Delft3D-FLOW - Marine Eng

of 8 /8
ﻣﺪل ﺳﺎزي ﻫﻴﺪرودﻳﻨﺎﻣﻴﻜﻲ ﺟﻨﻮب ﺧﻠﻴﺞ ﻓﺎرس ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از ﻣﺪلDelft3D-FLOW ﺳﺎل ﻫﻔﺘﻢ/ ﺷﻤﺎره13 / ﺑﻬﺎر و ﺗﺎﺑﺴﺘﺎن90 ﻧﺸﺮﻳﻪ ﻣﻬﻨــﺪﺳـﻲ درﻳــﺎ ﻣﺪل ﺳﺎزي ﻫﻴﺪرودﻳﻨﺎﻣﻴﻜﻲ ﺟﻨﻮب ﺧﻠﻴﺞ ﻓﺎرس ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از ﻣﺪلDelft3D-FLOW ﻋﻠﻲ اﺻﻐﺮ ﮔﻠﺸﻨﻲ1 * 1 1 - اﺳﺘﺎدﻳﺎر ﭘﮋوﻫﺸﻲ، ﻣﻮﺳﺴﻪ ﻣﻠﻲ اﻗﻴﺎﻧﻮس ﺷﻨﺎﺳﻲ ﭼﻜﻴﺪه ﻫﺪف از اﻳﻦ ﻣﻄﺎﻟﻌﻪ، ﻣﺪل ﺳﺎزي ﺟﺮﻳﺎﻧﺎت و ﺗﺮاز ﺳﻄﺢ آب) ﺑﺮﻛﺸﻨﺪ ﻃﻮﻓﺎن( در ﺧﻠﻴﺞ ﻓﺎرس ﺑﺎ در ﻧﻈﺮ ﮔﺮﻓﺘﻦ ﻫﻤﺰﻣﺎن ﺟﺰر و ﻣ و ﺑﺎد ﻣﻲ ﺑﺎﺷﺪ. ﻣﺪلDelf3D-FLOW ﺑﺮاي ﻣﺪت ﻳﻚ ﻣﺎه ﻳﻌﻨﻲ ژاﻧﻮﻳﻪ2000 ﻛﻪﻤﺎل زﻣﺴﺘﺎﻧﻲ ﻗﻮي ﻣﻲَ در آن ﺑﺎدﻫﺎي ﺷ وزﻧﺪ، اﺟﺮا ﺷﺪه اﺳﺖ. از اﻃﻼﻋﺎت ﺑﺎد ﻣﺪلPERGOS ﺑﻪ ﻋﻨﻮان ﺑﺎد ورودي و از ﻣﻮﻟﻔﻪ ﻫﺎي ﻫﺎرﻣﻮﻧﻴﻜﻲ اﺳﺘﺨﺮاج ﺷﺪه از ﺟﺪاول ﺟﺰر و ﻣﺪي درﻳﺎﻧﻮرديUKHO ﺑﻪ ﻋﻨﻮان ﺷﺮاﻳﻂ ﻣ ﺮزي در ﻣﺮزﻫﺎي ﺑﺎز ﻣﺪل اﺳﺘﻔﺎده ﺷﺪه اﺳﺖ. از داده ﻫﺎي ﺟﺮﻳﺎن و ﺗﺮاز ﺳﻄﺢ آب ﻣﺪلPERGOS و داده ﻫﺎي ﺟﺮﻳﺎن ﺑﻮﻳﻪGhasha درﻳﺎﻓﺖ ﺷﺪه ازUKHO ﻧﻴﺰ ﺑﺮاي واﺳﻨﺠﻲ ﻧﺘﺎﻳﺞ ﻣﺪل ﺳﺎزي اﺳﺘﻔﺎده ﺷﺪه اﺳﺖ. ﺧﻄﺎي ﺗﺮاز ﺳﻄﺢ آب ﻛﻤﺘﺮ از25 % داﻣﻨﻪ ﺟﺰر و ﻣﺪ ﻣﻲ ﺑﺎﺷﺪ. در95 % ﻣﻮاﻗﻊ، اﺧﺘﻼف ﻛﻤﺘﺮ از1 / 0 ﻣﺘﺮ ﺑﺮ ﺛﺎﻧﻴﻪ ﺑﻴﻦ ﻧﺘﺎﻳﺞ ﻣﺪل و داده ﻫﺎي ﺟﺮﻳﺎن ﻧﻘﺎط واﺳﻨﺠﻲ دﻳﺪه ﻣﻲ ﺷﻮد ﻛﻪ ﻧﺸﺎن ﻣﻲ دﻫﺪ ﻛﻪ ﻧﺘﺎﻳﺞ ﻣﺪل رﺿﺎﻳﺖ ﺑﺨﺶ ﻣﻲ ﺑﺎﺷﺪ. ﺑﺎ ﺗﻐﻴﻴﺮ ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎي واﺳﻨﺠﻲ در ﻳﻚ ﻣﺤﺪوده ﻣﻨﻄﻘﻲ، ﻧﺘﺎﻳﺞ ﻣﺪل ﺑﻪ ﺷﻜﻞ ﻗﺎﺑﻞ ﻣﺤﺴﻮﺳﻲ ﺗﻐﻴﻴﺮ ﻧﻤﻲ ﻛﻨﺪ ﻛﻪ اﻳﻦ ﻣﺴﺎﻟﻪ ﻧﺸﺎن ﻣﻲ دﻫﺪ ﻛﻪ ﻣﺪل ﭘﺎﻳﺪار اﺳﺖ. ﻛﻠﻤﺎت ﻛﻠﻴﺪي: ﻣﺪل ﺳﺎزي ﺟﺮﻳﺎن، ﻣﺪل ﺳﺎزي ﺑﺮﻛﺸﻨﺪ ﻃﻮﻓﺎن ، ﺧﻠﻴﺞ ﻓﺎرس، ﻣﺪلDelft3D-FLOW A HYDRODYNAMIC STUDY OF THE SOUTH OF PERSIAN GULF USING DELFT3D-FLOW Aliasghar Golshani 1 1-Research Assistant Professor, Iranian National Institute for Oceanography Abstract The goal of this study was to simulate the hydrodynamics induced by con-current wind and tide loading in the southern part of the Persian Gulf. The model was calibrated with a 28 day lunar cycle, in which both neap and spring tide were modeled. The model boundaries were forced using tidal water levels obtained from the United Hydrographic Tide Tables. Wind data extracted from PERGOS database was used as input to the model. Current data recorded at Ghasha buoy, as well as current and water level data from PERGOS database were used for calibration of the model. The error in water level prediction is typically less than 25% of tidal range. Currents were also predicted with accuracy of 0.1 m/s (95% of time). Model results are insensitive to variations of calibration parameters over the recommended range, which demonstrates that the model is robust and can be used with confidence. Keywords: Current Modeling, Storm Tide Modeling, Delft3D-FLOW, the Persian Gulf * ﻧﻮﻳﺴﻨﺪه ﻣﺴﻮول ﻣﻘﺎﻟﻪ[email protected] ﻳﺎدداﺷﺖ ﻓﻨﻲTECHNICAL NOTE 67 [ DOR: 20.1001.1.17357608.1390.7.13.6.6 ] [ Downloaded from marine-eng.ir on 2021-12-21 ] 1 / 8

