در این پایان نامه به منظور مدل سازی عددی امواج کوتاه که در آن ها تغییرات سطح آب دارای شیب تند و قابل ملاحظه است، از مدل وایز (wise; width integrated stratified environment) و بازسازی سطح به کمک روش حجم سیال (vof) استفاده شده است. در مدل وایز که براساس توصیف اختیاری لاگرانژی- اولری معادلات نویر- استوکس را حل می کند، از روش احجام محدود برای گسسته سازی معادلات استفاده شده است. برای انتقال که پدیده ی غالب در مدل سازی جریان سطح آزاد است، از تابع شکل مرتبه ی پنجم استفاده شده است و قسمت پخشیدگی آن دارای دقت مرتبه ی دوم است. مدل وایز از روش پروجکشن برای حل معادلات حرکت استفاده می کند که بر مبنای یک روش گام به گام در هر گام زمانی در دو مرحله ی کلی و مجزا حل می شود. در هر گام زمانی به منظور اصلاح سطح آزاد به دست آمده در مدل وایز، الگوریتم توسعه داده شده با استفاده از روش حجم سیال به کاربرده می شود و برای گام زمانی جدید از مقادیر بازسازی شده ی سطح آزاد در مدل وایز استفاده می گردد. در روش حجم سیال ارائه شده در این پایان نامه ابتدا شبکه ای اولری تشکیل و مقادیر سطح آزاد، سرعت و فشار را از شبکه ی لاگرانژی- اولری با استفاده از درون یابی خطی محاسبه می کند که با این مقادیر تابع حجم را محاسبه و سپس بر مبنای روش یانگز انتقال می دهد. پس از به دست آمدن مقادیر اصلاح شده ی سطح آب مقادیر فشار نیز اصلاح می شوند و در نهایت مقادیر جدید سطح آزاد به مدل وایز منتقل می شوند. سه تست مرسوم برای صحت سنجی روش حجم سیال انجام شده است که مدل حجم سیال توسعه داده شده نتایج خوبی را به دست می دهد. در نهایت نتایج مدل برای مدل سازی سطح آزاد با انتشار امواج کوتاه با نتایج تحلیلی و مدل وایز مقایسه شده که نشان دهنده ی بهبود و افزایش دقت مدل سازی در مقایسه با مدل وایز می باشند.