چکیده ندارد.

هدف از انجام رساله حاضر، شبیه سازی دوبعدی اندرکنش سیال و جسم شناور در پدیده های اسلاشینگ و برخورد موج و سازه در دو حالت سیال ایده آل و لزج است. جهت مدلسازیهای فوق در حالت سیال ایده آل، از دو روش المان مرزی و اجزاء محدود جهت حل معادلات لاپلاس و شرط مرزی دینامیکی سطح آزاد استفاده شد. سپس، مدل عددی جهت مدلسازی اندرکنش موج و جسم شناور با استفاده از تئوری تفرق تهیه و با استفاده از نتایج ارائه شده توسط سایر محققین معتبرسازی شد. در حالت سیال لزج، معادلات پیوستگی و ناویر- استوکس به عنوان معادلات حاکم مورد استفاده قرار گرفت. به منظور مدلسازی سطح آزاد، از روش کسر حجمی که یکی از روشهای تسخیر حجمی در مدلسازی سطح آزاد است، استفاده شد. سپس، با استفاده از روابط تئوری امواج، موج منظم منظم خطی ، غیرخطی تنها و موج نامنظم در یک مخزن موجساز عددی تولید و به کمک روابط تئوری امواج معتبرسازی شدند. در نهایت، اندرکنش جسم شناور و موج با استفاده از تکنیک حوزه حل مجازی مورد بررسی قرار گرفت.

در این تحقیق به بررسی پرش هیدرولیکی بر روی بستر زبر پرداخته شده و تاثیرات افزایش ارتفاع زبری بر روی پارامترهای پرش و افت انرژی مورد بررسی قرار گرفته است. پرش هیدرولیکی برروی بسترهای زبر درشت دانه، با زبریهای یکنواخت در فلوم افقی مستطیلی به عرض 30 سانتیمتر، طول 11 متر، نرخ جریان از l/s 3 تا l/s 30 و اعداد فرود بین 1/2 تا 6/17 انجام شده است. آزمایش ها برای بستر صاف و دو زبری با قطر میانه 5/3 و 11 میلیمتر و سه باز شدگی دریچه انجام شدند. مشخص شد که عمق ثانویه پرش بر روی سطوح زبر نسبت به سطوح صاف کاهش دارد و برای برخی از آزمایش ها تغییر در ارتفاع زبری ها تأثیر چندانی برروی مشخصات پرش ندارد و برای سایر آزمایشات با افزایش زبری مشخصات پرش تحت تأثیر قرار می گیرد. مقدار عمق ثانویه نسبت به حالت کلاسیک 21 درصد کاهش می یابد. طول پرش نسبت به حالت کلاسیک بین 30 الی 47 درصد کاهش می یابد. تنش برشی کف بر روی بسترهای زبر بیشتر از بسترهای صاف می باشد. افت انرژی درکل پرش به میزان 34 درصد کاهش می‎یابد، طول غلتاب، افت انرژی در بالادست پرش و پروفیل سطح پرش نیز مورد بررسی قرار گرفتند.

یافتن موقعیت نشت در شبکه های توزیع یکی از مسائل و دغدغه های مهم کاربران و سازمان های مربوطه می باشد. این مسئله برای کشورهایی مثل ایران که جزء کشورهای کم آب و خشک جهان محسوب می شوند از اهمیت بیشتری برخوردار است. در مرتبه نخست باید موقعیت نشت مشخص شود تا با انجام عملیات به موقع از هدرروی آب جلوگیری شود. لذا تاکنون روش هایی جهت تشخیص موقعیت نشت ارائه شده است که مستلزم برداشت های زیاد هیدرولیکی و یا بررسی نقطه ای شبکه آبرسانی می باشند. در این پایان نامه، روش جدیدی جهت تشخیص موقعیت نشت در شبکه به کار گرفته شده که با کمترین میزان فشارسنجی گرهی در شبکه، موقعیت نشت و یا موقعیت برداشت غیرمجاز و یا وقوع حوادث را در شبکه مشخص می کند. نتایج بدست آمده نشان می دهد که این روش می تواند با حداقل برداشت اطلاعات هیدرولیکی از نوع فشارهای گرهی، موقعیت دقیق نشت را در شبکه های آبرسانی مختلف مشخص کند. همچنین جهت تعیین مقدار دقیق نشت، یک کد در محیط برنامه matlab نوشته شده است.

