مدل سازي امواج ناشي از باد در منطقه انزلي با استفاده از مدل عددي SWAN

Numerical Modeling of Wind Wave in the Anzali Using SWAN Model

طراحي سازه‌هاي دريايي اعم از ساحلي و فراساحلي مستلزم داشتن اطلاعات دقيقي از رژيم امواج است. براي اين منظور روش‌هاي مختلفي از جمله روش‌هاي تجربي و مدل‌هاي عددي براي پيش بيني و تخمين امواج مورد استفاده قرار مي‌گيرد، تا امواج ناشي از باد را كه به‌دليل انرژي زياد بيشترين تاثير را بر روي رژيم دريا دارند، مدل‌سازي كند. در اين تحقيق، مدل SWAN (Simulating WAves Nearshore) كه براي آب‌هاي كم عمق و نيمه عميق ساحلي توسعه داده شده است، براي پيش‌بيني مشخصات امواج در منطقه انزلي به كار گرفته شده است. در ورودي مدل از اطلاعات باد مركز اروپايي پيش‌بيني ميان مدت هوا (ECMWF) در سال 2003 استفاده شده است. اطلاعات مربوط به فايل عمق‌سنجي (Bathymetry) از سايت NOAA استخراج شده است. جهت دست‌يابي به نتيجه بهتر، ابتدا مدل در محدوده درياي خزر اجرا شده، سپس از شرايط مرزي به‌دست آمده براي اجراي مدل محلي در منطقه‌ي انزلي استفاده شده است. پس از اجراي مدل، رسم نمودارها و به‌دست آوردن ميزان خطاها، واسنجي مدل با استفاده از اطلاعات بويه انزلي شامل ارتفاع موج شاخص (Hs) و دوره تناوب اوجي موج (Tp) انجام شد. همچنين جهت اعتبار سنجي مدل نتايج آن با مدل سازي امواج درياهاي ايران (ISWM) مقايسه شد. نتايج نشان‌دهنده‌ي تطابق مناسب مدل با داده‌هاي بويه است كه امكان مدل‌سازي امواج در بندر انزلي با مدل SWAN را تاييد مي‌كند. به‌دليل اينكه مدل SWAN و باد ECMWF هر دو قله‌ها را دست پايين محاسبه مي‌كنند، لذا پيشنهاد مي‌شود در صورت استفاده از اطلاعات اين تحقيق براي قله‌ها از يك ضريب اصلاحي استفاده شود.

Designing marine structures including shore or offshore requires information about wave regime. For this purpose, different methods were used including empirical methods and numerical models to simulate the wave characteristics. SWAN (Simulating Waves Nearshore) which has been developed for shallow waters had been used for modeling the waves in Anzali port. Wind data obtained from Europe central middle weather forecasting (ECMWF) on 2003 were used as model input and Bathymetry was obtained from NOAA site. To achieve more accurate results, the model was firstly ran in the whole Caspian Sea and then, in Anzali port. Boundary condition of local model was extracted from Caspian Sea model. Calibration of the model was carried out using measured wave data. For verifying, the results were compared to those obtained from the project ISWM. The results indicate acceptable accuracy compared to buoy measurements. However, the modeled peak period is underestimated. Therefore, a correction factor should be considered for peak period.