Embed Size (px)

Transcript of Delft3D-FLOW - Marine Eng

Page 1: Delft3D-FLOW - Marine Eng

Delft3D-FLOWبا استفاده از مدل سازي هيدروديناميكي جنوب خليج فارس مدل

90بهار و تابستان /13شماره/ هفتمسال

نشريه مهنــدسـي دريــا

خليج فارس جنوب هيدروديناميكي سازي مدل

Delft3D-FLOWمدلبا استفاده از

*1علي اصغر گلشني1

ملي اقيانوس شناسي موسسهاستاديار پژوهشي، -1

چكيده

د همزمان جزر و م با در نظر گرفتنفارس جدر خليج) بركشند طوفان(و تراز سطح آب سازي جريانات هدف از اين مطالعه، مدل

وزند، جدر آن بادهاي شمَال زمستاني قوي ميكه 2000ژانويه مدت يك ماه يعني براي Delf3D-FLOW مدل . باشدجو باد مي

هاي هارمونيكي استخراج شده از جداول جزر و جبه عنوان باد ورودي و از مولفه PERGOSاز اطلاعات باد مدل .شده استاجرا

هاي جريان و تراز سطح آب مدل از داده. رزي در مرزهاي باز مدل استفاده شده استبه عنوان شرايط م UKHOمدي دريانوردي

PERGOS هاي جريان بويه جو دادهGhasha دريافت شده ازUKHO سازي استفاده شده است مدلبراي واسنجي نتايج نيز.