در سالهای اخیر اکتشاف و استخراج نفت از مخازن عمیق دریا افزایش یافته است. سکوی اسپار، نمونه ای از یک سازه حجیم است که برای استخراج مواد نفتی در اعماق زیاد بسیار مناسب می باشد. با توجه به ابعاد بزرگ سازه های حجیم، روابط موریسون به منظور انجام محاسبه نیروهای وارد بر سازه و همچنین تحلیل های دینامیکی صادق نیست. بر این اساس در این تحقیق، نیروی موج وارد بر سکوی اسپار و هم چنین ضرایب هیدرودینامیکی میرایی و جرم اضافه، در شش درجه آزادی به وسیله تیوری تفرق محاسبه شده است. موج برخوردی، خطی و هارمونیک در نظر گرفته شده است و روش عددی که به منظور حل توابع پتانسیل امواج تفرق و تابش استفاده شده است، روش عددی تفاضل محدود می باشد. نتایج بدست آمده نشان داد که مدل تهیه شده با دقت خوبی قادر به برآورد نیروی امواج و ضرایب هیدرودینامیکی با در نظر گرفتن پدیده تفرق می باشد.

طراحی سازه های دریایی و پیش بینی مورفولوژی ساحل، مستلزم تخمین وضعیت بحرانی شرایط دریا درمحل مورد نظراست . یکی ازروشهای دستیابی به چنین تخمینی، مشاهده، ثبت ومحاسبه سرعت باد بااستفاده از آن در مدل های پیش بینی امواج است. در این پروژه وضعیت امواج و رسوب در سواحل بوشهر مورد مطالعه قرار گرفته است. بدین منظور ابتدا پدیده موج مورد مطالعه قرار گرفت. بدین ترتیب که با استفاده از روش های پیش بینی موج نرم افزارسوان و تکنیکهای آماری، ارتفاع موج در محدوده ی مورد مطالعه تعیین گردید. در روش اول با استفاده از دادهای باد بدست آمده بویه موج نگار و وارد کردن آنها در محیط برنامه سوان ، ارتفاع و دوره تناوب موج به ترتیب 58/0 متر و 8/3 ثانیه پیش بینی گردید. در روش آماری با استفاده از اطلاعات امواج ثبت شدهفصلی بویه موج نگار نصب شده در سواحل بوشهر،میانگین ارتفاع امواج و دوره تناوب آن به ترتیب 6/0 متر و 4/3 ثانیه تعیین گردید. سپس اثراین امواج بررسوبات وسواحل منطقه بررسی شد.براساس اطلاعات دوره تناوب و ارتفاع موج بدست آمده روند تغییرات شرایط هیدرودینامیکی و نحوه انتقال رسوب، از طریق بررسی روند تغییر الگوی فرسایش و رسوبگذاری در نیمرخ ساحل در ایستگاه های مختلف مورد مطالعه قرار گرفت. در این مدلسازیها برای تشخیص پروفیل تابستانه و زمستانه از پارامتر دین استفاده گردید. مقدار این پارامتر نشان داد که تدر این منطقه شکل پروفیل زمستانه است.درگام بعد برای بررسی حرکت رسوبات تحت کنش موج از پارامتر شیلدز شدت حرکت رسوبات در منطقه مشخص گردید. جهت بررسی فرسایش واحیارسوب درناحیه مورد مطالعه ازپارامترهای تیزی موج وعدددین مورداستفاده وثابت شددرفصل پاییز بیشترین فرسایش صورت می پذیرد.

