بررسی تغییرات ریخت پویایی مصبهای جزرومدی مطلوب تحت اثر توأم جزر و مد و امواج عمود بر ساحل با استفاده از شبیه سازی عددی

فصلنامه علمی مهندسی منابع آب

مقاله 6، دوره 5، شماره 14، مهر و آبان 1391، صفحه 61-78   

نویسندگان

منیره سادات کیایی^{* 1}؛ علی کرمی خانیکی²؛ عباسعلی علی اکبری بیدختی³

¹دانشجوی دکترای فیزیک دریا دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات تهران

²مدرس دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات تهران و عضو هئیت علمی پژوهشکده حفاظت خاک و آبخیز داری

³مدرس دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات تهران

تاریخ دریافت: 16 دی 1394،  تاریخ پذیرش: 16 دی 1394 

چکیده

مصبها پهنه‌هایی تأثیرگذار بر مهار کردن حرکات رسوب و توزیع آن در سواحل می باشند. لذا، شناسایی عوامل مؤثر بر آب پویایی مصبها که به‌عنوان فرایندهای انتقال و از عوامل مهم در تعیین هندسه و شکل سواحل و مصبها محسوب می‌شوند، حائز اهمیت اند بسیارند. موج و جزر و مد از عوامل اصلی شکل دهنده‌ی مصبها می‌باشند. در این تحقیق، اثر هر دو عامل به صورت توأم، مورد بررسی قرار می گیرد. بدین منظور، یک حوضچه‌ی ساحلی، که از طریق یک مصب به دریای باز متصل می-شود، در محیط نرم افزار مایک 21 همانندسازی شده است. در این شبیه، از یک شبکه‌ی مثلثی ساختار نیافته، با ابعاد 10 تا 50 متری، در یک شبیه تفاضل محدود با گام زمانی 2 ثانیه استفاده شده است. بطور همزمان، موج و جزر و مد با ارتفاع‌های مختلف، به طرف دهانه فرستاده می‌شود. الگوی جریان نشان می‌دهد که با شبیه سازی در حالت توأم، ریخت‌شناسی مصب به گونه ای تغییر می‌کند که پس از گذشتن زمان، به حالت تعادل می رسد، که در این صورت، مصب، مطلوب خواهد بود. علاوه بر آن، به وسیله‌ی شاخص بدون بعد Hw/Ht فراسنج غالب در مصب را می توان تعیین کرد. برای محاسبه‌ی عوارض ته‌نشینی در مصب، ابتدا هر یک را بطور جداگانه، تحت موج تنها و جزر و مد تنها، تعیین کرده، سپس مجموع مقادیر را محاسبه می‌کنیم. مقادیر به دست آمده با مقادیر در حالت توأم، یکسان هستند.
 

کلیدواژه‌ها

مصب؛ آب پویایی؛ رسوبگذاری؛ مایک 21

مراجع

2. Castelle B., Bourge, J., Molnar,Strauss, N. D., Deschamps, S. andTomlinson, R. 2004. Dynamics of awave-dominated tidal inlet and influenceon adjacent beaches, CurrumbinCreek, Gold Coast, Australia, CoastalEngineering 54 (2004) 77–90.

3. Cayocca, F. 2001, Long-term morphologicalmodeling of a tidal inlet: Thearcachon basin, France, Coastal Eng42: 115–142.

4. Chen J. L., Hsu, T., and Fachin Shi.2012. Numerical modeling of hydrodynamicsNew River Inlet (NC) using NearCOM-TVD, Center for AppliedCoastal Research, Civil & EnvironmentalEngineering University of Delaware,and Newark, DE 19716, USA.

5. Davis, R.A., and Hayes, M.O. 1979.What is a wave-dominated coast? Mar.Geol. 60: 313 329.

6. DHI. 2007. Mike21„s User Manual;Danish Hydraulics Institute, Denmark.

7. Ding Y., Wang Sam, S.Y. 2010, Modelingof wave- current interaction usinga multi directional wave actionbalance equations. Coastal.67:, 145-158.

8. Fiechter J., Kelly, L., Christopher, S.,Mooers, N.K. and Kraus, B. 2006.Hydrodynamics and sedimenttransport in a Florida tidal inlet. Estuarine,Coastal and Shelf Sci 70:, 297-304

9. FitzGerald, D. M., Kraus, N.C., andHands, E. B. 2001. “Natural mechanismsof sediment bypassing at tidalinlets,” ERDC/CHL CHETN-IV-30,U.S. Army Engineer Research andDevelopment Center, Vicksburg, MS.

10. Grant, W. D., and Madsen, O. S. 1979.Combined wave and current interactionwith a rough bottom. J. Geophysi.Res. 84 (C4): 1797-1808.

11. Hayes, M.O. 1979. Barrier islandmorphology as a function of tidal andwave regime. p. 1-28 In: S.P. Leatherman,S.P. (ed.), Barrier Islands, fromthe Gulf of St Laurence to the Gulf ofMexico. Academic Press, N.Y.

12. Militello, A. C., Kraus, N. N. 2003“Numerical simulation of sedimentpathways at an Idealized Inlet andebb shoal” Proc Coastal Sediments03.CD –ROM published by WorldScientific Publishing Crop , and EastMeets West Productions. CorpusChristi ,Texas, USA.ISBN 981-238-422-7.

13. Morris B D., Davidson, M. A. andHuntley, D. A. 2001, Estimates of theseasonal morphological evolution ofthe Barra Nova Inlet using video techniques.Continental Shelf Research263–278.

14. Sorensen, O. R., Hansen, H. K. andOliver, J. P. 2006. Numerical modelingof wave-current interaction in tidalareas using an unstructured finite volumetechnique. Proc. 30 th Int ConfCoastal Eng 2006, San Diego, California,USA. 1: 653-665.

15. US Army Corps of Engineers, 2001.Coastal Engineering Manual.

16. Warner, J. C., C. R., Sherwood, R.P.,Signell, C., Harris, and H.G., Arango,2008. Development of a threedimensional,regional, coupled wave,current, and sediment-transport model.Comput. Geosci, 34: 1284-1306.

17. Wu L., Changsheng, C., Peifang, G.,Maochong, S., Jianhua, Q.I. andJianzhong, G.E. 2011. A FVCOMBasedunstructured grid wave, current,sediment. J. Ocean Univ. China (Oceanicand Coastal Sea Research).Transport Model, I. Model Descriptionand Validation. 1:1212-124