متر بر ثانيه بين نتايج مدل و 1/0از اختلاف كمتر ،مواقع% 95در . باشد دامنه جزر و مد مي% 25خطاي تراز سطح آب كمتر از

واسنجي با تغيير پارامترهاي . باشدجدهد كه نتايج مدل رضايت بخش ميجشود كه نشان ميججهاي جريان نقاط واسنجي ديده ميجداده

.دهد كه مدل پايدار استجكند كه اين مساله نشان ميجدر يك محدوده منطقي، نتايج مدل به شكل قابل محسوسي تغيير نمي

Delft3D-FLOW، خليج فارس، مدل بركشند طوفانسازي مدل، جريانسازي جمدل: كلمات كليدي

A HYDRODYNAMIC STUDY OF THE SOUTH OF

PERSIAN GULF USING DELFT3D-FLOW

Aliasghar Golshani1

1-Research Assistant Professor, Iranian National Institute for Oceanography

Abstract The goal of this study was to simulate the hydrodynamics induced by con-current wind and

tide loading in the southern part of the Persian Gulf. The model was calibrated with a 28 day

lunar cycle, in which both neap and spring tide were modeled. The model boundaries were

forced using tidal water levels obtained from the United Hydrographic Tide Tables. Wind data

extracted from PERGOS database was used as input to the model. Current data recorded at

Ghasha buoy, as well as current and water level data from PERGOS database were used for

calibration of the model. The error in water level prediction is typically less than 25% of tidal

range. Currents were also predicted with accuracy of 0.1 m/s (95% of time). Model results are

insensitive to variations of calibration parameters over the recommended range, which

demonstrates that the model is robust and can be used with confidence.

Keywords: Current Modeling, Storm Tide Modeling, Delft3D-FLOW, the Persian Gulf

[email protected]نويسنده مسوول مقاله *

يادداشت فني

TECHNICAL NOTE

67

[ D

OR

: 20.

1001

.1.1

7357

608.

1390

.7.1

3.6.

6 ]

[ D

ownl

oade

d fr

om m

arin

e-en

g.ir

on

2021

-12-

21 ]

