بررسی الگوی انتقال رسوب ناشی تحت عملکرد موج در مصب با استفاده از مدل سازی عددی

پژوهش های علوم و فنون دریایی

مقاله 5، دوره 12، شماره 3، آذر 1396، صفحه 54-63   

نوع مقاله: تحقیقی

نویسندگان

علی کرمی خانیکی¹؛ منیره سادات کیائی^{* 2}

¹دانشگاه آزاد اسلامی گروه فیزیک دریا، واحد علوم و تحقیقات تهران و پژوهشکده حفاظت خاک و آبخیزداری

²دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات تهران

چکیده

 موج یکی از عوامل اصلی شکل دهنده مصب است. شکست موج در آبهای کم عمق دهانه مصب باعث شکل گیری جریان های کرانه ای و انتقال رسوب در این ناحیه می گردد. ارتفاع موج یکی از پارامترهای هیدرودینامیکی است که در این تحقیق اثر آن بر روی الگوی جریان و رسوبگذاری مورد بررسی قرار می گیرد. برای این منظور، یک حوضچه ساحلی که از طریق یک دهانه یا مصب به دریای باز متصل می گردد، در محیط نرم افزار  مایک 21 شبیه سازی  شده است.  برای شبیه سازی آن از یک شبکه مثلثی ساختارنیافته (Unstructured flexible mesh)، با ابعاد10 تا 50 متری، در یک مدل تفاضل محدود استفاده می شود. در این مدلسازی، موج با ارتفاع های 75/.، 5/1 و 2/2 متر با پریود ثابت 8 ثانیه به صورت عمود بر خط ساحل تابیده می شود و مقادیر سرعت جریان و انتقال رسوب ناشی از آن در قسمت های مختلف مصب محاسبه می شود. نتایج شبیه سازی الگوی جریان ناشی از موج را به صورت چهار گردابه با تاوایی معکوس در طرفین کانال نشان می‌دهد که گردابه‌های قوی تر در بالادست دهانه (دریا) تشکیل می شوند که تا حد زیادی در الگوی گردش جریان در مصب موثرند. به طوری که با هجوم امواج مرتفع تر چرخابه‌های روبه دریا در مقیاس بزرگتر تشکیل و موجب افزایش سرعت جریان در کانال می‌شوند، در صورتیکه در حضور امواج کم ارتفاع، چرخابه‌های رو به دریا ضعیف شده و به ساحل نزدیک می‌شوند. متناسب با آن الگوی رسوبگذاری و فرسایش نیز تغییر می کند. الگوی انتقال رسوب ناشی از هجوم موج، نشان می دهد که در زمان های اولیه اجرا و پس از تابش چند صد هزار موج اول موجب بارگذاری در دهانه و مسدود شدن دهانه و بار گذاری در سواحل طرفین دهانه می شود. این الگوی انتقال رسوب در مطالعات میدانی در دهانه خور تیاب در بندر کلاهی مشاهده شد. بر اساس بررسی‌های انجام شده بر روی نتایج مدلسازی‌های عددی انجام شده در خصوص انتقال رسوبات ساحلی، به نظر می‌رسد که الگوی عمود بر ساحل بدون جریان های جزر و مدی یکی از عوامل اصلی ایجاد بارهای رسوبی موازی ساحل و ایجاد ناحیه کم عمق در محدوده ساحلی خور تیاب می‌باشد.

کلیدواژه‌ها

ارتفاع موج؛ فرسایش؛ رسوب غیر چسبنده؛ مصب؛ مایک 21

مراجع

کرمی خانیکی، ع.، سادات کیایی، م. و علی اکبری بیدختی، ع. 1390.  بررسی الگوی جریان و انتقال رسوب در مصب ها تحت اثر امواج عمود بر ساحل با استفاده از یک مدل عددی. سیزدهمین همایش صنایع دریایی بین المللی کیش، ایران.

 

   Fachin, S. & Sancho F. E. P. 2003. Morph dynamic instabilities in the surf zone. Journal of Geology and Mining Research, 105(C10): 24071- 24087. 

   Kennedy, A.B. & Kirby, J.T. 2003. An unsteady wave driver for narrow banded waves: modeling near shore circulation driven by wave groups. Coastal Engineering, 48: 257-27.

Kraus, N.C. 1992. Engineering approaches to cross-shore sediment   transport processes. Proceeding of the short Course on Design and Reliability of Coastal Structures, attached to 23^rd International Conference on Coastal Engineering, Venice, Italy.

   Milittello, A. 2003.  Numerical  simulation  ofsediment  pathways  at  an Idealized Inlet and  Ebb shoal, Proceedings coastal sediments 03, 2003.CD  ROM  by published  by  World scientific  publishing  crop and  East Meets  west  Productions. Croups Cristi. Texas, USA.

Van Leeuwen, S.M. & De Swart, H.E. 2002. Intermediate modeling of tidal inlet systems: spatial asymmetries in flow and mean sediment transport. Continental Shelf Research, 22:1795–1810.

    Seaberg, W. C., king, D. B. & Stephens, B. E. 2001. Tidal Inlet Equilibrium Area Experiments. Inlet Laboratory Investigations Coastal and Hydraulics Laboratory, ERDC/CHL.TR-01-20.