این پایان نامه تحقیقی در خصوص روش های پیش بینی امواج ناشی از باد در منطقه جزیره قشم می باشد. از نقطه نظر مهندسین سواحل و بنادر، ارتفاع و پریود موج مشخصه به خصوص ارتفاع موج یکی از مهمترین و اصلی ترین فاکتورها در طراحی سازه های دریائی به حساب می آید. لذا برآورد بالادست این ارتفاع، باعث افزایش تصاعدی در هزینه ها می گردد. همچنین طراحی سازه ها برای ارتفاعات کمتر از ارتفاع موج طرح، خسارات جانی و مالی را به همراه دارد. لذا دستیابی به ارتفاع موج مشخصه از ضروریات طراحی هر پروژه دریایی به حساب می آید. با توجه به کمبود اندازه گیری های موج در ایران، معمولاً از روش های تجربی مانندspm ، جان سواپ و... برای تعیین مشخصات موج استفاده می شود. در حالی که این روش ها دارای فرضیات متعددی بوده که الزاماً برای همه نقاط ایران صادق نمی باشد. جهت بررسی صحت و دقت روابط تجربی فوق الذکر مقادیر بدست آمده از آنها با مقادیر اندازه گیری شده مقایسه گردیده است. با پردازش و تحلیل بیش از 5000 داده مربوط به ساحل جزیره قشم که توسط بویه های نصب شده در نزدیکی ساحل ثبت گردیده اند، مشاهده شده که برای پیش‏بینی امواج در ساحل جزیره قشم، روشspm با کمترین درصد خطا، نزدیکترین برآورد به مقدار اندازه گیری شده را دارد. بنابراین برای استفاده در این منطقه مناسب تر است. همچنین تحلیل داده‏های پریود امواج اندازه‏گیری شده توسط بویه، نشان می‏دهد که اغلب امواج در این منطقه دارای پریود بسیار کوتاه بین 2 تا 3 ثانیه می‏باشند. البته همگی این روش ها، دارای خطاهایی می باشند که می بایست در کارهای مهندسی مدنظر قرار گرفته شوند.

چکیده ندارد.