1 / 8

Page 2: Delft3D-FLOW - Marine Eng

90 تابستانو بهار/ 13شماره/ هفتمسال

نشريه مهنــدسـي دريــا انجمن مهندسي دريايي ايران

مقدمه -1

جريانات ناشي از جزر و مد، باد و امواج و تاثير

هاي بر فعاليتهمچنين دامنه تغييرات تراز سطح آب

هاي حل مرتبط با محيط دريا موجب شده است تا راه

توسط اين پارامترها هاي ي براي تعيين مشخصهنوگوناگ

هاي يي ميداني، بررسها يگير اندازه. محققين ارائه شود

هاي سازي مدل تجربي، روشهاي تجربي و نيمه ،تحليلي

از جمله روشهايي هاي عددي سازي فيزيكي و شبيه

اهميت، دقت (هستند كه بنا بر مقتضيات طرح

. دنگير ميقرار مورد استفاده) موردنظر، امكانات و زمان

با استفاده از سازي هيدروديناميكي جشبيهدر اين راستا،

ها در زمينه ترين تلاشيكي از جديد هاي عددي، مدل

و محدوده تغييرات ارتفاع جرياناقليم شناخت صحيح

. رود به شمار ميسطح آب

اقليم خليج فارس -2

اي است با آب و هواي ججمنطقه خليج فارس، منطقه

نسبتا گرم كه از مشخصات آن وزش بادهاي شَمال با

شَمال نامي . باشدجمتر بر ثانيه مي 20قدرت بيش از

كه به بادهاي فصلي شمال غربي كه در زمستان و است

.شودجوزند، اطلاق ميجتابستان در خليج فارس مي

ماههاي نوامبر تا مارس، شَمال زمستاني ناميده

شود كه مربوط به اغتشاشات ميان عرض جغرافيايي جمي

اين مسأله باعث . رود است كه از غرب به شرق پيش مي

كه مشخصه آن وزش عبور جبهه هواي سرد شده

بادهاي قوي شمال غربي است كه قويترين آنها در

دهد و همراه با جماههاي دسامبر، ژانويه و فوريه رخ مي

، كم بودن ي وارونه مانند طوفان، توربولانسشرايط هواي

شَمال .]1[ باشدجقابليت ديد و درياهاي طوفاني مي

اي نسبتا نادر بوده كه در طي آن در زمستاني پديده

متر بر ثانيه 10فارس بادهاي بيشتر از جاكثر نقاط خليج

. دهدجدرصد زمان وقوع آن رخ مي 5در كمتر از

شَمال تابستاني معمولا از اوايل ژوئن تا اواسط ژوئيه رخ

دهد و دليل آن وجود كم فشارهاي حرارتي در جمي

باشد و از شَمال جدرياي عربي و اقيانوس هند مي

.باشدجتر مي زمستاني ضعيف

جريان و تراز سطح ،منابع مختلف اطلاعات باد -3

در منطقه آب

در PERGOSاطلاعات نسبتا دقيقي از پروژه

5625/52 فارس به مختصاتجاي در جنوب خليججنقطه

هاي جداده. است استخراج شده شمالي 5/24شرقي و

و DHIهاي كه محصول مشترك شركت اين پروژه

OceanWeather هاي حاصل از اجراي مدل باشد،جمي

عددي موج و جريان در خليج فارس با رزولوشن مكاني

به مدت درجه و رزولوشن زماني يك ساعت 0625/0

)31/12/2002 تا 1/1/1983از تاريخ (سال بيست

تراز و ها شامل باد، موج، جريانججاين داده. باشد مي

ر كه داز اطلاعات باد اين مدل . ]2[ باشندجسطح آب مي

هاي عددي ديگر موجود در منطقه مانند مقايسه با مدل

NCEP/NCAR و ECMWF ERA40 از دقت

به عنوان ورودي مدل و از .]3[ بيشتري برخوردار است

جي جريان و تراز سطح آب آن براي واسن اطلاعات

.شود مدل استفاده مي) كاليبراسيون(

از اداره نيز جداول ترازهاي جزر و مدي دريانوردي

هاي مختلف در يدروگرافي انگلستان براي ايستگاهه

منطقه مورد مطالعه قابل دريافت است كه از آنها به

عنوان شرايط مرزي در مرزهاي مدل استفاده خواهد

جزر ناشي از اطلاعات جريانهاي اين اداره همچنين . شد

و مد را در چندين ايستگاه داراست كه از اطلاعات

نتايج براي واسنجي (St4223a)غاشا بويه ايستگاه

منطقه مورد مطالعه 1شكل . جريان استفاده خواهد شد

Ghashaو بويه PERGOSهمراه با مكان نقاط مدل

. ]4[ دهدججرا نشان مي

نقاط واسنجيمنطقه مورد مطالعه به همراه - 1شكل

)Google Earth :منبع (

68

[ D

OR

: 20.

1001

.1.1

7357

608.

1390

.7.1

3.6.

6 ]

[ D

ownl

oade

d fr

om m

arin

e-en

g.ir

on

2021

-12-

21 ]

