ارائه مدل ریاضی برای مسئله امواج بلند در دریاچه ها seichingو حل عددی آن توسط روش اجزاء محدود

به هنگام ساخت سازه های هیدرولیکی درون یک دریاچه یکی از مهم ترین مسائلی که با مد نظر قرار گیرد، محاسبه مقدار نیروهای دینامیکی وارد شده به سازه در اثر برخورد امواج بوجود آمده به آن و همچنین اثر سازه در تغییر رژیم جریان دریاچه می باشد. به منظور محاسبه این پارامترها باید ارتفاع امواج و همچنین مقادیر بردارهای سرعت در سطح دریاچه تعیین شوند که اصطلاحا به چنین مدلهایی، مدل seiching می گویند . با استفاده از معادلات کلی پیوستگی و حرکت و اعمال فرضیات ساده کننده و شرایط مرزی بر آنها، معادلات حاکم بر پدیده یا به عبارت دیگر مدل ریاضی مسئله ساخته می شود. از آنجا که حل این معادلات بواسطه پیچیدگی آن در شرایط کلی امکان پذیر نیست ، باید با استفاده از روشهای عددی آنها را حل نمود در این پروژه از روش اجزاء محدود finite elements که از دقیقترین روشهای عددی موجود می باشد استفاده شده است . برای انجام محاسبات ریاضی لازم برای حل عددی معادلات حاکم، یک برنامه کامپیوتری تدوین شده است که با استفاده از مولفه های سرعت و ارتفاع امواج در نقاط کره ای المانها در سطح دریاچه محاسبه می شود که با استفاده از این مقادیر می توان مقدار نیروهای دینامیکی وارد بر سازه هیدرولیکی درون دریاچه (در صورت وجود) و رژیم جریان و بستر دریاچه شامل چگونگی گردش جریان در دریاچه، نحوه رسوبگذاری در بستر دریاچه، نحوه پخش آلودگی در آن و ... راتعیین نمود . مدل ارائه شده در شرایط هندسی ساده که معادلات حاکم بر آن بطریق تحلیلی قابل حل است و همچنین دو مورد ازمسائل واقعی که نتایج محاسبات آن در دسترس نگارن قرار داشته (دریاچه های creat salt, utah lake در کشور آمریکا) اجرا شده که در کلیه موارد نتایج بسیار خوبی بدست آمده است .