۱۷۸۷۳پ
per
ارزیابی قابلیت مدل ایرانی PMODynamics در بررسی عملکرد هیدرودینامیکی موج‌شکن :مطالعه موردی بندر گوردیم
/کوروش وزیری لحاق
: فنی مهندسی عمران
، ۱۳۹۶
، راشدی
چاپی
کارشناسی ارشد
مهندسی عمران گرایش سواحل، بنادر و سازه‌صهای دریایی
۱۳۹۶/۰۶/۲۰
تبریز
یکی از مهم‌صترین مشکلات بنادر، کاهش عمق حوضچه و دهانه ورودی آن‌ها به‌وسیله رسوب و در پی آن، اختلال در رفت و آمد شناورها است .عدم شناخت صحیح شرایط هیدرودینامیک و مکانیسم رسوب‌گذاری یک منطقه در طراحی بنادر، موجب تحمیل هزینه‌های بالای لایروبی در طول مدت بهره‌صبرداری می‌صشود .در این تحقیق، بندر گوردیم واقع در جنوب استان سیستان و بلوچستان که جزو منطقه ساحلی مکران است، مورد مطالعه قرار گرفت .شرایط خط ساحل در این منطقه باعث شده است، تنها با احداث یک بازوی موج‌شکن، حوضچه‌ای نسبتا بزرگ فراهم شود .قابلیت رسوب‌صگذاری این بندر که در راس یک دماغه طبیعی سنگی قرار گرفته است، بسیار بالا می‌صباشد .طبق پایش‌صهای انجام گرفته در این بندر و مشاهده الگوی رسوب‌صگذاری در طول بازوی موج‌صشکن می‌صتوان شرایطی مشابه به بنادری هم‌صچون بندر پزم را برای این بندر نیز متصور بود که تقریبا دو سال پس از شروع بهره-برداری از بندر به دلیل کاهش عمق شدید پای اسکله، عملا تعطیلی فعالیت بندر را در پی داشته است .بنابراین بازوی اصلی موج‌صشکن موجود کافی نبوده و احداث یک دستک) جتی (رسوب‌صگیر برای این بندر ضروری به نظر می‌صرسد .از این رو در پژوهش حاضر، چندین طرح جانمایی جتی رسوب‌صگیر و موج‌صشکن اصلی برای بندر گوردیم تعریف شد تا تاثیر آن‌صها روی الگوی جریان و رسوب‌صگذاری منطقه بندر گوردیم بررسی شود و با ارزیابی و مقایسه گزینه‌صها از جنبه‌صهای مختلف فنی، بهره‌صبرداری و اقتصادی، گزینه‌ص برتر تعیین گردد .در بررسی این سناریوها، نیاز به پیش‌صبینی شرایط آتی هیدرودینامیکی و رسوب‌صگذاری ناحیه ساحلی برای جلوگیری از بروز مشکلات احتمالی وجود داشت و بهترین ابزار برای این کار استفاده از مدل‌صهای عددی بود .لذا در این مطالعه، وضعیت جریان، امواج و الگوی انتقال رسوب در بندر گوردیم، به کمک مدل‌سازی عددی مورد بررسی قرار گرفت .اما مدل‌صهای تجاری و غیرتجاری خارجی موجود، مشکلاتی مانند قیمت بالا و عدم امکان اعمال تغییر متناسب با نیازهای بومی کشور دارند که استفاده از آن‌صها را با محدودیت‌صهایی مواجه می‌صسازد، بنابراین داشتن یک مدل بومی معتبر ضروری است .با توجه به این نیاز، نرم‌صافزار PMODynamics توسط سازمان بنادر و دریانوردی تهیه شده است که برای شبیه‌سازی پدیده‌های دریایی طراحی گردیده و دارای ماژول‌های موج، جزرومد، جریان و رسوب می‌باشد .پایان‌صنامه حاضر نیز با توجه به ضرورت ارزیابی کارآیی نرم‌صافزار PMODynamics به‌صصورت طرح پژوهشی دانشجویی در سازمان بنادر و دریانوردی تعریف و تصویب شده است .بر مبنای اهداف طرح مربوطه، سناریوهای تعریف شده، با استفاده از نرم‌صافزار Mike ۲۱/۳ Coupled Model FM مدل‌صسازی و شبیه‌صسازی گردید تا تاثیر آن‌صها روی الگوی جریان و رسوب‌صگذاری منطقه بندر گوردیم مشخص شود، سپس با مقایسه گزینه‌صها از جنبه‌صهای مختلف فنی، بهره‌صبرداری و اقتصادی، گزینه‌ص برتر تعیین گردید .در ادامه، مدل موج، جریان و رسوب گزینه برتر با استفاده از نرم‌صافزار PMODynamics شبیه‌صسازی شد و نتایج آن با نتایج حاصل از نرم‌صافزار MIKE ۲۱/۳ Coupled Model FM مقایسه گردید .نتایج نشان داد که موج‌صشکن اصلی موجود همراه با جتی رسوب‌صگیر به طول ۴۰۰ متر واقع در دماغه طبیعی موجود و با زاویه ۵۰ درجه نسبت به موج‌صشکن اصلی، بهترین سناریو از لحاظ اجرایی، اقتصادی و بهره‌صبرداری می‌صباشد و باعث کاهش مشکلات ناشی از رسوب‌صگذاری در بندر گوردیم می‌صشود .هم‌صچنین مشاهده شد که مدل PMODynamics به خوبی قادر است الگوی موج، جریان ناشی از موج و انتقال رسوب غیرچسبنده ناشی از موج و جریان را شبیه‌صسازی کند
