روشهای حفاظتی سواحل شامل طرحهای تغذیه مصنوعی و سازه های مختلف حفاظتی می شوند. تغذیه مصنوعی یک روش نرم از تثبیت خطوط ساحلی در مقایسه با تبدیلات سخت مانند دیوارها می باشد. هر کدام از این روشها با توجه به خصوصیات خود می تواند برای حالات و شرایط مختلف فرسایش یا رسوب گذاری به کار برده شوند. در حالیکه روشهای سخت (وابسته به بنا) جهت حفظ و نگهداری ساحل از 30 تا 50 سال قبل رایج گردیده اند اما تغذیه مصنوعی ساحل روش ارجح در دههاخیر بوده است. این روشها به طور مستقیم بر فرایندهای فرسایش و رسوب گذاری در سواحل اثر می گذارند و شرایط موج وجریان را تغییر می دهند. البته روشهای غیر مستقیم حفاظت نیز قابل بررسی هستند. این تحقیق حاوی اطلاعات پایه در خصوص تکامل خطوط ساحلی، ضرورتها و پارامترهای طراحی، روشهای طراحی و روشهای اجرا تغذیه ساحل می باشد. مطالب مورد اشاره در خصوص سواحل ماسه ای می باشد. عمده مطالب شامل سه بخش اصلی می باشد: فرموله کردن روش برنامه ریزی جهت کنترل فرسایش و تغذیه مصنوعی ساحل، جمع بندی پارامترهای طراحی و روشهای بهینه سازی، جمع بندی روشهای اجرا به خصوص در رابطه با تأمین منابع. در مرحله بعدی تأثیر امواج انعکاسی بر رژیم جریان در ساحل مورد بررسی قرار می گیرد، سپس با در دست داشتن هیدروگرافی ناحیه ساحلی لنگرود از سواحل دریای خزر و اطلاعات مربوط به وقوع طوفانهای این دریا و با بهره گیری از نرم افزار (advanced nearshore profile model)، نیمرخ ساحلی مدلسازی شده و با توجه به تغییر پارامترهای ژئوتکنیکی، میزان عقب نشینی و آب شستگی نیمرخ اولیه در معرض طوفان متداول دریای خزر بررسی می شود. در گام بعدی، نیمرخهای متعددی به لحاظ نوع و شکل خاکریز(یکنواخت، تلماسه ای، خاکریزی در نواحی خشک و تر و ...) مدلسازی شده و با توجه به تغییر پارامترهای هندسی خاکریزهای مصنوعی، میزان عقب نشینی و فرسایش ساحل، همچنین تأثیر تغییر این پارامترها بر میزان انتقال رسوب عرضی ساحل و سرعت جریان عمود بر ساحل در اثر حمله طوفان متداول دریای خزر و به عبارتی تغییرات رژیم جریان در امتداد عمود بر ساحل مورد ارزیابی قرار گرفته است. در نتیجه ضمن شناخت کیفی اثرات مثبت و منفی پارامترهای هندسی مورد اشاره در تغذیه ساحل، تأثیرات مثبت و منفی تغذیه مصنوعی ساحل به عنوان یکی از گزینه های حفاظت و احیاء ساحل پدیدار می گردد. نتایج مطالعات انجام شده نشان می دهد که با ایجاد خاکریز مصنوعی، رژیم جریان در ساحل و میزان نقل و انتقالات رسوبات ساحلی به میزان قابل توجهی تغییر می کند.

کانال قشم (تنگه خوران) حد فاصل ساحل شمالی جزیره قشم و ساحل جنوبی ایران از نظر اقتصادی، استراتژیک، محیط زیست و نظامی جزو مهمترین مناطق دریایی ایران و جهان است. متاسفانه با وجود اهمیت ویژه منطقه طرح، مطالعات اندکی در خصوص رژیم هیدرودینامیک صورت گرفته و تا کنون هیچگونه مطالعات رسوب در منطقه به انجام نرسیده است. در این پایان نامه مدلسازی عددی هیدرودینامیک و رسوب تنگه خوران، با کمک مدل مایک 21 و مایک 3 از بسته نرم افزاری dhi ( انستیتو هیدرودینامیک دانمارک با همکاری انستیتو کیفیت آب ) انجام شده است. پس از تعیین مشخصات محیطی و تشکیل شبکه محاسباتی با مشبندی نا منظم شرایط مرزی نوسانات سطح آب محلی ناشی از جزرومد در مرزهای باز کانال اعمال می شود. با توجه به اینکه اساس تعیین الگوی رسوب، الگوی جریان است؛ مدل هیدرودینامیک یک بار 3 بعدی اجرا شد تا صحت سنجی آن با داده های میدانی 3 بعدی موجود در شرق، مرکز و غرب منطقه طرح تعیین شود. سپس مدول 2 بعدی هیدرودینامیک و رسوبات چسبنده به صورت همزمان جهت شبیه سازی الگوی انتقال رسوب در محدوده ی کانال قشم تحت اثر جریان های جزرومدی بطور کیفی استفاده شد. نتایج حاصل از جمله الگوی انتقال رسوب، فرسایش، رسوبگذاری و تغییرات بستر، پس از صحت سنجی مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. بطوریکه پس از رسیدن به این مهم و با استفاده از خروجیها می توان به بررسی نتایج بدست آمده در زمینه مشکل رسوب در منطقه دست یافت. اثر هریک از سازه های ساحلی در تغییر رژیم رسوبی منطقه، فرسایش و ته نشست در ساحل از گزینه های هستند. که پس از مدلسازی قابل حصول می باشند.

