بررسی وضعیت انتقال رسوب در بندر صیادی جواد الائمه (ع)

برآورد نرخ انتقال رسوب کرانه راستا [1]LSTR در گستره وسیعی از تحقیقات مهندسی ساحل ضروری است . روشهای زیادی برای محاسبه LSTR وجود دارد. در این تحقیق پس از ارزیابی تعدادی از این روشها، با استفاده از تعدادی از متداول ترین فرمولهای برآورد نرخ انتقال رسوب کرانه راستا، LSTR در ساحل بندر صیادی جوادالائمه(ع) – از سواحل جنوبی ایران– برآورد شد و مقایسه ای بین مقادیر بدست آمده از این فرمولها و مقدار اندازه گیری شده از مقایسه مابین نقشه های هیدروگرافی سالهای 1378 و 1384 انجام گرفت و ضرایب جدیدی برای این فرمولها پیشنهاد گردید. دقیق ترین برآورد LSTR در محدوده بندر صیادی جوادالائمه(ع) با استفاده از فرمول CERC بدست آمد و پیشنهاد شد که در شرایط هیدرودینامیکی و مورفولوژیکی مشابه در سواحل جنوبی ایران از فرمول CERC کالیبره شده استفاده شود. همچنین در تحقیق انجام شده بدلیل در دسترس نبودن اطلاعات موج ، گل موج منطقه ساحلی بندر صیادی جوادالائمه(ع) با استفاده از اطلاعات باد ایستگاه هواشناسی بندرلنگه و به روش SPM84 محاسبه شد و از گل موج محاسبه شده برای برآورد LSTR استفاده گردید. با توجه به وابستگی روابط محاسبه نرخ انتقال رسوب به مشخصات موج در نقطه شکست و بدلیل در دسترس نبودن اطلاعات موج در منطقه ، در ابتدا به روش SPM مشخصات موج آب عمیق را بدست می‌آوریم. سپس از روی این داده‌ها مشخصات موج در نقطه شکست محاسبه می‌شود. در نهایت با استفاده از فرمولهای مختلف ،‌ نرخ انتقال رسوب کرانه راستا برای منطقه ساحلی محاسبه می‌شود.برنامه‌ای کامپیوتری تهیه شد تا با بهره‌گیری از آن آمار اقلیم امواج منطقه دریایی منطقه مورد نظر با استفاده از مدل SPM استخراج شود. داده‌های مورد نیاز برای مدل SPM , 84 عبارتند از : عامل تنش باد ، مدت زمان وزش باد و طول موجگاه. برای استخراج این پارامترها از مجموعه داده‌های هواشناسی (سرعت و جهت باد) بندر و نقشه جغرافیایی با مقیاس مناسب برای محاسبه طول موجگاه استفاده می‌شود. در برنامه کامپیوتری تهیه شده برای تبدیل سرعت باد به عامل تنش باد مراحل زیر اجرا می شوند : تصحیح سرعت باد ،اصلاح تراز اندازه‌گیری ،اصلاح باد روی خشکی به باد روی آب ،ضریب تصحیح پایداری ،تبدیل سرعت باد به سرعت باد میانگین با زمان وزش مناسب ،محاسبه مدت زمان وزش باد وتبدیل سرعت باد به عامل تنش باد. پس از محاسبه مشخصات موج آب عمیق و رسم گل موج، می‌توان نرخ انتقال رسوب را به چندین روش محاسبه کرد. برای این منظور یک برنامه کامپیوتری تهیه شد. این برنامه در ابتدا مشخصات موج را در نقطه شکست (برای منطقه ساحلی ) محاسبه می‌کند و سپس با استفاده از این مشخصات ، نرخ انتقال رسوب کرانه راستا را به چندین روش محاسبه می‌کند. برنامه کامپیوتری دیگر برای برآورد نرخ انتقال رسوب کرانه راستا تهیه شد. برنامه تهیه شده طی دو مرحله نرخ انتقال رسوب کرانه راستا را محاسبه می‌کند. در مرحله اول با توجه به اینکه مشخصات موج در نقطه شکست از پارامترهای موجود در روابط برآورد LSTR هستند مشخصات موج در نقطه شکست (ارتفاع موج شکنا، جهت موج شکنا، عمق شکست، معیار شکت، فاصله نقطه شکست تا خط ساحل) محاسبه می‌شود و سپس با استفاده از این داده‌ها و داده‌های مربوط به مشخصات رسوب و ساحل نرخ انتقال رسوب کرانه راستا برای منطقه ساحلی محاسبه می‌شود. در این تحقیق نرخ انتقال رسوب در منطقه توسط روشهایCERC-SPM ، CERC-del،Waltonو Kamphuis محاسبه شد. داده‌های ورودی مشترک برای محاسبه نرخ انتقال عبارتند از : 1- مشخصات موج آب عمیق (ارتفاع موج، جهت موج، دوره تناوب موج و احتمال وقوع موج) 2- D50 که طبق اندازه‌گیریهای میدانی برابر 0.00169m می‌باشد. 3-چگالی رسوب طبق اندازه‌گیریهای میدانی برابر 2630kg/m3 می‌باشد. 4- چگالی آب دریا که طبق اندازه‌گیریهای میدانی برابر 2021kg/m3 می‌باشد. 5- شتاب گرانش زمین، g، برابر 9.81m/s2 در نظر گرفته شد. 6- شیب ساحل که برابر m=0.007 در نظر گرفته شد. 7-فاکتور تخلخل ، n، برابر 0.4 در نظر گرفته شد. نرم افزار تهیه شده برای محاسبه LSTR در ابتدا Qr و QL را با استفاده از فرمول‌های مختلف محاسبه می‌کند. سپس LSTR خالص و ناخالص محاسبه می‌شود. در نهایت با مقایسه بین مقدار اندازه‌گیری شده ) مقدار اندازه گیری شده از مقایسه مابین نقشه های هیدروگرافی )و مقدار LSTR خالص حاصل از خروجی برنامه نسبت به این دو مقدار بدست آمده و بصورت نموداری در شکل (6-1) و شکل (6-2)نشان داده شده است، تا نزدیک‌ترین فرمول به واقعیت برای شرایط این منطقه انتخاب شود. در با مقایسه مقادیر محاسبه شده LSTR خالص سالانه به روش‌های مختلف با مقدار اندازه‌گیری شده محلی مشخص گردید که فرمول C.E.R.C dell بهترین برآورد را برای منطقه ساحلی جواد ارائه می‌نماید. در نهایت فرمول‌ها با مقدار LSTR خالص سالانه اندازه‌گیری شده کالیبره شده و ضرایب جدید برای هر فرمول جهت تطابق برآورد فرمول‌ها با مقدار اندازه‌گیری شده ارائه گردید.جدول (6-1) پتانسیل نرخ خالص انتقال رسوب،نسبت مقادیر بدست آمده و ضریب پیشنهادی برای هر فرمول را ارائه میدهد. اختلاف مقادیر LSTR برآورد شده توسط فرمول‌ها یا مقدار اندازه‌گیری شده محلی می‌تواند به دلایل زیر باشد : -عدم وجود گلموج اندازه‌گیری شده سالانه و استفاده از آمار باد برای محاسبه گلموج بندر جواد - در نظر نگرفتن اثر جریانات عمود بر کرانه - احتمال تاثیر جریانات ناشی از باد - LSTR عدم قرار‌گیری فرمول برآورد در محدوده کالیبراسیون فرمول Kamphuis - وقوع خطا در محاسبه رسوب بدام افتاده در پشت موج‌شکن - عدم وجود برخی از پارامترها در روابط محاسبه نرخ انتقال رسوب