مدلسازی عددی موج آبهای کم عمق در نواحی ساحلی دریای عمان (خلیج چابهار)

امواج سطحی ناشی از باد در آب عمیق را می توان به وسیله مدلهای موج نسل سومی، بر اساس معادله تعادل عمل یا انرژی به خوبی پیش بینی کرد. برخی از این مدلها برای نواحی فلات قاره با اضافه کردن اثرات کاهش ژرفا، انکسار و اصطکاک بستر توسعه داده شدند؛ هرچند این مدلها به طور واقعی نمی توانند برای نواحی ساحلی در مقیاسهای افقی کمتر از20-30کیلومتر و عمق آب کمتر از20-30منر به علت محدودیتهای اثرات آب کم عمق و همچنین تکنیکهای عددی موجود در آنها به کار روند. به طور کلی، در نواحی کم عمق دو دو رویکرد موجود است: رویکرد اول، مدلهای تجزیه کننده فاز استphase-resolved که از معادلات توازن جرم و تکانه استفاده می کنند[ 2]. حال آنکه دیگر مدلها، از روش فاز میانگینphase-averaged به عبارت دیگر از معادله توازن عمل یا انرژی، به علاوه فرایندهای فیزیکی مورد نیازو از تکنیکهای عددی مناسب استفاده می کنند. این مدلها بر اساس معادله تعادل انرژی، تغییرات طیف موج را در حوزه های زمانی و مکانی دوباره سازی می کنند که به دو صورت لاگرانژی و اویلری موجودند. در مدلهای لاگرانژی امواج از آب عمیق به سمت ساحل انتشار و انرژی موج در طول شعاع امواج انتقال می یابد. در مدلهای اویلری روند تکامل موج روی یک شبکه فرموله شده که از این تکنیک در مدلهای موج آبعمیق و فلات قاره استفاده می شود. البته این مدلها به علت اغماض از تفرق و همچنین استفاده از نظریه موج خطی برای انتشار امواج در آبهای ساحلی مناسب نیستند. با این ملاحظات، به نظر میرسد که یک مدل فاز میانگین اویلری نظیرSWANدر بسیاری از موقعیتهای میدانی واقعی در مقیاسهای کوچک نتیج قابل قبولی را ارائه دهد. در واقع, مدلSWANمی تواند علاوه بر اثراتی که در مدلهای دیگر موج محاسبه می شود، انکسار، شکست امواج ناشی از عمق، برهمکنشهای سه تایی موج-موجtriad wave-wave interactions و بازتاب موج در مقابل موانع (نظیر خطوط ساحلی یا موج شکنها) را نیز محاسبه کند [ 1]. همچنین انتشار امواج در دستگاه مختصات دکارتی در منطقه نزدیکساحل دقت بهتری را نسبت به استفاده از سیستم مختصاتی دستگاه کروی نتیجه می دهد و بکار بردن مدلهای خاص آبهای کم عمق نظیرSWAN به عنوان مدل درونیNested) باعث اصلاح موثر در نتایج می شود.