در بحث مدیریت سواحل مسئله حفاظت ساحل از اهمیت زیادی برخوردار است. موج شکن های مستغرق از مهمترین سازه های دریایی هستند که به طور گسترده در سراسر دنیا برای محافظت از ساحل در برابر فرسایش استفاده می شوند. این سازه ها با مستهلک کردن انرژی موج باعث کاهش میزان انرژی رسیده به ساحل می شوند. پس تغییرات در خط ساحلی به میزان بسیار زیادی وابستگی به جریان عبوری روی این سازه ها دارد. در این تحقیق سعی بر این است که با ترکیب یک روش عددی با روش شبکه های عصبی مصنوعی مدلی برای پیش بینی جریان عبوری روی این سازه ها ارائه شود. یکی از مهمترین مزیت های استفاده از شبکه های عصبی مصنوعی این است که می توان جریان ناشی از موج روی موج شکن مستغرق را بدون در نظر گرفتن بسیاری از عوامل موثر در آن پیش بینی کرد. از طرف دیگر بکارگیری روش شبکه های عصبی مصنوعی نیاز به طیف وسیعی از داده ها دارد که در این تحقیق به وسیله مدل عددی ارائه شده توسط cox وtajziehchi (2006) و با به کار گیری نرم افزارdelft3d تولید گردیده اند. در نتیجه 300 داده با پارامترهای نسبت بدون بعد استغراق ((hs/hi، نسبت بدون بعد عرض تاج موج شکن(b/l) ، نسبت بدون بعد ارتفاع موج hi/b)) و نسبت بدون بعد تیزی موج((hi/lایجاد می گردد. در این تحقیق، از شبکه های عصبی پیش خور (feed-forward) با سه لایه ورودی، مخفی و خروجی استفاده می شود. در بین شبکه های پیش خور نیز، شبکه های پرسپترون چند لایه یا mlp’s بهترین انتخاب می باشند، زیرا شبکه های تابع پایه شعاعی یا rbf’s نیاز به تعداد نورون های بیشتری دارند که این خود باعث افزایش زمان و هزینه می گردد. علت استفاده از لایه مخفی این است که اگر تعداد نرون های این لایه به درستی انتخاب شوند، این قدرت را به شبکه میدهد که هر تابعی را با تعداد محدود نقاط نا پیوستگی، به خوبی تقریب بزند(ahmadian وtajziehchi 2009,). برای آموزش شبکه نیز از الگوریتم lm (levenberg-marquardt) و با بکار گیری روش توقف زود رس استفاده می شود. پس از تولید داده های آموزشی شبکه عصبی مصنوعی، تاثیر هر یک از پارامتر های موجود بر روی جریان عبوری روی موج شکن مستغرق بررسی می شود و بعد از طراحی شبکه مورد نظر، نتایج بدست آمده به وسیله شبکه عصبی مصنوعی با نتایج آزمایشگاهی که توسط tajziehchi و cox (2005) جمع آوری شده است، مقایسه میشود و صحت توانایی شبکه های عصبی مصنوعی در پیش بینی جریان ناشی از موج عبوری روی موج شکن مستغرق مشخص می گردد.

کانال قشم یا تنگه خوران یکی از مهمترین مناطق دریایی ایران و منطقه می باشد. قرارگیری مهمترین بنادر ایران(بندر رجایی و باهنر) در شرق کانال و مهمترین زیستگاه آبی کشور (جنگل های مانگرو) در غرب کانال و ظرفیت بالای توسعه سواحل شمالی و جنوبی، اهمیت ویژه اقتصادی، زیست محیطی و استراتژیک به این منطقه بخشیده است. در این تحقیق با استفاده از مدل عددیdelft3d و با توجه به اطلاعات میدانی موجود، مدلسازی کمی و کیفی دو بعدی و سه بعدی جهت بررسی شرایط هیدرودینامیک و مدل دو بعدی یکساله جهت بررسی الگوی کیفی از نحوه انتقال رسوبات در منطقه صورت پذیرفته است. داده های میدانی نوسانات سطح آب و مولفه های جزر و مدی در دو مرز باز شرقی و غربی اعمال گردید. واسنجی مدل با استفاده از پارامتر زبری بستر و مقایسه نتایج مدل با مقادیر اندازه گیری شده نوسانات سطح آب در مرکز کانال صورت پذیرفت. اعتبار سنجی مدل با مقایسه مقادیر سرعت جریان های بدست آمده از مدل با مقادیر اندازه گیری شده میدانی در سه نقطه در شرق، مرکز و غرب کانال صورت پذیرفت. آنالیز حساسیت مدل نسبت به باد و موج، تاثیر جزر و مد را به عنوان اصلی ترین عامل ایجاد جریان ها در منطقه نشان می دهد. جریان های ایجاد شده در شرق و غرب کانال دارای انرژی متفاوت و در خلاف یکدیگر بوده و در مناطق مرکزی با یکدیگر اندرکنش داشته که پیش بینی وضعیت جریان ها را دشوار نموده است. علی رغم رفتار هارمونیک رفت و برگشتی جریان در کانال، بررسی یکساله نتایج کمی دبی و سرعت جریان بیانگر حاکم بودن جریان از سمت شرق به غرب می باشد. نتایج نشان دهنده غلظت نسبتا بالای رسوبات در کل پهنه کانال بوده که تحت اثر کشند قوی و ضعیف تشدید می شود. همچنین مشاهده می شود، غالبا غلظت رسوبات در مناطق غربی کانال بالاتر است.

وجود مرز ساحلی و دسترسی به آبهای آزاد از جمله امتیازات یک کشور به شمار می آید. هزینه پایین جابه جایی کالا در ترانزیت دریایی نسبت به دیگر راههای انتقال کالا، سبب گسترش توجه به مناطق ساحلی شد. ساخت بنادر بزرگ و کوچک تجاری، صیادی در این راستا مورد توجه قرار گرفت. از طرفی امکان استفاده از تجهیزات نظامی در دریا در حفظ مرز ساحلی و امنیت کشور ساخت بنادر نظامی را توجیه می کند. هزینه هنگفت ساخت بنادر و استفاده طولانی مدت از آن از طرفی و تغییر رفتار هیدرودینامیکی و مورفولوژیکی در ناحیه ساحلی و پیرامون بنادر از طرف دیگر، توجه و دقت بیشتری را در طراحی و ساخت اینگونه سازه ها می طلبد. در این تحقیق تاثیر ساخت موج شکن بر رفتار هیدرودینامیکی و مورفولوژیکی نواحی پیرامونی بندر نظامی کنارک واقع در شهرستان کنارک جنوب استان سیستان و بلوچستان درنواحی ساحلی دریای عمان مورد مطالعه قرار گرفته است. برای این منظور با کمک نرم افزار mike، مدلmike 21/3 coupled model fm به ارزیابی شرایط هیدرودینامیکی و رسوبگذاری قبل و بعد از احداث موج شکن جدید بندر کنارک در نواحی پیرامون و داخل حوضچه آرامش بندر خواهیم پرداخت. در این رساله پس از ارزیابی نتایج احداث طرح توسعه مشاهده میشود میتوان با تغییر در جانمایی دهانه بندر ارتفاع امواج ، سرعت جریان و مقادیر رسوبگذاری در حوضچه را کاهش داد.

