عنوان پایان‌نامه
مدلسازی عددی دوبعدی افقی تغییر شکل سواحل
- رشته تحصیلی
- مهندسی عمران-سازه های دریایی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس یک فنی شماره ثبت: 1517;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 48918
- تاریخ دفاع
- ۱۶ خرداد ۱۳۹۰
- دانشجو
- محمد روح نیا
- استاد راهنما
- سیدپیمان بدیعی
- چکیده
- با توجه به اهمیت انکارناپذیر مناطق ساحلی به لحاظ اقتصادی، زیست¬محیطی و ... حفاظت از ساحل از مهم¬ترین موضوع¬های مهندسی سواحل می¬باشد. رسوب¬گذاری و فرسایش و به طور کلی تغییرات توپوگرافیک بستر دریا به دنبال انتقال رسوبات، بر اثر امواج و جریان¬های دریایی اتفاق می-افتند. در این تحقیق، سعی شده است تا با تلفیق ابزارهای مهندسی موجود در پیش¬بینی تغییر-شکل سواحل به ابزاری مناسب و با دقت پیش¬بینی بالاتر دست یابیم. بدین منظور از مدلی که توسط Uda و همکاران او در سال 2004 ارائه شده¬است، استفاده نموده¬ایم. این مدل مبتنی بر تئوری تک¬خطی می¬باشد و تغییرات خط ساحل را تحت اثر رانه رسوبی موازی ساحل محاسبه می-نماید. اما به منظور استحصال نتایج دقیق¬تر برای تغییر¬شکل خط ساحل، باید تغییر¬شکل¬ پروفیل بستر دریا تحت اثر رژیم انتقال رسوب در راستای عمود بر ساحل را نیز در نظر داشت. بدین منظور از مدل SBEACH که در سال 1990 توسط Larson و Kraus ارایه شده است و تغییر¬شکل پروفیل بستر دریا را تحت اثر جریانات عمود بر ساحل محاسبه می¬نماید، استفاده شده است. کد برنامه SBEACH باز نویسی شده است و سپس با مدل تک خطی تغییرات مورفولوژیک تلفیق شده است. در مثال آبشکن نتایج حاصل از این مدل عددی اختلاف چندانی با روش تحلیلی ندارد. در حالت طول محدود آبشکن، در روش تحلیلی بعد از آغاز کنارگذری خط ساحل در جوار آبشکن پیش¬روی نخواهد داشت اما در روش عددی با در نظر گرفتن پدیده کنارگذری پیش¬روی خط ساحل در طول زمان اجرای مدل، با سرعت کمی ادامه پیدا می¬کند که این با واقعیت بیشتر از روش تحلیلی مطابق است. در ادامه تغییر¬شکل خط ساحل در دوحالت وجود آبشکن با طول محدود و زبانه مستطیلی، با در نظر گرفتن تغییرات شکل پروفیل بستر دریا محاسبه شد و با نتایج حاصل از مدل عددی یک بعدی مقایسه شده است.
- Abstract
- In this study the aim is to device a simple numerical tool to calculate morphological changes in near shore coastal areas in two horizontal directions. The model basically solves the mass conservation equation. The solution is based on the one-line method proposed by Watanabe et al (2004). This approach is further developed to include cross shore transport within each shore normal slice of the discrete computational domain. The one-line morphologic model proposed by Watanabe is used as a basis. As opposed to the conventional one-line models, the curvature of the shoreline is accounted by considering shore normal slices with non parallel side faces. A system of local coordinates, (xi, yi) is used within each computational slice around nodal point Pin to calculate the movement of this point, towards its new position Pin+1 in the next time step. Wave-induced seabed profile change is calculated by applying the method proposed in SBEACH model (Larsen. M and Kraus .N.C (1990)). The rate of cross shore sediment transport is related to difference between the actual and equilibrium energy dissipation rates of beach profile. Sediment transport rates are calculated in each point. The long shore model and cross shore model are combined together to predict movement of shoreline and changes in seabed profile. Effective parameters of both long shore and cross shore directions are considered. The performance of the model is evaluated by simulation of morphological changes caused by a groin on an initially straight shoreline. Also, erosion of a rectangular shaped beach nourishment is calculated by the model and the results are compared with analytical methods. Finally, results of one-dimensional and two-dimensional methods are compared.