2 / 8

Page 3: Delft3D-FLOW - Marine Eng

Delft3D-FLOWبا استفاده از مدل سازي هيدروديناميكي جنوب خليج فارس مدل

90بهار و تابستان /13شماره/ هفتمسال

نشريه مهنــدسـي دريــا

Delft3D-FLOWجريان مدل - 4

بعدي چنديك مدل دلفتار افز جريان از نرممدل

اين .هيدروديناميكي و انتقال است) دو يا سه بعدي(

هاي جمدل قابليت محاسبه جريانات ناپايدار و پديده

شبكه انتقال ناشي از جزر و مد و باد را بر روي

در حالت سه . باشدجمستطيلي يا شبكه منحني دارا مي

شبكه عمودي با استفاده از روش مختصات ،بعدي

.]5[ شودجيگما تعريف ميس

برپايي مدل -5

يابي براي ساخت شبكهجمنابع اصلي اطلاعات عمق

از منبع دريانوردييا هاي آدميراليتي ج، نقشهمحاسباتي

UKHO با ذكر مقياس آنها 1بوده كه در جدول

مقياس بزرگتري داشته و (E)تا (A)هاي نقشه. اند آمده

در حالت هم . ددهن تري را پوشش ميجمحدوده وسيع

ترين مقياس را كه دقيق (F)پوشاني آنها با نقشه

.شود استفاده مي (F)داراست، از اطلاعات نقشه

هاي آدميراليتي موجود در منطقه مشخصات نقشه -1 جدول

نام نقشه (UKHO)شماره نقشه مقياس

1:750000 2837 (A) Strait of Hormuz to Qatar

1:125000 3177 (B) Outer approaches to Abu Dhabi

1:125000 3178 (C) Approaches to Mubarraz Terminal

1:150000 3951 (D) Sir Bani Yas to Khawr Al Udayd

1:125000 3179 (E) Jazirat Das to Ar Ru’ays

1:35000 3780 (F) Approaches to Jabel Az Zannah and Ar Ru’Ays

اي منحني استفاده شده كه در شبكهاز مطالعهدر اين

Ghasha) و PERGOSنقاط (واسنجينقاط محدوده

شبكه را اين 2شكل .به اندازه كافي ريز شده است

ا در هاطلاعات باد تن دستيابي بهبه علت .دهد نشان مي

، محدوده ) PERGOSنقطه (از خليج فارس يك نقطه

ه شده تا اين مدل تنها در بخش جنوبي آن در نظر گرفت

ميدان با تقريب نسبتا خوبي نماينده باد در كل اين باد

.مدل باشد

يابي در نقاط اين شبكه درونيابي شده و جهاي عمقجنقشه

اند كه شده با انتقال تراز متوسط دريا به نحوي اصلاح

لازم به ذكر . نماينده شرايط تراز متوسط دريا باشند

ه محاسباتي است كه تراز متوسط دريا در اين محدود

.باشدجنسبتا ثابت مي

جداول هارمونيكي استخراج شده از هايجمولفهاز

به عنوان UKHO ترازهاي جزر و مدي دريانوردي

. مدل استفاده شده استاين در تراز آب شرايط مرزي

شرايط به عنوانهاي مورد استفاده شماره ايستگاه

جزا تعداد اين ا. نشان داده شده است 2مرزي در شكل

براي هر كدام از مرزها مختلف است ولي همگي شامل

باشند جهارمونيكي اصلي مي هاي مولفه

)M2,S2,K1,O1 .( هارمونيكي هايجمولفههمچنين

از آناليز SA,SSA,MSM,MM,MSF)( بلند مدت

هاي تراز سطح آب بيست ساله مدل ججدادههارمونيكي

PERGOS افزارجبا استفاده از نرم Tidal Analysis

Toolbox هارمونيك هاي مولفه. ]6[ اند به دست آمده

P1,Q1,TAU1 نيز از جداولUKHO استخراج شده و

% 95مجموعا هااين پارامتر. گيرند مورد استفاده قرار مي

تغييرات دامنه جزر و مدي را در ناحيه مورد نظر

لازم به ذكر است كه تاثيرات فشار . دهند تشكيل مي

هارمونيكي بلند هايجمولفهتنها در اتمسفري، موج و باد

. اند مدت در نظر گرفته شده

جزر و مدي هارمونيكي هايجمولفهاستفاده از

كرده رزنانس در مرزها جلوگيري وقوع مورفولوژيكي از

.دهد و خطا را كاهش مي

69

[ D

OR

: 20.

1001

.1.1

7357

608.

1390

.7.1

3.6.

6 ]

[ D

ownl

oade

d fr

om m

arin

e-en

g.ir

on

2021

-12-

21 ]

