بررسی کارایی مدل SWAN در شبیه سازی پراش امواج عبوری از دهانه موج شکن

پراش امواج از جمله فرآیندهای مهم در مهندسی دریا است. تاکنون مدل های متعددی جهت شبیهجسازی این پدیده ارائه شده است. مدل SWAN یکی از مدل های عددی طیفی نسل سوم است که قابلیت شبیه سازی پدیده پراش را در نسخه های اخیر خود افزوده است. این شبیه سازی بر مبنای معادلات شیب – افت برای پراش و پیچش امواج، با صرفنظر از اطلاعات فاز موج صورت می گیرد. هدف مقاله بررسی کارایی این مدل عددی است. برای این منظور، انتشار امواج نامنظم تک جهته و چند جهته از دهانه موج شکن شبیه سازی شده است. همچنین وابستگی مقادیر ضریب پراش (Kd) نسبت به مشخصات موج وارده بررسی گردیده است. این مشخصات شامل پارامتر انتشار جهت دار (S) و ضریب افزایش پیک (γ) مربوط به طیف JONSWAP و زاویه موج وارده می باشند. همچنین مدل برای دو طول مختلف دهانه موج شکن ارزیابی شده است. در این مطالعات یک سری داده آزمایشگاهی برای بررسی عملکرد مدل مورد استفاده قرار گرفته است. مقایسه بین نتایج آزمایشگاهی و نتایج شبیه سازی شده تطابق خوبی را نشان داده است. شاخص پراکندگی برای محاسبه Kd برابر ۲۵% و پارامتر Bias معادل ۰۵/۰- می باشد که نشان می دهد مدل در بیشتر موارد نتایج را خوب و کمی پایین دست برآورد می کند. همچنین نتایج نشان داده است که پارامتر انتشار جهت دار نسبت به ضریب افزایش پیک تاثیر بیشتری بر مقادیر ضرایب پراش دارد.

کلیدواژه ها:

Numerical modelling ، Wave diffraction ، SWAN model ، Breakwater gap ، Third generation model ، مدل سازی عددی ، پراش موج ، مدل SWAN ، دهانه موج شکن ، مدل نسل سوم