نسبی، سرعت باد و جهت باد
  • سنسورهای اقیانوس شناسی بویه موج نگار
  • سنسورموج نگار با قابلیت ثبت طیف جهت دار امواج
  • سیستم ارتباط رادیویی بویه موج نگار
  • سیستم تعیین موقعیت بویه موج نگار
  • سیستم مهار بویه موج نگار
  • پایگاه مستقر در ایستگاه ساحلی
  • سیستم تغذیه ایستگاه ساحلی
  • سیستم ارتباط رادیویی ساحلی
  • تجهیزات مخابراتی ایستگاه مرکزی
  • نرم افزار جامع شبکه پایش و پیش بینی دریایی کشور

ساختار انجام طرح و فازهای انجام آن

تمامی فعالیت های انجام شده در این طرح از طریق تشکیل کمیته های راهبری و جلسات متعدد کمیته اجرایی مورد ارزیابی و نظارت قرار گرفته است.کمیته راهبری زیر نظر معاونت علمی و فناوری ریاست جمهوری و در حوزه معاونت تشکیل شده و تعیین و تصویب سیاست ها و نظارت کلان بر انجام طرح و حسن اجرای آن را عهده دار بوده است.کمیته اجرایی طرح نیز با عضویت نمایندگان سازمان بنادر و دریانوردی و دانشگاه صنعتی اصفهان، برنامه ریزی عملیاتی اجرای طرح و نظارت و ارزیابی بر تمام مراحل اجرایی طرح و احراز اطمینان از اجرای مفاد قرارداد موضوع طرح را به انجام رسانیده است.
انجام این طرح در دانشگاه صنعتی اصفهان (پژوهشکده علوم و فناوری زیردریا) و در قالب هشت فاز زیر صورت گرفته است:
فاز اول) ساخت یک نمونه بویه موج نگار آب عمیق، بویه موج و جریان آب کم عمق و انجام آزمون های مرتبط
فاز دوم) ساخت و تحویل ده دستگاه بویه موج نگار
فاز سوم) ساخت و تحویل ده ایستگاه هواشناسی ساحلی
فاز چهارم) طراحی و برپایی آزمایشگاه ملی مرجع اندازه گیری و کالیبراسیون تجهیزات مشخصه های دریایی جهت پشتیبانی شبکه
فاز پنجم) طراحی و راه اندازی سیستم نرم افزار کنترل کیفی آنی داده های شبکه
فاز ششم) طراحی و پیاده سازی ایستگاه اصلی پایش و پیش بینی دریایی کشور
فاز هفتم) نصب و راه اندازی و بهره برداری از تجهیزات و آموزش جهت بهره برداری
فاز هشتم) برپایی ایستگاه ساحلی به تعداد یازده عدد