مطالعه ايجاد شبكه پايش آب سطحي،آب زير زميني و خاك،براي مجتمع پالايشگاه كرمانشاه

مطالعه ايجاد شبكه پايش آب سطحي،آب زير زميني و خاك،براي مجتمع پالايشگاه كرمانشاه

ايران جزء كشور هاي عمده توليد كننده نفت و فراورده هاي آن بوده و به دليل قدمت اين صنعت در ايران و قديمي بودن بسياري از تأسيسات پالايشگاهي،نشت مواد نفتي از بخش هاي مختلف پالايشگاه و ورود آن به محيط زيست كاملا محتمل مي باشد بنابراين الودگي آب هاي زير زميني در پالايشگاه ها به عنوان بخش مهمي از محيط زيست دور از انتظار نيست.همچنين به دليل اينكه ايران در منطقه خشك و نيمه خشك قرار دارد،منابع آب زير زميني به دليل محدود بودن اهميت خاصي پيدا مي كنند و نظارت و پايش آن جز ملزومات محسوب ميشود.

بنا به آنچه گفته شد و همچنين نبود شبكه پايش در پالايشگاه كرمانشاه و مطالعات لازم در اين زمينه،وجود يك شبكه پايش بهينه و كارآمد ضروري بنظر مي رسد. از سوي ديگر بمباران هاي متعدد در دوران جنگ تحميلي احتمال وجود آلودگي در آب زير زميني را افزايش مي دهد.علاوه بر اين مشاهده LNAPL در بعضي گمانه ها در بازديدي كه از منطقه صورت گرفت،لزوم طراحي شبكه پايش را تقويت مي كند.

لزوم طراحي و ايجا شبكه پايش آب زير زميني در پالايشگاه نفت كرمانشاه با توجه به دلايل زير الزامي است:

1. شبكه پايش براي كنترل نشت الودگي هاي احتمالي در حال و آينده است و صرف اينكه هنوز هيچ آلودگي در منطقه گزارش نشده است دليل بر نبود الودگي نيست.
2. تأسيسات متعدد رو زميني و زير زميني در محدوده پالايشگاه كرمانشاه وجود دارند كه همه آنها پتانسيل نشت و انتقال الاينده ها به اب زير زميني را دارند و بايستي هر گونه نشت جزئي از مخازن و تأسيسات و انتقال انها به آب زير زميني به وسيله يك برنامه منظم پايش تحت كنترل قرار گيرند.
3. اگاهي سريع از ورود الاينده هاي نفتي براي پاكسازي آنها و كاهش هزينه هاي پاكسازي بسيار مهم و حياتي است.
4. اگاهي سريع از ورود مواد نفتي از اتلاف سرمايه هاي ملي جلوگيري خواهد كرد.
5. پالايشگاه كرمانشاه در طي جنگ تحميلي بارها توسط هواپيما هاي عراقي بمباران شده است و احتمال ورود مواد نفتي به آبخوان منطقه دور از انتظار نيست.
6. به دليل قرار گيري پالايشگاه كرمانشاه در مركز شهر كرمانشاه بررسي نشت و يا الودگي احتمالي آب زير زميني از حساسيت و اهميت ويژه اي برخوردار است.

اهداف طرح:

1. تعيين بهينه ترين تعداد چاه هاي پايش اب زير زميني و نقاط نمونه برداري از آن ها در منطقه
2. تعيين محل چاه هاي مشاهده اي و ايستگاه هاي نمونه برداري آب زير زميني بر اساس روش هاي مكان يابي با توجه به محدوديت هاي محلي
3. تعيين خصوصيات چاه هاي پايش پيشنهادي شامل عمق،قطر حفاري،نحوه لوله گزاري و انجام ازمايشات حين حفاري
4. اولويت بندي حفاري چاه هاي پايش بر اساس اهميت و موقعيت مكاني و اولويت بندي ايستگاه هاي نمونه برداري اب زير زميني
5. ارائه بهترين برنامه پايش از نظر تواتر اندازه گيري ها و نمونه برداري ها
6. جمع اوري اطلاعات مربوط به خصوصيات آبخوان هاي موجود در منطقه شامل :
7. جهت حركت اب زير زميني
8. عمق اب زير زميني و ضخامت منطقه غير اشباع
9. پايش نوسانات كوتاه مدت و بلند مدت يطح اب زير زميني

بررسي آلودگي هاي احتمالي موجود در آبهاي سطحي و زير زميني منطقه از طريق نمونه برداري از آبهاي زير زميني منطقه و آناليز هيدروكربن هاي موجود.

در اين پژوهش نمونه برداري از 12 نقطه صورت گرفت و از هر نقطه 3 نمونه عناصر اصلي ،فلزات سنگين و مواد نفتي ،برداشت شد كه در نهايت 36 نمونه را شامل مي شود.

