شبیه سازی عددی سه بعدی بالاروی موج تنها در سواحل با هندسه ی متفاوت با استفاده از نرم افزار متن باز OpenFOAM

سونامی جان و مال میلیون ها نفر انسان که در مجاورت اقیانوس ها زندگی می کنند را تهدید می کند. از این رو تخمین میزان بالاآمدگی امواج سونامی از طریق شبیه سازی این امواج به روش های عددی و آزمایشگاهی ضروری می باشد. با توجه به اینکه اغلب تحقیقات انجام شده و فرمول های ارائه شده برای بالاروی موج سونامی دوبعدی هستند، تعیین میزان بالاروی در حالت سه بعدی و تعیین تاثیر شکل ساحل در میزان بالاروی ضروری است. در این تحقیق با استفاده از نرم افزار دینامیک سیالات محاسباتی OpenFOAM انتشار و بالاروی موج سونامی در نزدیکی ساحل با استفاده از موج تنها به عنوان تخمینی از موج سونامی شبیه سازی گردیده است. در ابتدا انتشار موج تنها در اطراف یک جزیره به شکل مخروط ناقص شبیه سازی گردیده و نتایج حاصل شده از شبیه سازی عددی با نتایج آزمایشگاهی موجود مقایسه گردیده است. پس از اطمینان از اعتبار نتایج شبیه سازی، به بررسی نقش هندسه ی ساحل در میزان بالاروی موج پرداخته شده است. بدین منظور با در نظر گرفتن چند شکل متعارف خلیج یا خور و همچنین مد نظر قرار دادن چندین حالت برای نسبت عرض دهانه ی ورودی به طول خلیج و شیب ساحل و ضریب زبری های مختلف، بالاروی موج تنها در دو حالت موج تنهای بدون شکست و موج تنهای شکسته شده مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می دهند هرچه نسبت عرض دهانه ی ورودی ساحل به طول ساحل کمتر باشد، میزان بالاروی بیشتر است. همچنین سواحل V شکل بیشترین میزان بالاروی موج نسبت به اشکال دیگر برای ساحل را دارند و موج شکسته نسبت به حالت موج تنهای بدون شکست، بالاروی بیشتری دارد. بالاروی نسبی موج تنها در سواحل چابهار در شبیه سازی سه بعدی 17 درصد کمتر از شبیه سازی دوبعدی شرایط مشابه می باشد. مقایسه ی نتایج بدست آمده از شبیه سازی سه بعدی با روابط موجود مبتنی بر شبیه سازی های دوبعدی نشان می دهد، نتایج روابط مذکور برای سواحل غیر تخت معتبر نمی باشد.

کلیدواژه ها:

سونامی ، موج تنها ، شکل ساحل ، نرم افزار OpenFOAM ، بالاروی موج ، شبیه سازی سه بعدی