انتقال رسوبات و رسوبگذاری در دریا از پدیده های گوناگونی مشتق می شوند که بدون پرداختن به آنها قادر به تعیین نرخ رسوبگذاری در نقاط مختلف و مدیریت بهینه پهنه های آبی نمی باشیم. تغییر شکل سواحل در طول زمان، فرسایش ساحل و بستر و تبعیت آن از مکانیزمی خاص، تاثیر امواج و جریانات مختلف بر رسوبگذاری و غیره از موضوعاتی هستند که در مطالعات رسوبگذاری مطرح می باشند. خورهای جزرومدی از جمله مهمترین مکانهایی می باشند که می توانند به عنوان انبار رسوبات سواحل مجاور خود درآیند. خور نایبند در عرض جغرافیایی ?96/59?10°27 شمالی و طول جغرافیایی ??43/10 ?19 °56 شرقی در جنوب ایران واقع شده است. خور نایبند به دلیل وجود مشکلات رسوبی، در سالهای گذشته بهسازی گردیده است. در این تحقیق با استفاده از مدل عددی mike21 اقدام به بررسی تاثیر بهسازی خور بر شرایط امواج، جریانات جزرومدی و چگونگی جابه جایی رسوبات دریایی گردیده است.بدین منظور ابتدا با استفاده از مدول nsw مدل عددی mike21 و با استفاده از اطلاعات امواج دور از ساحل bmo ، امواج ساحلی شبیه سازی شده است. سپس با استفاده مدول hd جریانات جزرومدی در منطقه شبیه سازی گردید. در انتها با استفاده از مدول st و با استفاده از خروجیهای بدست آمده از دو مدول قبلی، چگونگی جابه جایی رسوبات در منطقه خورنایبند و در قبل و بعد از بهسازی آن بدست آمده است. نتایج نشان دهنده انتقال اندک رسوبات دریایی به داخل خور می باشند.

یکی از مهمترین مناطق دریایی جنوب ایران، آبراهه‎ی قشم می باشد. این منطقه به دلیل در برگیری مهمترین بنادر ایران(بندر شهید رجایی و باهنر) در شرق آبراهه و مهمترین زیستگاه آبی کشور(جنگل های مانگرو) در غرب آبراهه وداشتن ظرفیت بالای توسعه سواحل شمالی و جنوبی، دارای اهمیت ویژه اقتصادی، زیست محیطی و استراتژیک می باشد. با توجه به موقعیت ویژه‎ی این منطقه‎ در محدوده‎ی خلیج فارس و نزدیکی به مراکز صنعتی و شهری، احتمال پخش آلودگی در این منطقه از طرق گوناگون وجود دارد. از این رو داشتن مدلی که بتواند در صورت نشت مواد آلاینده به محیط دریاییِ این منطقه، مسیر حرکت آلاینده ها و نحوه پخش آن را پیش بینی نماید امری ضرورری به نظر می رسد. در این تحقیق با استفاده از مدل عددی delft3d و با توجه به اطلاعات میدانی موجود، مدل سازی کمی و کیفی دو بعدی و سه بعدی جهت بررسی شرایط هیدرودینامیک و مدل های دو بعدی با مدت زمان های مختلف جهت بررسی الگوی کیفی از نحوه گسترش آلودگی در منطقه صورت پذیرفته است. داده های میدانی نوسانات سطح آب و مولفه های جزر و مدی در دو مرز باز شرقی و غربی اعمال گردیده است. واسنجی مدل با استفاده از پارامتر زبری بستر و مقایسه نتایج مدل یک ماهه سه بعدی با مقادیر اندازه گیری شده نوسانات سطح آب در مرکز آبراهه صورت پذیرفته است. اعتبار سنجی مدل نیز با مقایسه مقادیر سرعت جریان های بدست آمده از مدل یک ماهه سه بعدی با مقادیر اندازه گیری شده میدانی در سه نقطه در شرق، مرکز و غرب آبراهه انجام گرفته است. آنالیز حساسیت مدل نسبت به باد و موج، تاثیر جزر و مد را به عنوان اصلی ترین عامل ایجاد جریان در منطقه نشان می دهد. جریان های ایجاد شده در شرق و غرب آبراهه دارای اختلاف فاز و انرژی متفاوت و در خلاف جهت یکدیگر می باشند و در مناطق مرکزی با یکدیگر اندرکنش دارند که دشواری پیش بینی وضعیت جریان ها را دشوار نموده است. علی رغم رفتار هارمونیک رفت و برگشتی جریان در آبراهه، بررسی نتایج کمی دبی و سرعت جریان، بیانگر حاکم بودن جریان از سمت شرق به غرب می باشد. نتایج نشان دهنده آن است که آلودگی های وارد شده از مرز شرقی آبراهه(محل اصلی ورود فاضلاب های شهری و صنعتی) تحت شرایط هیدرودینامیکی حاکم، در طول آبراهه به سمت غرب حرکت می کنند و طی مدت زمان سه ماه با خروج از مرز باز غربی به تدریج از غلظت آن ها کاسته می گردد. از سوی دیگر، آلودگی های وارد شده از قسمت غربی آبراهه، بدون گسترش قابل توجهی در نزدیکی مرز باز غربی تجمع می کنند و به تدریج از این مرز خارج می گردند.