جهت آناليز عناصر اصلي 12 نمونه برداشته شد كه شامل 5 نمونه ازچاه بهره برداري(W1-W2-W4-W5-W6)، 5 نمونه از گمانه يا چاه شاهد (BH1-BH2-BH3-BH4-BH5) و 2 نمونه (R1-R2) از بالا دست و پايين دست رودخانه قره سو(جهت بررسي ارتباط بين اب زيرزميني محدوده پالايشگاه و رودخانه) مي باشد.

بعد از اتمام نمونه برداري ، نمونه ها جهت اندازه گيري به ازمايشگاه فرستاده شدند.

همچنين نمونه برداري از خاك از 8 محل در عمق هاي 0-30 و 30-60 انجام شد .

طراحي شبكه پايش براي مجتمع پخش و پالايشگاه كرمانشاه

1-در مرحله اول منطقه ي مورد مطالعه را بوسيله ي نرم افزار MATLAB بصورت سلول هاي 30 در 30 شبكه بندي ميكنيم كه محل تلاقي اين سلول ها بعنوان گره(محل گمانه هاي فرضي) در نظر گرفته شد.بر اين اساس تعداد كل گره ها 201 عدد شد كه 138 گره براي پالايشگاه و 63 گره براي مجتمع پخش در نظر گرفته شد.

2-طراحي شبكه پايش آب سطحي و خاك طي 4مرحله زير انجام مي شود:

• طراحي اوليه شبكه پايش بر اساس موقعيت مكاني آلاينده ها،مكان هاي با سوابق نشتي وخصوصيت محيط آب سطحي و خاك
• بهينه سازي نقاط پيش با استفاده از نرم افرارها روش هاي مربوطه
• تصحيح خروجي مدل و نرم افزار ها و نهايي سازي شبكه پايش
• تدوين برنامه پايش براي منابع آب سطحي و خاك منطقه

مراحل ساخت مدل بهينه سازي شامل شبكه بندي منطقه مورد مطالعه و تعيين محدوديت هاي مدل توسط برنامه نويسي در MATLAB وتعيين وزن براي گره هاي مورد نظر بر اساس اهميت نسبي آنها با توجه به نزديكي به منشاء آلودگي و در نهايت حل مدل بهينه سازي جهت مشخص نمودن تعداد نقاط پايش بوسيله نرم افزار LINGO

بعد از مشخص شدن ايستگاه هاي پايش براي خاك،پيشنهاد مي شود نمونه برداري و آناليز نمونه هاي خاك به طور ساليانه از ايستگاه هاي مشخص شده صورت گيرد،نمونه برداري ها از عمق(30-0)سانتي متر و فقط مواد نفتي TPH مورد آناليز قرار گيرد،همچنين نمونه برداري بايستي در انتهاي فصل خشك يعني شهريور ماه صورت گيرد.

تعيين ايستگاه هاي پايش براي آب سطحي:

براي تعيين موقعيت ايستگاه هاي پايش اب سطحي ابتدا موقعيت كانال هاي زهكشي موجود در مجتمع پخش و پالايشگاه بر روي نقشه رسم گرديد و سپس با توجه به موقعيت تأسيسات،جهت جريان آب سطحي و همچنين نتايج نمونه برداري و نقاط آلوده،22 ايستگاه در نظر گرفته شد.همچنين براي پايش آب هاي سطحي،پيشنهاد مي شود نمونه برداري به صورت فصلي و براي آناليز مواد نفتي كل (TPH) صورت گيرد.

برآورد احجام و هزينه هاي حفاري:

در اين بخش براي 30 گمانه با اولويت اول حفاري احجام و هزينه هاي حفاري برآورد گرديد ،بدين منظور براي براورد هزينه موارد زير بررسي ميگردد :

قطر حفاري (5 اينج) ،عمق گمانه ها (35 متر) ،جنس لوله ها(پلي وينيل كلرايد)،آزمايشات حين حفاري،مغزه گيري ،ساخت بلوك بتوني و شماره گذاري

براورد هزينه ها بر اساس فهرست بهاي منتظر شده از طرف سازمان مديريت و برنامه ريزي كشور انجام شده است. و قيمت اعلامي مربوط به سال 93 مي باشد

تعرفه خدمات ژئوتكنيك و مقاومت مصالح در سال 93:

فصل اول (گمانه زني و نمونه برداري ) :3.284.452.840 ريال

فصل دوم:آزمايش هاي صحرايي 255.651.200 ريال

فصل چهارم شامل خدمات مهندسي ژئوتكنيك(مقطعي)،تهيه و ارائه گزارش نتايج عمليات مطالعاتي ژئوتكنيك:99.079.335 ريال

مجموع قرارداد :3.639.183.375 ريال

نتيجه گيري :

