بررسي بالاروي امواج تنها در برخورد به شيب هاي غيرخطي ساحلي به روش هيدروديناميك ذرات هموار

Run-up Estimation Due to Interaction Solitary Wave with Nonlinear Slope Beaches Using SPH Method

در اين مقاله به منظور استخراج يك فرمول تجربي براي تعيين دامنه بيشينه امواج تنها در محل خط ساحلي براي سواحل با شيب غيرخطي (پروفيل تواني) از مدل سازي عددي امواج استفاده شد. در اين راستا، براي مدل سازي تاثير غيرخطي بودن شيب سواحل در مقايسه با حالت خطي آن بر بالاروي امواج تنها از روش عددي SPH استفاده گرديد. همچنين خصوصيات هيدروديناميكي موج، در زمان هاي قبل و هنگام برخورد موج تنها به ساحل و لحظه بيشترين ارتفاع (بالاروي) موج بررسي شد. مقايسه نتايج شبيه سازي بالاروي امواج تنها بر شيب خطي ثابت نشان داد كه درصد خطاي روش حاضر نسبت به داده هاي آزمايشگاهي موجود حدود 3/5 درصد است. بنابراين روش عددي SPH ارايه شده براي شبيه سازي بالاروي امواج تنها از سطوح شيبدار مناسب است. همچنين نتايج نشان داد كه نسبت بالاروي امواج تنها از سواحل با شيب غيرخطي به شيب خطي، با افزايش توان انحناي شيب، به صورت غيرخطي كاهش مي يابد. در نهايت يك فرمول جديد براي تعيين بالاروي امواج تنها از شيب هاي غيرخطي نسبت به شيب هاي خطي ساحلي ارايه گرديد.

In this study, the solitary wave was used to simulate shallow water wave. The Smooth Particle Hydrodynamics (SPH), that is a mesh-free Lagrangian method, has been used frequently to simulate nonlinear and free surface problem. The purpose of this study was to investigate the effect of solitary wave run-up on nonlinear beach slope in comparison with its linear state by SPH method. Also, solitary wave hydrodynamic characteristics were investigated at different time intervals. The results showed that the error of the presented SPH method in comparing with the experimental data was about 3.5%. Therefore, the proposed SPH method had a good agreement with experimental data. The results showed that the ratio of solitary wave run-up on nonlinear slope to linear slope (Runonlinear/Rulinear) decreased nonlinearly with increasing power or slope beach. Finally, a new formulation was proposed for determining the solitary wave run-up from nonlinear slopes to linear beach slopes.