چکیده در این پایان نامه با توجه به مشکل رسوبگذاری در دهانه ورودی بندرصیادی باسعیدو-قشم به بررسی مکانیسم پیچیده رسوبگذاری تحت اثر باد، امواج و جریان های جزرومدی در این بندر پرداخته خواهد شد. مدلسازی این تحقیق به روش عددی تفاضل محدود با استفاده ازمدل نرم افزاری mike21 انجام شده است. اطلاعات مورد استفاده توسط سازمان بنادر و دریانوردی ایران ارائه شده است . الگوی انتشار امواج در مدول sw و جریانهای کرانه ای و جزرومد در مدول هیدرودینامیک hd والگوی انتقال رسوبات ماسه ای تحت تاثیر جریانها درمدول st به کمک داده های جمع آوری شده از منطقه مورد مطالعه، شبیه سازی و به منظور اطمینان از صحت مدلسازی صورت گرفته در این تحقیق نتایج به دست آمده از مدل با نتایج اندازه گیریهای میدانی در بندر باسعیدو (منطقه مورد مطالعه) مقایسه و درستی سنجی شده و تاثیر احداث بندر برالگوی جریان و نرخ انتقال رسوب در منطقه مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته و جریانهای جزرومدی به عنوان اساسی ترین عامل در بروز مشکل فوق شناخته و در نهایت پس از بررسی گزینه های پیشنهادی مختلف، مناسب ترین راهکار جهت رفع مشکل مذکور ارائه شده است.

جتی در دست احداث در ساحل شرق بندرعباس که با هدف ایجاد راه دسترسی دریایی و اسکله پشتیبانی جزیره هرمز (بندر نخل ناخدا) طراحی شده، به دلیل شرایط هندسی منطقه دارای طول نسبتاً زیادی است که باعث تغییر در الگوی هیدرودینامیک و به تبع آن مورفولوژی منطقه مجاور خود خواهد شد. در این تحقیق ابتدا با استفاده از مدل عددی mike21 و با توجه به اطلاعات میدانی موجود، مدلسازی جزر و مد و امواج ناشی از باد به تفکیک در منطقه وسیع تر اجرا گردید. پس از واسنجی مدل جزر و مد و موج با داده های میدانی، از نتایج دو مدل مذکور برای اعمال شرایط مرزی در مدل منطقه ای استفاده گردید. در ادامه تحقیق از بسته نرم افزاریmike 21/3 coupled model برای شبیه سازی تغییرات مورفولوژیک منطقه استفاده شد. در این بسته نرم افزاری سه مدول لازم، مدول هیدرودینامیک، موج طیفی و انتقال رسوب به صورت همزمان اجرا گردید و اندرکنش موج-موج و موج – جریان نیز لحاظ شده است. افزون بر این با توجه به اهمیت انتقال رسوب در روند تغییرات خط ساحل ناشی از اجرای جتی، برای اطمینان از صحت نتایج، انتقال رسوب با مدل ریاضی litstp از مجموعه نرم افزار litpack نیز محاسبه گردید. سپس الگوی انتشار امواج و جریان‏های کرانه‏ای ناشی از امواج و نیز جریان های جزر و مد و همچنین الگوی رسوبگذاری و فرسایش در دو حالت قبل و بعد از احداث جتی به کمک مدل ریاضی شبیه‏سازی شده و تأثیر احداث این سازه بر الگوی جریان‏ها و نرخ انتقال رسوب مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. مقایسه نتایج رسوب حاکی از نزدیک بودن نتایج دو مدل coupled و litstp است. همچنین مشاهده می گردد که قبل از احداث جتی پدیده حاکم بر منطقه فرسایش و پس از احداث جتی در سمت شرق جتی پدیده غالب رسوبگذاری و در سمت غرب آن فرسایش می باشد و جهت انتقال رسوب با جهت غالب امواج همخوانی دارد. در مورد امواج نیز ارتفاع امواج بعد از احداث جتی کاهش و جهت امواج در سمت شرق و غرب جتی تغییر مییابد. نتایج شبیه سازی های انجام شده و مقایسه اثر باد بر الگوی جریان و مقایسه الگوی اندرکنش امواج و جریان و اندرکنش غیرخطی موج- موج در مناطق ساحلی و آب های کم عمق نشان داد که هر سه مولفه باد، جزر و مد و امواج نقش مهمی در رژیم هیدرودینامیک منطقه دارند. بنابراین صرف نظر کردن از هر کدام از این مولفه ها، ممکن است تأثیر زیادی در الگوی انتقال رسوبات داشته باشد.

موج شکن های مستغرق برای حمایت از ساحل در مقابل حمله موج مورد استفاده قرار می گیرند.مهم ترین مزیت این سازه ها این است که فرایند حفاظت ساحل را بدون اینکه در منظره طبیعی دریا از طرف ساحل خللی وارد گردد به نحو مطلوبی انجام می دهند. اما مطالعات اندکی برای توصیف پاسخ خط ساحلی در پشت موج شکن مستغرق صورت گرفته است.بهبود روش های عددی برای پیش بینی پاسخ خط ساحلی در پشت موج شکن مستغرق منجر به کاربرد موثرتراین نوع موج شکن در حفاظت ساحل خواهد شد. درتحقیقحاضرمعادله تغییرات خط ساحلی با توجه به تغییر فاصله موج شکن مستغرق از ساحل برای دوره تناوب های مختلف موج با مدل سازی در نرم افزار delft3dبررسی می شود.ازنمونه های آزمایشگاهیجهت مدل سازی در مدل عددیاستفاده می شود.در مدل آزمایشگاهی رابطه ای برای میزان پیشروی خط ساحلی به سمت دریا با توجه به تغییرات طول موج شکن مستغرق وتغییر عمق استغراق و همچنین تغییر فاصله موج شکن از ساحل ارائه شده است.این معادلات تنها برای یک دوره تناوب صادق است. روند این تحقیق بدین صورت است که در ابتدا بین روابط آزمایشگاهی موجود ونتایج حاصل از مدل کردن این نتایج در مدل عددی مقایسه ای صورت می پذیرد تا درستی مدل سازی عددی اثبات گردد ودر ادامه رابطه ای برای میزان پیشروی خط ساحلی برای موج شکن های مستغرق که همه دوره تناوب های موج را در برمی گیرد ارائه گردد.

