%40تخفیف

تغييرات فصلي نيمرخ ساحلي در درياي خزر منطقه ساحلي نور

تعداد 146 صفحه فایل word

چكيده

افزایش تراز آب می­تواند باعث انتقال رسوب از ساحل به طرف دریا می­شودکه این امر باعث فرسایش قابل توجه خط ساحلی و انباشتگی رسوب در حوالی منطقه شکست امواج می­شود. بنابراین شکل اولیه از حالت تعادل خارج شده و این امر می­تواند در طراحی سازه­های ساحلی بخصوص از نظر آبشستگی در مجاورت پی اینگونه سازه­ها مشکلات جدی ایجاد نماید. بنابراین شناخت نیمرخ­های ساحلی و تغییرات فصلی آن­ها برای جلوگیری از حوادث آتی مهم است. در این تحقیق با انجام اندازه گیری­های دریایی دقت معادلات معروف پیشنهادی توسط­­ محققین مورد بررسی و تحقیق قرار گرفته است. به این منظور، نیمرخ ساحلی در امتداد 5 ترانسکت و10 ایستگاه و به صورت ماهانه به مدت یک سال از آبان1393 تا مهر 1394 مورد اندازه گیری و بررسی قرار گرفت. عمق ایستگاه­ها در دریا و فاصله آن­ها از خط صفر آب ساحل به روش امری(Emery,1961) اندازه­گیری شد. اطلاعات مربوط به امواج مانند ارتفاع موج شاخص، دوره تناوب و غیره …از پایگاه داده مشخصه­های دریایی سازمان بنادر و دریا نوردی برای مدت یک سال جمع آوری شد. سپسشکل نیمرخ­های اندازه گیری شده به وسیله نرم افزار اکسل رسم گردید و سپس با نیمرخ های توانی و نمایی که با استفاده از رابطه­های دین، رال و بدج که برای ساحل مورد نظر از روی ویژگی­های رسوب و بستر بدست آمده­اند مقایسه شده­است. نتایج حاصل موید آن است که با بكار­گيري قطر متوسط رسوب (میانگین­D50 ) در ­هر­ترانسكت، تابع تواني حدود 80٪ با نيمرخ ساحلی اندازه­گيري شده تطابق دارد. برای ترانسکت­های 1 الی 5 از خط ساحل تا 100 متری در فصول مختلف تغییرات ناچیز است و بیشترین تغییرات در فواصل بین 100 تا 350 متری خط ساحل مشاهده می­شود. شيب پيشاني ساحل در بيشتر فصل­ها حدود 4 درصد است و عمق متوسط نیمرخ در فصل بهار از فصول دیگر بیشتر است.

كلمات كليدي : نيمرخ ساحلي، فراساحل، شيب پيشاني،  نيروي مخرب، نيروي سازنده

 

فهرست مطالب

 