The reduction of the basins depth and their entrance by sedimentation and subsequently, the disruption of the floating traffic is one of the important harbors problems. Misunderstanding of the hydrodynamic conditions and sediment mechanism of a coastal region in the case of harbors designing, will impose high costs of dredging during the period of operation. In present research, the Gourdim harbor, located in south of Sistan and Balouchestan Province which is a part of the Makran coastal area, was studied. The coastline condition in this area has made it possible to provide relatively large basin by construction of only one breakwater arm. The sedimentation capacity of this harbor which located at the top of a natural rocky headland, is very high. According to The observation which taken in this harbor and the observation of the sedimentation pattern along the breakwaters arm, similar conditions to the Pozm harbor can be predicted for this harbor, which practically Has stopped the harbor's activity almost two years after the start of the operation of harbor due to the reduced depth of the berth. Therefore, the main arm of the existing breakwater is not sufficient and it is necessary to construct a jetty for this harbor. Hence, in the present study, several jetty and breakwater schemes for the Gourdim harbor had described to determine their impact on the current and sedimentation pattern in area of the Gourdim harbor to choose the best option by assessing the options from different technical, operational and economic aspects. In studying these scenarios, there was a need to predict future hydrodynamic conditions and coastal sedimentation to prevent potential problems, and the best tool for doing this was use of numerical models. Therefore, in this study, current conditions, waves and sediment transport pattern in Gourdim harbor were studied using numerical modeling. But available foreign commercial and non-commercial models, have many problems such as high prices and the impossibility of changing according to the needs of the country which Encountered using of them with limitations, so having a valid native model is essential. According to this requirement, PMODynamics software is developed by the Ports and Maritime Organization, which is designed to simulate marine phenomena and has wave, tide, current and sediment modules. The present thesis is defined and approved in accordance with the necessity of evaluating the capability of PMODynamics model as a student research project in the Harbors and Maritime Organization. Based on the objectives of the plan, the defined scenarios were modeled and simulated using the Mike 21/3 Coupled Model FM software to determine its effect on current and sediment transport patterns in the Gourdim harbor area, then by comparing the options from Various technical, economic, and economic aspects, the preferred option were chosen. Subsequently, wave, current and sediment model of preferred scenario were simulated using PMODynamics software and their results were compared with the results of MIKE 21/3 Coupled Model FM software. The results showed that the main breakwater along with a 400 meters long jetty located at the headland and 50 degrees angle to the main breaker is the best scenario in terms of execution, economic and utilization and it reduces the problems caused by sedimentation in the Gourdim harbor. It was also observed that the PMODynamics model could well simulate the wave, wave-induced current and non-cohesive sediment transport due to wave and wave-induced current
وزیری لحاق، کوروش
مجتهدی، علیرضا، استاد راهنما
حسینی، سیدرضا، استاد مشاور
سیاه و سفید
نمایه‌سازی قبلی
