شبيهسازي عددي امواج در درياي خزر با استفاده از مدل نسل سوم موج: كاليبره كردن و اعتبارسنجي فرمول‌بندي جديد

كارشناسي ارشد

شبيهسازي امواج با استفاده از مدلهاي نسل سوم موج بهعنوان ابزاري قدرتمند در پيشبيني مشخصات موج در محيطهاي با فيزيك متفاوت شناخته شدهاند. اين مدلها از روابط گوناگوني براي محاسبه انرژي ورودي و زوال انرژي موج ناشي از عوامل فيزيكي مختلف، استفاده ميكنند. در اين تحقيق مدل نسل سوم WAVEWATCH_III براي ارزيابي عملكرد و كاليبراسيون بروزترين فرمولبندي اعمال شده در اين مدل، با نام ST6 براي انرژي ورودي از باد به موج و زوال انرژي سفيدك تاج موج، در درياي خزر به‌كار گرفته شده است. محيط بسته درياي خزر، شامل سه منطقه بههم پيوسته با فيزيك متفاوت، موسوم به خزر شمالي، مياني و جنوبي است؛ از اين رو، فيزيك ويژه منطقه، نقش بسيار مهمي در روند شبيهسازي و نزديك كردن نتايج به واقعيت منطقه دارد. مدلسازي امواج در درياي خزر با تغيير پارامترهاي روش ST6، در كنار به كارگيري دو روش اصطكاك بستر، BT1 و BT4 به‌منظور يافتن بهترين تطابق ميان نتايج مدلسازي و مشاهدات ميداني در سال 2013 با تمركز بر داده‌هاي خزر جنوبي انجام شد. مقايسه اطلاعات خروجي مدل و نتايج مشاهداتي حاصل از پروژه پايش سواحل شمالي كشور و نيز داده‌هاي سنجش از دور سنجنده‌هاي ارتفاع‌سنج، از طريق بررسي خطاهاي آماري انجام شد. كاليبراسيون روش ST6، با توجه به دست بالا بودن فركانس ميانگين، با كاهش تدريجي زوال سفيدك موج تا رسيدن به مقاديري مناسب براي بخش‌هاي با عمق كم و زياد منطقه انجام شد و ضرايب مناسب براي كل منطقه، در رابطه زوال سفيدك موج در بسته ST6 انتخاب شدند. به علت پايين بودن تراز انرژي طيف در فركانس‌هاي پايين نسبت به تراز واقعي آن، مقدار متوسط دانهبندي بستر به دست آمده از مطالعات پيشين با استفاده از روش BT4 به مدل اعمال شد. در اين تحقيق، روش ST6 كاليبره شده همراه با رابطه واقعي‌تر براي زوال بسترهاي ماسه‌اي (BT4)، به كمترين خطاي مدلسازي، هم در مناطق ساحلي و هم دور از ساحل منجر گرديد.

194616

دانشگاه علم و صنعت ايران

مهندسي سواحل، بنادر و سازه‌هاي دريايي

دكتر سيد مصطفي سيادت موسوي