چکیده شاخابه ها به عنوان محیط هایی که میان دریا و بدنه های آبی کوچک ارتباط برقرار می کنند؛ جهت شناخت مکانیزم هیدرودینامیک و رسوبات در شاخابه ها و مشکل تاریخی بندر تیاب در رسوبگذاری دهانه ورودی خور ، مکانیزم رسوبگذاری شاخابه های جزرومدی تیاب تحت اثر امواج و جریانهای دریایی در این تحقیق مورد ارزیابی علمی قرار گرفت. مدلسازی انتقال امواج بوسیله مدول sw از بسته نرم افزاری mike21 صورت پذیرفت. با توجه به شیب بسیار ملایم منطقه شکست امواج در چند مرحله انجام و کاهش انرژی موج باعث استهلاک شدید موج و کاهش ارتفاع آن می شود. سپس با استفاده از مدول mike 21 fm تغییرات تراز آب در محدوده طرح و جریان های ناشی از جزر و مد مورد بررسی قرار گرفت. عامل اصلی تغییرات تراز آب در این محدوده پدیده جزر و مد بود. افزایش درصد ایام آرام در نقاط خارج از خور نسبت به نقاط داخلی دلیل مضاعفی بر رسوبگذاری و کم عمقی دهانه خور می باشد. برای مدلسازی رسوب از مدول mike 21 st و همچنین از بسته نرم افزاری litpack استفاده شد. تحلیل پدیده انتقال رسوبات در سواحل اطراف محدوده خور و دهانه آن نشان داد که الگوی جریانات جزر و مدی که عمود بر ساحل هستند همراه با اثر امواج در منطقه مهمترین عامل رسوبگذاری و ایجاد ناحیه پهن و عریض جزر و مدی در ساحل اطراف خور هستند. نتایج حاصل از مدلسازی دو بعدی انتقال رسوبات ساحلی با در نظر گرفتن عوامل موثر جزر و مدی و امواج فرضیات ارائه شده در خصوص انتقال رسوبات ساحلی را تا حد زیادی تأیید کرد. بر اساس نتایج مطالعات رسوب گذاری در اطراف کانال پیشنهاد گردید که برای حفاظت کانال و ایجاد امکان بهره برداری دراز مدت تر و با مشکلات نگهداری کمتر از راهکار احداث سازه رسوبگیر در اطراف آن استفاده شود. واژگان کلیدی: شاخابه، موج، جریان جززومدی، رسوب،خور تیاب،mike21

در بحث مدیریت سواحل مسئله حفاظت ساحل از اهمیت زیادی برخوردار است. موج شکن های مستغرق از مهمترین سازه های دریایی هستند که به طور گسترده در سراسر دنیا برای محافظت از ساحل در برابر فرسایش استفاده می شوند. این سازه ها با مستهلک کردن انرژی موج باعث کاهش میزان انرژی رسیده به ساحل می شوند. نوع خاصی از این سازه ها ، موج شکن های مستغرق چندمنظوره می باشد. این سازه ها همزمان با حفاظت از خط ساحلی موجب ایجاد شکست های مناسب برای ورزش موج سواری می گردند. جنبه های کاربرد موج شکن های مستغرق چندمنظوره برای ورزش موج سواری ، در سال های اخیر بطور گسترده ای مورد بررسی و مطالعه قرار گرفته است. اما اطلاعات اندکی درمورد پاسخ خط ساحلی به این قبیل سازه ها وجود دارد. نتایج حاصل از مجموعه ای از مدل سازی های عددی انجام گرفته در این مطالعه نشان می دهد که پاسخ خط ساحلی به سازه های مستغرق، مانند موج شکن های مستغرق چندمنظوره، متفاوت از رفتار متناظر آن در برابر موج شکن های نمایان فراساحل می باشد. برخلاف موج شکن های نمایان فرا ساحل که تحت تمامی شرایط محیطی و فیزیکی حاکم بر سازه، موجب احیای ساحل می گردند، الگوی پاسخ خط ساحلی به سازه های مستغرق می تواند بسته به فاصله ی آن از سازه، بین حالت فرسایش یا احیا متغییر باشد. پاسخ خط ساحلی به یک موج شکن مستغرق چند منظوره توسط الگوی جریان های ساحلی شامل جریان رو به ساحل گذرنده از روی تاج سازه، گرادیان تراز سطح آب در امتداد ساحل در قسمت سایه ی سازه و جریا ن های ایجاد شده در طول دو وجه کناری سازه، کنترل می‎شود. در حالتی که سازه در نزدیکی خط ساحلی قرار دارد، یک الگوی چرخشی دو سلولی به همراه جریان های واگرا در امتداد خط ساحلی ایجاد می گردد که در نتیجه ی آن، خط ساحلی دچار فرسایش موضعی می شود. در نقطه ی مقابل در حالتی که موج شکن مستغرق در فاصله ی دورتری از خط ساحلی قرار می گیرد یک الگوی چرخشی چهار سلولی به همراه جریان های همگرا در خط ساحلی در قسمت سایه ی سازه ایجاد می شود که موجب احیای موضعی خط ساحلی می گردد. عوامل دیگری همچون زاویه ی غالب برخورد امواج به ساحل و تراز تاج موج شکن نیز نقش مهمی درحجم تغییرات پروفیل ساحل دارند بدین گونه که بدون تغییر در حالت پاسخ خط ساحلی ( فرسایش یا احیا ) موجب تغییر درحجم آن می گردند. در نهایت، رابطه ای تجربی برای برآورد حالت و حجم پاسخ خط ساحلی به یک موج شکن مستغرق چند منظوره ارائه می گردد. از این رابطه می توان برای برآورد حالت پاسخ خط ساحلی به سایر انواع سازه های مستغرق نیز استفاده نمود. رابطه ی مذکور نشان می دهد در صورتیکه نسبت فاصله ی نوک فراساحل تاج موج شکن از خط ساحلی اولیه به عرض ناحیه ی شکست طبیعی موج، کمتر از یک باشد صرف نظر از جهت برخورد امواج، خط ساحلی دچار فرسایش شده و در حالتی که نسبت مذکور بزرگتر از 5/1 باشد برای هر دو حالت برخورد امواج، پدیده ی احیای موضعی را در ساحل در قسمت سایه ی موج شکن مستغرق خواهیم داشت.