1. بر اساس نمودار پايپر،تيپ غالب منطقه مورد مطالعه بي كربنات و كاتيون منيزيم و كلسيم به عنوان رخساره منطقه مي باشد.
2. باتوجه به نمودار شولر از بين نمونه هاي آب زير زميني پالايشگاه كرمانشاه نمونه هاي BH2,R2 داراي كيفيت خوب W6,R1،BH4 داراي كيفيت متوسط،BH1,W1,W2,W4,W5 داراي كيفيت قابل قبول و BH3,BH5 داراي كيفيت نامناسب براي مصرف شرب مي باشند.
3. آناليز مواد هيدروكربني در نمونه هاي برداشت شده از گمانه هاي موجود در پالايشگاه نشان مي دهد كه تمام نمونه ها آلوده به مواد هيدروكربني مي باشد كه در نمونه BH4,W4,W6,W2 و BH5 تركيبات BTEX شناسايي شده است.
4. ميزان الودگي در دو نمونه R1 و R2 كه مربوط به رودخانه قره سو مي باشد نسبت به ساير نمونه ها بيشتر بوده كه احتمالا ناشي از آبهاي رها شده به داخل رودخانه مي باشد به طوري كه در پايين دست پالايشگاه غلظت آلاينده ها بيشتر از بالادست پالايشگاه بوده و احتمال ورود آلاينده از پالايشگاه به رودخانه وجود دارد .در زمان نمونه برداري ،تخليه پساب از سمت پالايشگاه به رودخانه مشاهده گرديد.
5. با توجه به اينكه آبخوان بايد تمام شرايط لازم را جهت دارا بودن توانايي خودپالايي داشته باشد ليكن به دليل فراهم نبودن شرايط لازم را از نظر يون آهن ،نيترات ،كلر و سولفات آبخوان پالايشگاه كرمانشاه ،توانايي خودپالايي و تجزيه زيستي را ندارد.بنابراين اولا نياز به انجام عمليات پاكسازي تهاجمي بودهو ثانيا بايستي حين عمليات پاكسازي پارامتر هايي كه شرايط را نامناسب كرده اند اصلاح شوند و يا در زمان پاكسازي عناصري مثل پتاسيم،سديم،نيترات و فسفات،به آبخوان اضافه شوند.
6. طراحي شبكه پايش براي پالايشگاه كرمانشاه و مجتمع پخش بر اساس مدل MCLP با بكارگيري نرم افزار MATLAB و بهينه سازي توسط نرم افزار LINGO انجام شد كه بر اساس آن تعداد اوليه گمانه ها 201 عدد كه بعد از بهينه سازي 71 گمانه رسيد كه 55 گمانه مربوط به پالايشگاه و 16 گمانه مربوط به مجتمع پخش مي باشد.
7. شبكه پايش طراحي شده با بيشترين تراكم گمانه در محل مخازن پالايشگاه و مجتمع پخش و كمترين تراكم گمانه در منطقه اداري منطقه مورد مطالعه را تحت پوشش قرار مي دهد.
8. بر اساس بهينه سازي شبكه پايش اب سطحي 23 نقطه نمونه برداري در نظر گرفته شده است،كه 4 نقطه مربوط به مجتمع پخش و 19 نقطه ديگر مربوط به مجتمع پالايشگاه است.
9. شبكه پايش بهينه سازي شده براي خاك شامل 25 نقطه نمونه برداري بوده كه از اين بين 21 نقطه مربوط به پالايشگاه و 4 نقطه مربوط به مجتمع پخش است.

پيشنهادات

1. بر اساس اولويت بندي صورت گرفته ،از 55 گمانه موجود در پالايشگاه 30 گمانه در اولويت اول و 25 گمانه در اولويت دوم حفر قرار گرفتند كه حفاري اين گمانه ها بر اساس اولويت تعيين شده با توجه به الودگي مشاهده شده در نمونه ها توصيه مي گردد.
2. با توجه به اينكه در چاه شماره 3(BH3) الودگي به مواد نفتي مشاهده شده است ،نياز است مطالعه بيشتري جهت تعيين منشأ الودگي و گسترش آن در منطقه و همچنين تعيين ساير مناطق الوده صورت گيرد.بنابراين لازم مي باشد پايش الودگي در منطقه شامل اندازه گيري ضخامت ماده نفتي و آناليزو نمونه برداري آب زير زميني به صورت هر شش ماه يكبار و پايش تراز سطح ايستابي به صورت فصلي در تمام گمانه ها صورت گيرد.
3. پيشنهاد مي شود نمونه برداري و آناليز نمونه هاي خاك به طور ساليانه از ايستگاه هاي مشخص شده صورت گيرد،نمونه برداري ها از عمق (0-30)سانتي متر و فقط مواد نفتي TPH مورد اناليز قرار گيرد ،همچنين نمونه برداري بايستي در انتهاي فصل خشك يعني شهريور ماه صورت گيرد.همچنين براي پايش آب هاي سطحي پيشنهاد

مي شود نمونه برداري به صورت فصلي و آناليز مواد هيدروكربني كل (TPH) صورت گيرد.