در مهندسی سواحل اثر امواج و جریانهای دریایی در درجه اول اهمیت قرار دارد. امواج و جریان ها عامل مهمی در تعیین هندسه سواحل و فرسایش وترسیب در اطراف سازه های دریایی محسوب می گردند. اهمیت موضوع فوق باعث شده که امروزه متخصصان امر در پی بهترین روش مطالعه یعنی اجرای مدلهای عددی بر روی حوزه های کوچک و وسیع آبی برای پیش بینی شرایط آینده باشند. در این تحقیق برای مطالعه نحوه رسوبگذاری و فرسایش در اطراف بندرجاسک از روش عددی حجم محدود با استفاده از مدل نرم افزاری mike 21/3 coupled model fmاستفاده گردیده است. الگوی انتشار امواج به کمک تکنیک کاملا طیفی(fully spectral formulation) در مدول sw و جریانهای کرانه ای و جزرومد در مدل هیدرودینامیک hd به کمک آخرین داده های جمع آوری شده شبیه سازی شده است. در نهایت تاثیر احداث موج شکن بر الگوی جریان ها و نرخ انتقال رسوب در منطقه مورد مطالعه مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته است. شهرستان جاسک در جنوب ایران و در شرق استان هرمزگان و تنگه هرمز واقع شده و از سمت جنوب و غرب به دریای عمان ، از شرق به شهرستان چاه بهار و از شمال به کهنوج و شهرستان میناب محدود می گردد . و در مختصات جغرافیایی ?57?46 طول شرقی و ?25?38 عرض شمالی قرار دارد. دیتای موج و باد ورودی موسسات معتبر مختلفی در سالهای مختلف، اطلاعاتی را از شرایط امواج دور از ساحل در منطقه مورد نظر، ارائه کرده اند که برخی موارد با یکدیگر مغایرند. که پس از بررسی 4 دیتای مختلف به نامهای دیتای موسسه هواشناسی انگلستان ، آمار باد ایستگاه سینوپتیک جاسک ، اطلاعات ماهواره ای quick scat،نهایتاً آمار ارائه شده توسط سازمان بنادر و کشتیرانی به دلیل ارائه اطلسی بومی از ابهای ایران انتخاب شد. این اطلس که شامل اطلاعات امواج (ارتفاع،پریود و... )و دیتای باد ناحیه در یک بازه 11ساله می باشد که توسط نرم افزار مایک و اطلاعات اندازه گیری شده برای دریای خزر و عمان و خلیج فارس در فواصل 7.5 دقیقه عرض جغرافیایی و2.25 دقیقه طول جغرافیایی تهیه گردیده است . و بوسیله اطلاعات ایستگاههای سینوپتیک و داده های ماهواره ایtopex و quikscat اصلاح شده است همچنین فاصله زمانی دیتا ها 6 ساعت می باشد. مدلسازی mike 21 sw شامل یک مدل تولید کننده موج – باد طیفی مبتنی بر مشهای بدون ساخت می باشد . این مدل رشد ، زوال و انتقال امواج ناشی از باد و دورآ را در مناطق ساحلی و فراساحلی شبیه سازی می کند . مشهای محاسباتی منطقه در 3 سایز متفاوت انتخاب گردید که در جدول1 ابعاد در نظر گرفته شده برای هر قسمت ذکر گردیده است. جدول1- ابعاد مش ها دور از ساحل نزدیک ساحل اطراف بندر 100~1000 10~70 10~35 فاصله تغریبی گره ها(متر) 500000 2500 500 حداکثر مساحت مش(مترمربع) در این تحقیق شرایط مرزی مرز دور ازساحل به صورت وارد کردن طیف انرژی امواج 11 ساله سازمان بنادر به مدل و متغیر در زمان و ثابت در مکان لحاظ گردیده است. همچنین شرایط امواج در مرزهای جانبی به صورت متقارن در نظر گرفته شده است . مدولhd می تواند تغییرات سطح آب و جریانها را در هر مکان از منطقه مورد مطالعه بررسی نمود. ابعاد و محدوده مدل منطقه ای به محل قرار گیری مرز و وجود اطلاعات مرزی مدل بستگی خواهد داشت.با توجه به تمام این نکات و شرایط لازم برای محدوده مدل sw،محدوده مدلسازی صورت گرفته است . سه مرز باز مدل بوسیله تراز آب بصورت متغیر در زمان،ثابت در مکان مشخص گردیده اند. اطلاعات مربوط به جزر و مد در محدوده جاسک در طول دو سال 2006 و 2007 از سازمان نقشه برداری تهیه گردید . مدول st ابزاری است جهت دستیابی به نرخ انتقال رسوبات ماسه ای و تغییرات تراز بستردر محدوده ای که تحت تاثیر جریانها قرار دارد در مدول st دو فرمول بندی متفاوت جهت محاسبه نرخ انتقال رسوبات ماسه ای حاصل از جریانهای کرانه ای در شرایط هیدرودینامیکی وجود جریان و موج بکار گرفته شده است که عبارتند از: • فرمول بندی stp جهت محاسبه نرخ انتقال بار کل • فرمول بندی bijker جهت محاسبه نرخ انتقال بار کل ( شامل بار بستر و بار معلق ) طبق مطالب مندرج در طرح مطالعات اولیه شرکت مشاور سازنده بندر،دانسیته رسوبات 2.75 ، دمای آب 25 درجه،اندازه متوسط دانه رسوبات ) ( 0.1میلیمتر، ضریب دانه بندی رسوبات 1.85 و تخلخل 0.4 در نظر گرفته شد. همچنین مقدار تغییرات از جهت ترسیب و فرسایش در 8 مکان مشخص در اطراف بازوهای موج شکن و ورودی آن اندازه گیری شده است. در این مدلسازی اثر همزمان امواج و جریان ها لحاظ گردیده است. و 24 ساعت اولیه مدول های sw و hd بدلیل از بین بردن خطای زمان گرم شدن مدل حذف گردیده و اجرای مدول st ،24 ساعت پس از آغاز اجرای دو مدول دیگر آغاز می گردد. در شکل 1 محدوده مدل شده و مشبندی صورت گرفته برای منطقه مورد مطالعه نشان داده شده است. شکل1- مدلسازی موج شکن منطقه و مش بندی صورت گرفته جمع بندی به نظر می رسد که تا پیش از احداث اسکله در دماغه جاسک ، دامنه پراکندگی رسوبات متفرق شده در محدوده دماغه به سمت سواحل خلیج غربی کشیده می شده ونیز رسوبات بادی انتقال یافته به این محدوده در اثر پدیده های مختلف دریای به سمت آبهای عمیق تر یا سواحل شمالی خلیج جابجا می شدند. بعد از احداث سازه با به وجود آمدن فضایی مثلثی شکل وکاملا آرام واقع بین بازوی اصلی موج شکن و ساحل شمالی دماغه جاسک ، بیشتر رسوبات در این ناحیه محبوس شده وبه همین دلیل انبوهی از رسوبات انباشته شده در محل مشاهده می شود.پیشروی خط ساحلی در پشت اسکله علیرغم کاهش در سرعت ، تا سالیان اخیر ادامه نیز ادامه یافته که این خود نشانگر وجود منبع (یا منابعی) قابل دسترس جریانات ساحلی در منطقه می باشد.