خور گورسوزان واقع شده در مرکز استان هرمزگان، تا کنون از لحاظ هیدرودینامیکی شناخته نشده است. لذا مطالعه آن باعث ایجاد دید کلی و درک بهتری از فعل و انفعالات رخ دهنده در این منطقه شده و باعث بهینه شدن طرح های آتی خواهد شد. در این تحقیق با استفاده از مدل عددی delft3d و با توجه به داده های موجود، به مدلسازی کیفی دو بعدی هیدرودینامیک و الگوی انتشارآلودگی وارد بر خور گورسوزان به صورت عددی پرداخته شد. نتایج این تحقیق در داخل خور نشان داد، پیشروی آب به سمت انتهای خور باعث کاهش دامنه جزر و مدی می شود و آب تا طول 600 متری از دهانه به داخل خور پیش می رود. با تغییر تراز بستر خور نسبت به تراز مبنای سطح دریا، بیشترین تراز های حداکثر سطح آب به یک میزان بوده اما بیشترین تراز های حداقل سطح آب با پیشروی آب در طول خور بالاتر خواهد رفت. جزر و مد حاکم بر خور، جزر و مد نیم روزه بوده و انتقال موج مد از دریا به داخل خور با تاخیر فاز همراه است. این خور ماهیت کم عمق داشته و تحت تاثیر جریانات جزر و مدی و الگوی امواج بلند قرار دارد. جهت غالب سرعت جریان در داخل خور، جریان در امتداد خور می باشد و جریان غالب بر این خور، جریان جزری است. در بعضی از زمان ها در طول خور جداشدگی جریان در پلان مشاهده می شود و محل جداشدگی بر اساس زمان وقوع متغیر است. الگوی انتشار آلودگی نشان داد که انتشار غلظت آلودگی در وسط سطح مقطع عرضی خور در نقاط مشاهده ای سیر صعودی داشته و با گذشت زمان از گرادیان غلظت کم نمی گردد تا زمانی که انتشار غلظت به حداکثر مقدار خود برسد. بررسی رفتار ذره آلاینده در برابر جریانات جزر و مدی در هر ایستگاه نشان داد که هرچه ذره آلاینده بیشتر در معرض جریانات جزر و مدی قرار داشته باشد، آن ذره در مدت زمان کمتری از بین خواهد رفت. در مجموع می توان گفت خور گورسوزان عموماً رفتار خورهای کم عمق و مستقیم با طول متوسط مستطیلی شکل و در دهانه رفتار خورهای قیفی شکل را از خود به نمایش می گذارد.

امروزه از روش های گوناگونی برای حفاظت از سواحل در برابر فرسایش استفاده می شود. یکی از این روش ها استفاده از موج شکن های مستغرق می باشد .با توجه به نوظهور بودن این نوع موج شکن هادر حال حاضر شناخت بسیار کمی در مورد نتایج حاصل از احداث آنها بر روی مورفولوژی ساحل و هیدرودینامیک جریان وجود دارد.در این میان نیز مطالعات بسیار کمی بر روی موج شکن های مستغرق قطعه ای انجام شده و تبعاً در خصوص فاصله بین آنها نیز تحقیقات محدودی صورت گرفته است .با توجه به هزینه های بالای مدل های فیزیکی و سخت و بعضاً غیر ممکن بودن تامین شرایط واقعی در آنها استفاده از مدل های عددی نظیر آنچه که در این تحقیق صورت پذیرفته است روش مناسب و به صرفه ای به نظر می رسد. در این پژوهش تاثیر فاصله بین موج شکن ها در استفاده از این نوع موج شکن ها به شکل گروهی با به کارگیری مدل غلتشی برای شکست موج ، مورد مطالعه قرار گرفت. نرم افزار مورد استفاده در این مطالعه برای ساخت مدل عددی نرم افزار delft3d، محصول گروه مهندسی دانشگاه دلفت هلند، می باشد. این نرم افزار دارای ماژول های مختلفی است که هر کدام می تواند بصورت مستقل یا ترکیب با مدول های دیگر به کار گرفته شود .روش کار به این شکل بود کهپس از شناسایی معادلات موج و جریان و معادلات دخیل درمحاسبه فرآیند انتقال رسوب، به بررسی تاثیر موج شکن های مستغرق بر رفتار جریان، موج و فرآیند انتقال رسوب در گروه این موج شکن ها پرداخته شد .سپس با تغییر فاصله موج شکن های مستغرق از یکدیگر به بررسی شکل رسوب و خط ساحلیبازای فواصل مختلف بازشوی موج شکن هاپرداخته شد و فاصله بهینه جهت حفاظت و یا تغذیه سواحل انتخاب شد. که مشخص شد با تغییر دهانه بازشوها حجم انباشت رسوب در خط ساحلی نیز تغییر می نماید و تغییر ابعاد آنهاتاثیر مستقیم در روند پیشروی انباشت رسوب خواهد داشت.

پیشروی خشکی در دریا از جمله پروژه هایی می باشد که از دیرباز در مباحث مهندسی سواحل به دلیل بر هم زدن تعادل نسبی خط ساحلی و امواج دریا و تغییر شکل توپوگرافی بستر همواره مورد توجه قرارداشته است و همچنین با توجه به نیازهایی که در توسعه شهری به اینگونه پروژه ها می باشد، اجرای آنها تقریبا امری ضروری محسوب می شود. لذا با عنایت به تبعاتی که پروژه های مذکور بر ساحل و دریا دارد، بررسی اثرات پیشروی خشکی در دریا از اهمیت خاصی برخور دار می باشد. با توجه به اینکه در سواحل بندر عباس از پارک دولت تا اسکله شهید حقانی پروژه هایی که مستلزم پیشروی در ساحل بوده اند به وفور اجرا شده، به صورت موردی برای مطالعه انتخاب گردیده است. در این تحقیق چند منطقه در محدوده ی ذکر شده(از پارک ولایت تا اسکله شهید حقانی) با استفاده از نرم افزار delft3d قبل و بعد از پیشروی در ساحل مدل می شوند. با توجه به مقایسه های انجام شده در اثرات پیشروی خشکی در دریا بر هیدرو دینامیک امواج و مورفولوژی قسمتی از ساحل بندر عباس مشخص گردید که در محدوده ساحل جهت جریان از غرب به شرق و الگوی جریان تقریبا ثابت می باشد و سرعت جریان و ارتفاع امواج و غلظت رسوبات از غرب به شرق کاهش و ماکزیمم حجم رسوب عبوری از غرب به شرق افزایش می یابـد. با توجه به جهت کلی جریان، جهت انتقال رسوب از غرب به شرق می باشد که همه موارد فوق باعث افزایش رسوبگذاری در شرق ساحل مورد مطالعه می گردد. لیکن در مقایسه دو مدل، میزان کاهش سرعت جریان در مدل بعد از پیشروی نسبت به مدل قبل از پیشروی بیشتر می باشد و این امر بیانگر این است که پیشروی خشکی در منطقه مورد مطالعه کمک بیشتری به احیا ساحل می کند.

