بررسي الگوي انتقال رسوب ناشي تحت عملكرد موج در مصب با استفاده از مدل سازي عددي

The Effect of Changes in Wave Height on Erosion Pattern and Sedimentation in Inlet

موج يكي از عوامل اصلي شكل دهنده مصب است. شكست موج در آبهاي كم عمق دهانه مصب باعث شكل گيري جريان هاي كرانه اي و انتقال رسوب در اين ناحيه مي گردد. ارتفاع موج يكي از پارامترهاي هيدروديناميكي است كه در اين تحقيق اثر آن بر روي الگوي جريان و رسوبگذاري مورد بررسي قرار مي گيرد. براي اين منظور، يك حوضچه ساحلي كه از طريق يك دهانه يا مصب به درياي باز متصل مي گردد، در محيط نرم افزار مايك 21 شبيه سازي شده است. براي شبيه سازي آن از يك شبكه مثلثي ساختارنيافته (Unstructured flexible mesh)، با ابعاد10 تا 50 متري، در يك مدل تفاضل محدود استفاده مي شود. در اين مدلسازي، موج با ارتفاع هاي 75/.، 1/5 و 2/2 متر با پريود ثابت 8 ثانيه به صورت عمود بر خط ساحل تابيده مي شود و مقادير سرعت جريان و انتقال رسوب ناشي از آن در قسمت هاي مختلف مصب محاسبه مي شود. نتايج شبيه سازي الگوي جريان ناشي از موج را به صورت چهار گردابه با تاوايي معكوس در طرفين كانال نشان مي‌دهد كه گردابه‌هاي قوي تر در بالادست دهانه (دريا) تشكيل مي شوند كه تا حد زيادي در الگوي گردش جريان در مصب موثرند. به طوري كه با هجوم امواج مرتفع تر چرخابه‌هاي روبه دريا در مقياس بزرگتر تشكيل و موجب افزايش سرعت جريان در كانال مي‌شوند، در صورتيكه در حضور امواج كم ارتفاع، چرخابه‌هاي رو به دريا ضعيف شده و به ساحل نزديك مي‌شوند. متناسب با آن الگوي رسوبگذاري و فرسايش نيز تغيير مي كند. الگوي انتقال رسوب ناشي از هجوم موج، نشان مي دهد كه در زمان هاي اوليه اجرا و پس از تابش چند صد هزار موج اول موجب بارگذاري در دهانه و مسدود شدن دهانه و بار گذاري در سواحل طرفين دهانه مي شود. اين الگوي انتقال رسوب در مطالعات ميداني در دهانه خور تياب در بندر كلاهي مشاهده شد. بر اساس بررسي‌هاي انجام شده بر روي نتايج مدلسازي‌هاي عددي انجام شده در خصوص انتقال رسوبات ساحلي، به نظر مي‌رسد كه الگوي عمود بر ساحل بدون جريان هاي جزر و مدي يكي از عوامل اصلي ايجاد بارهاي رسوبي موازي ساحل و ايجاد ناحيه كم عمق در محدوده ساحلي خور تياب مي‌باشد.

Wave is one of the main factors forming inlets. Refraction of waves in shallow waters of inlet’s mouth forms bank flows and transports sediments in this area. Wave height is one of the hydrodynamic parameters and its effect on flow and sedimentation patterns are examined. In this study, for this purpose, a coastal basin that is connected to the open sea through a mouth is simulated in Mike 21 software. For this simulation, an unstructured flexible mesh, with the dimension of 10 to 50 meters was used, in a finite difference model. In this model, the waves with 0.75, 1.5 and 2.2 m heights and 8 sec. fixed period are emitted perpendicular to the coastline. Then, the amounts of flow and sediment transportation are calculated in different parts of the mouth according to simulation results. The flow rate increases as the wave height increases and proportionally the volume of transported sediment is also increased.