آبادانی و توسعه اقتصادی یک جامعه بسنگی تام به توانایی آن جامعه در بیشینه نمودن فوائد حاصل از رودخانه ها و دریاها و کمینه نمودن خسارات ناشی از آبهای دینامیک دارد. طی سالیان گذشته خطوط ساحلی جنوب دریای خزر در نقاط مختلف دچار فرسایش و رسوبگذاری شده است در این تحقیق منطقه امیرآباد جهت بررسی پدیده انتقال رسوب و اثر ساخت بندر بر شرایط منطقه مورد مطالعه مدل گردیده است. از میان مدل های ریاضی که قابل استفاده در تحلیل پدیده های حاکم بر محیط دریا هستند، می توان به مدل هایی که توسط انستیتوی هیدرولیک دانمارک تهیه می شود. این مدل ها در یک مجموعه نرم افزاری به نام dhi قرار گرفته اند. مدل عددی mike 21/3 coupled model fm یکی از کاملترین و قویترین مدلهای عددی حال حاضر دنیا جهت مدلسازی عددی پدیده های هیدرودینامیکی می باشد. این مدل یک سیستم مدل سازی دینامیکی بر اساس مش بندی نامنظم می باشد که در محیط های ساحلی، مصب ها و رودخانه ها عموماً به کار می رود که در این پروسه از نسخه سال 2007 آن استفاده گردید.[2] یکی از نکات برجسته در این تحقیق، استفاده از تکنیک کاملاً طیفیformulation) (fully spectral در مدول sw و مش بندی نامنظم (flexible mesh) در برآورد نرخ انتقال رسوبات ساحلی می باشد. مدول هیدرودینامیک و مدول موج طیفی پایه های محاسباتی اجرای این مدل می باشند. استفاده از این مدل امکان شبیه سازی اندرکنش متقابل امواج و جریان های به کار رفته در کوپل دینامیکی میان این دو مدول را ایجاد می کند. بدین ترتیب که در هر گام زمانی شرایط و مشخصات جریان و سطح آب تک تک نقاط مدل از مدول hd به مدول sw و تنشهای تابشی از مدول sw به مدول hd انتقال می یابد. مدل ریاضی مایک 21 ازمدولهای متعددی جهت شبیه سازی پدیده ها استفاده می نماید. برای در نظر گرفتن اثر همزمان موج و جریان و تحلیل کاملاً طیفی از سه مدول هیدرودینامیک، موج طیفی و انتقال رسوبات غیر چسبنده (st,sw,hd) استفاده گردید.