چکیده خط ساحلی،خط تماس مرز بین خشکی و دریا می باشد که در اثر شرایط محیطی دینامیک در ساحل به صورتی پیوسته در حال تغییر شکل می باشد. تغییرات حادث شده در خط ساحلی در مرحله اول به حضور امواج ،جزر و مدها، شیب سواحل، طوفان های دوره ای، تغییرات در سطح دریا، فرآیندهای زمین شناسی مربوط به فرسایش و احیاء و نیز فعالیت های بشری ارتباط دارد. طبقه بندی خطوط ساحلی ارزش زیادی دارد زیرا، خطوط ساحلی معمولا به صورتی کلی به نیروهای طبیعی که در آنها وجود دارد، پاسخ می دهند. بنابراین، به دست آوردن یک شاخص که بوسیله آن بتوان میزان آسیب پذیری ساحل را تشخیص داد اهمیت زیادی دارد. در این تحقیق آسیب پذیری واستعداد تخریب ساحل دربرابر فرسایش در ناحیه پارک ساحلی بندرعباس براساس اندیس آسیب پذیری ساحل(cvi)بدست می آید. براساس این شاخص میزان آسیب پذیری پارک ساحلی خیلی زیاد است. درادامه سازه های حفاظتی که در این منطقه قرار گرفته اند از لحاظ درستی طراحی وپایداری مورد بحث قرار می گیرند ودر انتها شاخصی معرفی می گردد که پارامترهای cvi وسازه های حفاظتی را به هم مربوط کند. بر اساس این شاخص میزان آسیب پذیری پارک ساحلی متوسط ارزیابی می شود. در این تحقیق، علاوه بر اینکه پارامترهای آسیب دهی ساحل به تفصیل مورد ارزیابی قرار می گیرد میزان آسیب دهی آنها در منطقه مورد نظر نیز بدست می آید. همچنین راه های مقابله با فرسایش ومیزان نقشی که سازه های حفاظتی در منطقه مورد نظر در حمایت از ساحل دارند نیزبه تفصیل مورد ارزیابی قرار می گیرد ترکیب این دو پارامتردر قالب یک شاخص بیان می گردد که با تعمیم این شاخص به مناطق مختلف، می توان برای تمام مناطق ساحلی ، میزان آسیب پذیری آنها را مورد ارزیابی قرار داد و خطوط ساحلی را طبقه بندی کرد. کلیدواژه: آسیب پذیری ساحل،پارک ساحلی،شاخص cvi

بندر پل واقع شده در 70 کیلومتری بندرعباس و تقریباً در وسط کانال قشم بوده و نزدیکترین راه آبی به جزیره قشم است. این بندر مناسب ترین مسیر برای عبور لوله آبرسانی، برق رسانی و احداث پل تا جزیره می باشد. لذا بررسی آبشستگی پایه های پل احداثی بندرعباس– قشم با توجه به شکل جریانهای جزرومدی و غیرماندگار در کانال قشم به صورت عددی از اهمیت برخوردار است. در این تحقیق با استفاده از مدل عددی fluentو با توجه به داده های موجود، به مدلسازی کیفی دو بعدی و سه بعدی جریان یک طرفه و دو طرفه و آبشستگی وارده بر پایه پل احداثی به صورت عددی پرداخته شد. نتایج تحقیق نشان داد:در تحلیل سه بعدی جریان یک طرفه جدایش جریان رخ داده و گردابه ها در نواحی که دارای انرژی توربولانسی بالایی نسبت به سایر نواحی سیال دور از دیواره دارند، رخ می دهد. با فاصله گرفتن از کف سطح بستر دریا، به تدریج گردابه ها رشد کرده و در فصل مشترک میان سیال آب و رسوبات به بیشترین میزان خود نزدیک می شود. از سوی دیگر مشاهده گردید که با افزایش ارتفاع از اندازه گردابه ها به تدریج کاسته می شود و بزرگترین گردابه ها در جایی که رسوب ها بیشترین کسر حجمی را دارند، تشکیل می گردند.در مرکز گردابه ها بیشترین عمق آبشستگی به وقوع پیوسته و همچنین نرخ تنش برشی در نقاطی که عمق آبشستگی بیشتر نسبت به سایر نقاط دارد، بالاتر است.تحلیل پدیده جزر و مد در دوره زمانی 2 ماه نشان داد که هر چه زمان بیشتری می گذرد به تدریج رسوبات در جاهایی متمرکز شده و در مکانهایی آبشستگی مرحله تثبیت را طی می نماید، به طوری که در روزهای پنجاهم به بعدآبشستگی در اطراف کیسون به تعادل رسیده و مرحله تثبیت را تا حدودی پشت سر می گذارد. از سوی دیگر دیده شد که حتی با تغییر جهت جریان، کانتور سطح رسوب در مکانهای چسبیده به کیسون که در معرض بیشترین انرژی توربولانس هستند، به تعادل رسیده و آبشستگی تثبیت می گردد.