3 / 8

Page 4: Delft3D-FLOW - Marine Eng

90 تابستانو بهار/ 13شماره/ هفتمسال

نشريه مهنــدسـي دريــا انجمن مهندسي دريايي ايران

)متر(و عمق Delft3Dمحدوده اجراي مدل - 2شكل

مترهاي عدديپارا - 6

گام . مدل در حالت دو بعدي كاليبره شده است

زماني توسط عدد كورانت كه تابعي از بعد شبكه

. شود باشد، محدود ميجمحاسباتي و سرعت جريان مي

به تر شدگي رزولوشن آلگوريتم خشك ،عمق آستانه

عرض جغرافيايي نيز به منظور .دهد را نشان ميشدگي

.باشدجوريوليس در مدل ميدر نظر گرفتن نيرو هاي ك

پارامترهاي عددي مورد استفاده در مدل را 2 جدول

:كندجبيان مي

عددي مدلپارامترهاي - 2جدول

مقدار پارامتر مدل

1 تعداد لايه ها

ثانيه 60 گام زماني

متر 1/0 عمق آستانه

درجه 5/24 عرض جغرافيايي

پارامترهاي واسنجي - 7

بيان) N(زبري كف با استفاده از عدد مانينگ

پروژه تنظيم هر شود كه بايستي مقدار آن براي مي

در نظر يكنواختپروژه محدوده اين عدد در كل . شود

براي ( 016/0محدوده اين عدد از . گرفته شده است

تا ) ]Sellin 1969 ]7 كانالهاي حفاري شده تميز

. توصيه شده است لفتد باشد كه براي مدلجمي 04/0

حساسيت سنجي نسبت به اين پارامتر در مدل نشان

كه نتايج خيلي وابسته به اين عدد نمي باشند چرا داد

بوده و زيادكه عمق جريان در منطقه مورد نظر نسبتا

. قرار نمي گيردطبيعي تحت تاثير شرايط زبري

لزجت گردابه اي افقي و پخش شدگي گردابه اي افقي

ر كل محدوده پروژه بصورت ثابت در نظر گرفته نيز د

اين ضرائب نيز مربوط به شبكه محاسباتي و . شده اند

مهندسين ارتش امريكا .رژيم جريان مي باشند

)USACE ( مقدار لزجت گردابه اي افقي را براي

12آبهاي سطحي بين −

sm01/0 12تا −

sm100

مقدار بين دلفتراهنماي مدل جريان . كندتوصيه مي 12 −

sm1 12تا −

sm 10 براي مدلهاي دقيق با رزولوشن

12متر و بين 10تقريبا −

sm10 12تا −

sm100 براي

با رزولوشن صد ها متر يا بيشتر را توصيه كلي مدلهاي

.]5[ قرار گرفته است نظرد كه در اينجا مورد مي كن

بدليل اينكه مطالعه ما شامل فرآيندهاي انتقال مانند

شوري يا درجه حرارت نمي باشد، لذا پارامتر پخش

شدگي گردابه اي افقي، واسنجي مدل را تحت تاثير

در نظر 50ضريب انعكاس آلفا در مرز . قرار نمي دهد

اي شرايط مرزي جزر و اين ضريب بر. گرفته ميشود

مدي در نظر گرفته مي شود چرا كه انعكاس امواج با

.پريود كوتاه به دامنه محاسباتي را محدود مي كند

70

[ D

OR

: 20.

1001

.1.1

7357

608.

1390

.7.1

3.6.

6 ]

[ D

ownl

oade

d fr

om m

arin

e-en

g.ir

on

2021

-12-

21 ]