وجود بیش از 5300 کیلومتر مرز ساحلی در کرانه های جنوبی و شمالی کشور از یک سو و رشد چشمگیر طرح های صنعتی، تجاری و گردشگری در این مناطق از سوی دیگر، لزوم توجه ویژه به طرح های حفاظت و توسعه سواحل را روشن می سازد. حفاظت از سواحل در برابر فرسایش، همواره یکی از مسائل مهم و پیش روی مهندسان سواحل بوده است. این پدیده در شهرهای ساحلی مجاور دریاهای بزرگ و همچنین در محدوده بنادر دارای اهمیت بسیاری است. در انتخاب روش های متفاوت حفاظت از سواحل، شدت و جهت فرسایش عامل تعیین کننده است. به طوریکه درشرایطی که فرسایش ساحل عمدتاً در جهت عمود برساحل است آن دسته از روش های سازه ای که در آنها از سازه های موازی ساحل استفاده می شود (موج شکن ها)، نسبت به روش های حفاظت نرم کارایی بیشتری خواهند داشت و در حفاظت از ساحل مفیدتر خواهند بود. موج شکن های مستغرق که به نحو مناسبی طراحی شده باشند این امکان را می دهند تا جریان موازی ساحل بطور پیوسته در پشت موج شکن برقرار باشد، که این خود موجب کاهش اثرات مخرب فرسایش در ساحل می گردد. در این تحقیق، اثر زاویه برخورد موج به موج شکن بر روی تغییرات خط ساحلی با استفاده از مدل سازی عددی بر اساس نتایج آزمایشگاهی ranasinghe & sato بررسی شده است. بدین منظور پس از ایجاد شبکه در محیط نرم افزار delft-3d،اعتبار مدل بررسی گردید. سپس نتایج عمق آب پشت موج شکن، برای زاویه های مختلف تابش حاصل گردید. بررسی نتایج حاصله، این نکته را مشخص می سازد که با زاویه گرفتن راستای برخورد موج برخوردی به موج شکن مستغرق، نسبت به خط عمود بر راستای امتداد ساحل، فرسایش خط ساحلی در سمتی که موج به ساحل نزدیک می شود شروع می گردد و با افزایش زاویه موج، مقدار این فرسایش بیشتر می شود به گونه ای که برای زاویه های بیشتر از 50 درجه تقریباً موج شکن مستغرق بر روی ساحل در سمتی که موج از آن سو به موج شکن می رسد تاثیری ندارد.

امروزه موج شکن های مستغرق بطور فزاینده ای در نواحی ساحلی جهت محافظت از خطوط ساحلی در برابر فرسایش مورد استفاده قرار گرفته اند. کارکرد اصلی موج شکن های مستغرق در نواحی ساحلی، کاهش انرژی موج در اثر شکست موج و مستهلک نمودن انرژی آن پیش از رسیدن به ساحل همراه با حفظ منظره طبیعی ساحل می باشد. بهبود دانش موجود در مورد تاثیرات موج شکن های مستغرق روی امواج و جریانهای دریایی سبب انجام محاسبات دقیق تر در زمینه های تعیین نحوه و میزان جابه جایی رسوبات دریایی در حضور اینگونه سازه ها می شود. در این پایان نامه سعی شده است تا با ارائه یک مدل عددی مبتنی بر شبکه های عصبی مصنوعی، پیش بینی جریان ناشی از موج روی موج شکنهای مستغرق جدا از ساحل در مقایسه با مدلهای موجود تا حد امکان بهبود یابد. جریان ناشی ازموج روی موج شکن های مستغرق تابع پیچیده ای از چندین پارامتر مختلف مانند وضعیت موج برخوردی، عمق آب روی موج شکن و هندسه موج شکن می باشد. یکی از مزایای بکارگیری تکنیک شبکه های عصبی مصنوعی در این تحقیق پیش بینی جریان ناشی از موج روی موج شکن مستغرق صرف نظر از تنوع زیاد پارامترهای در گیر در مسئله می باشد. از سوی دیگر مدلهای شبکه عصبی مصنوعی نیاز به یک مجموعه گسترده ای از داده های مربوط داشته که معمولا یا در دسترس نبوده ویا دسترسی به آن بسیار مشکل و یا همراه با صرف هزینه زیاد بوده است. بنابرین تلاش برای تولید یک مدل عددی بر پایه ادغام دو مدل تحلیلی و شبکه عصبی برای غلبه بر این مشکلات جهت پیش بینی جریان روی موج شکن مستغرق در این پایان نامه صورت گرفت. بطور خلاصه یک مدل شبکه عصبی مصنوعی مناسب با ماهیت مسئله که در اصل یک مورد مسئله رگرسیون یا تقریب توابع می باشد، طراحی گردید و با استفاده از داده های جریان تولید شده با استفاده از مدل تحلیلی آموزش داده شد. تعداد محدود داده های آزمایشگاهی در دسترس در زمینه جریان روی موج شکن مستغرق عامل اصلی بکارگیری داده های مصنوعی جهت توسعه و آموزش شبکه عصبی مصنوعی گردید. در این پایان نامه از یک روش بهبود یافته از سری روشهای الگوریتم آموزش پس انتشار خطا در شبکه های عصبی مصنوعی تحت عنوان" الگوریتم پس انتشار ارتجاعی" به منظور آموزش یک شبکه پیش خور چند لایه استفاده شده است. علاوه بر این در آموزش شبکه عصبی از روشی تحت عنوان "توقف زودرس" جهت حل مسئله تعمیم دهی استفاده گردیده است. پس از آن شبکه عصبی با ارائه مجموعه جدیدی از داده ها تست شده و معماری آن برای تعداد زیادی از شبکه های مختلف از لحاظ تعداد واحدهای محاسباتی و یکسان در سایر پارامترهای شبکه بهینه گردیده است. در ادامه جهت صحت سنجی عملکرد مدل، نتایج آن با مجموعه داده های آزمایشگاهی مقایسه شده است. جریان محاسبه شده توسط مدل ارائه شده با سه مجموعه از داده های آزمایشگاهی در شرایط گوناگون مقایسه و مورد صحت سنجی قرار گرفته است. مجموعه داده های آزمایشگاهی از فلوم موج با در نظر گرفتن طیف گسترده ای از پارامترهای مختلف در گیر در مسئله شامل عمق آب روی تاج موج شکن، عرض تاج موج شکن و وضعیت موج گردآوری شده است. مقایسه نتایج حاصل از مدل و مقادیر آزمایشگاهی دقت مدل شبکه عصبی آموزش دیده توسط داده های مصنوعی و ظرفیت مناسب این روش جهت پیش بینی جریان روی موج شکن مستغرق را آشکار کرد. کلمات کلیدی: موج شکن مستغرق، جریان ناشی از موج، شبکه های عصبی مصنوعی.