4 / 8

Page 5: Delft3D-FLOW - Marine Eng

Delft3D-FLOWبا استفاده از مدل سازي هيدروديناميكي جنوب خليج فارس مدل

90بهار و تابستان /13شماره/ هفتمسال

نشريه مهنــدسـي دريــا

پارامترهاي واسنجي مدل كه بهترين تطابق 3جدول

: كند براي تراز آب و جريانات را دارد را ارائه مي

واسنجي مدلپارامترهاي - 3جدول

مقدار پارامتر واسنجي

03/0 زبري يكنواخت

50 ضريب انعكاس از مرز آلفا

12 )رزولوشن زياد(لزجت گردابه اي افقي يكنواخت −

sm5

12 )رزولوشن كم(لزجت گردابه اي افقي يكنواخت −

sm50

واسنجي اجراي مدل و نتايج -8

28 دورهيك شامل كه 2000ژانويه راياين مدل ب

است و همچنين كهشكند و مهكشند و روزه قمري

مال زمستاني قويشَبادهاي كه در آن است ماهي

مدل اين مقايسه نتايج 3 شكل. شود مي ، اجراوزند مي

تراز آب و سرعت و شامل PERGOSبا نتايج مدل

در ارتباط با تراز سطح .نشان مي دهدرا جهت جريان

نتي متر در شرايط مهكشند و سا 10 آب خطاي كمتر از

اين . شودجسانتي متر در شرايط كهكشند ديده مي 30تا

باشد، جدامنه جزر و مد مي% 25مقدار كه كمتر از

تواند به دليل در نظر گرفتن تعداد نسبتا محدود از جمي

مولفه هاي جزر و مدي به عنوان شرايط مرزي باشد و

ها جلفهبا در نظر گرفتن تعداد بيشتري از اين مو

همچنين در شرايط . توان دقت مدل را افزايش دادجمي

كهكشند تاثير تغييرات اتمسفري، امواج و باد در مدل

نتايج . باشد هيدروديناميكي بيشتر از كم دقتي مدل مي

.باشد شرايط كهكشند محافظه كارانه مي اين مدل در

در ارتباط با شدت جريان در شرايط كهكشند به مدت

متر بر ثانيه 15/0روز جريانات ندرتا بيشتر از چند

. هستند و عمدتا ناشي از وزش باد شمال هستند

شرايط دو برابر جريانات در شرايط مهكشند جريانات در

جريان ،در حالت مد افولي مهكشند. كهكشند هستند

سيل در حالتو m/s 2/0-1/0به سمت شرق به مقدار

m/sبه مقدار غربجريان به سمت ،مدي مهكشند

.وجود دارد 15/0- 25/0

مقايسه تجمعي مربوط به تفاوت ميان شدت 4شكل

جريان به دست آمده از مدل در مقايسه با اطلاعات

. دهد را نشان مي Ghasha و بويه PERGOSمدل

نيز پارامترهاي آماري مربوط به اين مقايسه را 4جدول

مواقع % 95با توجه به اين جدول در . دهدجنشان مي

شود كه متر بر ثانيه ديده مي 1/0اختلاف كمتر از

.باشدجنشان مي دهد كه نتايج مدل رضايت بخش مي

PERGOS در مقايسه با مدل Delft3Dنتايج مدل - 3شكل

)) درجه( جهت جريان: ، پايين )متر بر ثانيه( مقدار جريان: ، وسط) متر( تراز آب: بالا(

02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30-1

-0.5

0

0.5

1Water Level

date

Wate

r Level (m

)

02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 300

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5Current Magnitude

date

Magnitude (

m/s

)

02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 300

45

90

135

180

225

270

315

360

Current Direction

date

Direction (

degre

e)

Pergos

Delft3D

Pergos

Delft3D

Pergos

Delft3D

71

[ D

OR

: 20.

1001

.1.1

7357

608.

1390

.7.1

3.6.

6 ]

[ D

ownl

oade

d fr

om m

arin

e-en

g.ir

on

2021

-12-

21 ]

5 / 8

Page 6: Delft3D-FLOW - Marine Eng

90 تابستانو بهار/ 13شماره/ هفتمسال

نشريه مهنــدسـي دريــا انجمن مهندسي دريايي ايران

سنجي مدلحساسيت -9

با تغيير پارامترهاي واسنجي از قبيل زبري كف،

در يك اي و ضريب انعكاس از مرز گردابهلزجت

محدوده منطقي، نتايج مدل به شكل قابل محسوسي

دهد كه مدل كند كه اين مساله نشان مي تغيير نمي

پايدار است و مي توان با اعتماد كافي از نتايج آن

. استفاده نمود

آماري مربوط به مقايسه جريان پارامترهاي -4جدول

)متر بر ثانيه(

Ghashaبويه PERGOS مدل پارامتر آماري

153/0 147/0 ماكزيمم خطا

095/0 085/0 خطا% 95

035/0 034/0 متوسط خطا

مد و الگوي جريان مربوط به سيل مدي 5شكل نهايتا

ن شكل با توجه به اي. دهدجرا نشان ميافولي مهكشند

متر بر ثانيه در منطقه در اثر باد و 7/0ماكزيمم جريان

. جزر و مد ايجاد مي شود

نتيجه گيري -10

نتايج حاصل از اين پژوهش به اجمـال شـامل مـوارد

:باشد زير مي

سانتي متر در شرايط مهكشند و 10 خطاي كمتر از -

سانتي متر در شرايط كهكشند در تراز سطح آب 30تا

دامنه جزر و مد % 25شود كه كمتر از ديده مي

.باشدجمي

متر بر ثانيه بين نتايج مدل و 1/0اختلاف كمتر از -

مواقع ديده % 95هاي جريان نقاط واسنجي در جداده

دهد كه نتايج مدل رضايت بخش شود كه نشان مي مي

.باشد مي

نـدرتا در هنگام كهكشند به مدت چند روز جريانـات -

متر بر ثانيـه هسـتند و عمـدتا ناشـي از 15/0بيشتر از

.وزش باد شمال هستند

دو برابـر انـدازه شـرايط مهكشـند اندازه جريانـات در -

. شرايط كهكشند هستند جريانات در

جريان به سمت شرق به مهكشند، در حالت مد افولي -

سيل مـدي مهكشـند، در حالتو m/s 2/0-1/0مقدار

وجود m/s 25/0-15/0به مقدار غربسمت جريان به

.دارد

متر بر ثانيه در منطقه مورد 7/0ماكزيمم جريان -

.شود مي مطالعه در اثر باد و جزر و مد ايجاد

با در نظر گرفتن تعداد بيشتري از مولفه هاي جـزر و -

.توان دقت مدل را افزايش دادجمدي در مرزها مي

ر يك محدوده منطقي، با تغيير پارامترهاي واسنجي د -

كنـد كـه نتايج مدل به شكل قابل محسوسي تغيير نمي

.دهد كه مدل پايدار استجاين مساله نشان مي

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 1000

0.02

0.04

0.06

0.08

0.1

0.12

0.14

0.16

Non Exceedance (%)

Res

idual

Curr

ent M

agnitude

(m/s

)

Ghasha

Pergos

ط واسنجيمقايسه تجمعي خطاي جريان در نقا - 4شكل

72

[ D

OR

: 20.

1001

.1.1

7357

608.

1390

.7.1

3.6.

6 ]

[ D

ownl

oade

d fr

om m

arin

e-en

g.ir

on

2021

-12-

21 ]

6 / 8

Page 7: Delft3D-FLOW - Marine Eng

Delft3D-FLOWبا استفاده از مدل سازي هيدروديناميكي جنوب خليج فارس مدل

90بهار و تابستان /13شماره/ هفتمسال

نشريه مهنــدسـي دريــا

)مد افولي: ينپائسيل مدي، : بالا (به متر بر ثانيه جريان در زمان مهكشند - 5شكل

73

74

[ D

OR

: 20.

1001

.1.1

7357

608.

1390

.7.1

3.6.

6 ]

[ D

ownl

oade

d fr

om m

arin

e-en

g.ir

on

2021

-12-

21 ]

7 / 8

Page 8: Delft3D-FLOW - Marine Eng

90 تابستانو بهار/ 13شماره/ هفتمسال

نشريه مهنــدسـي دريــا انجمن مهندسي دريايي ايران

مراجع -11

1-Perrone, Thomas I, (1979), Winter Shamal

in the Persian Gulf, Naval Environmental

Prediction Research Facility.

2-PERGOS Database, OceanWeather

website,

http://www.oceanweather.com/metocean/.

3-Golshani, A., (2011), A 60 Years Wave

Hindcast Study in the south of Persian Gulf

using SWAN Model & Semi-time Domain

Method, Journal of Marine Engineering.

Vol.6, No.12, p.73-87 (in Persian)

4-EasyTide, UKHO website,

http://easytide.ukho.gov.uk/

5-Delft3D website,

http://delftsoftware.wldelft.nl/

6-Pawlowicz, R., B. Beardsley, and S.

Lentz, (2002), Classical Tidal Harmonic

Analysis including Error Estimates in

MATLAB using T_TIDE, Computers and

Geosciences, 28, 929-937.

7-Bernard Paul Boudreau, Bo Barker

Jørgensen, (2001), The Benthic Boundary

Layer: Transport Processes and

Biogeochemistry.

74

[ D

OR

: 20.

1001

.1.1

7357

608.

1390

.7.1

3.6.

6 ]

[ D

ownl

oade

d fr

om m

arin

e-en

g.ir

on

2021

-12-

21 ]

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

8 / 8