عنوان صفحه

فصل اول: مقدمه……………………………………………………………………………………1

1-1-مقدمه………………………………………………………………………………………………………………………1

1-2-تعريف مسئله…………………………………………………………………………………………………………..2

1-3-سوالات تحقيق……………………………………………………………………………………………………….3

1-4- فرضيات تحقيق……………………………………………………………………………………………………..4

1-5-اهداف تحقيق………………………………………………………………………………………………………….4

1-6-ضرورت انجام تحقيق………………………………………………………………………………………………4

فصل دوم: مروري بر مطالعات انجام شده………………………………………………….5

2-1-سابقه تحقيق……………………………………………………………………………………………………………5

2-2-توسعه تئوري­نيمرخ تعادلي ساحل…………………………………………………………………………..7

2-2-1-روش هااستخراجمشخصاتنيمرخ  تعادلي ساحل………………………………………………..7

2-2-2-نيروهاي سازنده و مخرب كه روي نيمرخ ساحل عمل مي كنند………………………..8

2-2-3-نيروهاي مخرب…………………………………………………………………………………………………….9

2-2-4-نيروهاي سازنده…………………………………………………………………………………………………9

2-3-مدل­ها­يي كه تغيير عمق را در سراسر منطقه شكست پيش بيني مي­كنند……….12

2-3-1-پخش يكنواخت انرژي موج در واحد حجم ……………………………………………………12

2-3-2-پخش يكنواخت انرژي موج در واحد سطح ……………………………………………………14

2-3-3-تنش برشي بستر يكنواخت……………………………………………………………………………..14

2-3-4-بحث انتقال رسوب…………………………………………………………………………………………..15

2-4-بررسي نيمرخ به شكل ………………………………………………………………………15

2-5-كاربردهايي از نيمرخ تعادلي ساحل به شكل …………………………………..19

2-5-1-رابطه ويگل…………………………………………………………………………….19

2-5-2-اثر اندازه رسوب روي نيمرخ ساحلي………………………………………………………………..19

2-5-3- واكنش ساحل به تغيير تراز آب وامواج………………………………………………………….20

2-5-3-الف-براي حالت تراز آب بالا آمده ،S………………………………………………………………20

2-5-3-ب-براي حالت تراز آب پايين رفته…………………………………………………………………..22

2-5-4-نيمرخ پايدار وپس رفت شامل اثر خيز آب موج(Wave Set-Up)………………….23

2-6-نيمرخ تعادلي روي ساحل مسطح………………………………………………………………………….27

2-6-1- نیمرخ نوع 1……………………………………………………………………………………………………..28

2-6-2- نیمرخ  نوع 2…………………………………………………………………………………………………29

2-6-3-نیمرخ نوع 3…………………………………………………………………………………………………..29

2-6-4-نیمرخ نوع 4…………………………………………………………………………………………………..30

2-6-5-نیمرخ نوع5…………………………………………………………………………………………………….30

2-7-نیمرخ نمايي……………………………………………………………………………………………………….31

2-8-آناليز نیمرخ نمايي ساحل…………………………………………………………………………………..32

2-9- شیب پیشانی ساحل………………………………………………………………………………………….35

2-9-1-بررسی ابعادی وتعیین شکل تابع……………………………………………………………………………………36

2-10-عمق خاتمه hc…………………………………………………………………………………………………39

2-11-نیمرخ ساحل پايدار با موج های اتفاقي ………………………………………………………….42

2-12-مدل پراکندگی موج اتفاقی (Random Wave Dissipation Models)………..45

2-13- پايداري نیمرخ ساحل تحت تاثیر امواج شكنا وغير شكنا ……………………………..46

2-13-1-تعادل نیمرخ ها تحت ا­مواج شكنا…………………………………………………………………46

2-13-2-معادله تعادل رسوب………………………………………………………………………………………47

2-13-3-شكل نیمرخ تعادلی………………………………………………………………………………………..48

2-13-4-نیمرخ تعادلي تحت تاثیر موج غير شكنا………………………………………………………..48

فصل سوم : مواد و روش ها…………………………………………………………………………………………………..53

3-1-اكوساندر………………………………………………………………………………………………………………..53

3-2-دوربين تئودوليت…………………………………………………………………………………………………54

3-3- جي پي اس(GPS) ……………………………………………………………………………………………54

3-4-رسوب گير (گرب ). ……………………………………………………………………………………………..54

3-5-روش امري(Emery)……………………………………………………………………………………………55

3-6-روش انجام کار………………………………………………………………………………………………………55

فصل چهارم : نتايج انداز گیری ها

4-1-نتایج اندازه گیری نیمرخ ها……………………………………………………………………………………………………..58

4-2-نتایج اندازه گیری شیب پیشانی ساحل…………………………………………………………………………………..111

4-3- میزان خطای  توابع نمایی وتوانی با نیمرخ متوسط بر حسب درصد………………………………..117

فصل پنجم:

نتيجه گيري و پيشنهادات……………………………………………………………………………………………………………..118

پیشنهادات……………………………………………………………………………………………………………………………………….120

Abstract …………………………………………………………………………………………………………………………………….121

منابع………………………………………………………………………………………………………………………………………………..122

ضمیمه……………………………………………………………………………………………………………………………………………..125

عنوان انگلیسی………………………………………………………………………………………………………………………………..127

 

 

فهرست جداول

عنوان                                                                                                 صفحه

جدول 3-1- مشخصات ترانسكت ها…………………………………………………………………………………………………..52

جدول3-2- مقادير پارامتر A بر حسب قطر رسوب از 1/0 0 تا 09/1با افزايش 01/0 قطر………………57

جدول 4-1- پارامتر هاي محاسبه شده فصل پائيز93………………………………………………………………………..58

جدول 4-2-پارامترهاي محاسبه شده  فصل زمستان 93…………………………………………………………………..59

جدول 4-3-پارامترهای محاسبه شده فصل بهار 94…………………………………………………………………………..59

جدول 4-4-پارامترهای محاسبه شده فصل تابستان 94…………………………………………………………………….59

جدول4-5 – اندازه گيري هاي ترانسكت 1 در پائیز93………………………………………………………………………60

جدول 4-6- اندازه گيري هاي ترانسكت 1 در زمستان93………………………………………………………………….62

جدول 4-7- اندازه گیری های فصل بهار ترانسکت 1…………………………………………………………………………65

جدول4-8 – اندازه گیری های فصل تابستان ترانسکت 1…………………………………………………………………..67

جدول 4-9-اندازه گیری های فصل پائيز 93 در ترانسکت 2……………………………………………………………..70

جدول 4-10–نتايج اندازه گيري ترانسكت 2 در زمستان93………………………………………………………………72

جدول 4-11- اندازه گیری های فصل بهار ترانسکت 2………………………………………………………………………74

جدول4-12- اندازه گیری های فصل تابستان ترانسکت 2…………………………………………………………………77

جدول 4-13- نتايج اندازه گيري ترانسكت 3 در پائيز 93…………………………………………………………………79

جدول 4-14– نتايج اندازه گيري ترانسكت 3 در زمستان93…………………………………………………………….81

جدول 4-15- اندازه گیری های فصل بهار ترانسکت 3………………………………………………………………………83

جدول4-16- اندازه گیری های فصل تابستان ترانسکت 3…………………………………………………………………85

جدول 4-17- نتايج اندازه گيري ترانسكت4 در پائيز 93…………………………………………………………………..87

جدول 4-18- نتايج اندازه گيري ترانسكت 4 در زمستان93……………………………………………………………..89

جدول4-19- اندازه گیری های فصل بهار ترانسکت 4……………………………………………………………………….91

جدول 4-20- اندازه گیری های فصل تابستان ترانسکت 4………………………………………………………………..94

جدول4-21-نتايج اندازه گيري ترانسكت 5 در پائيز93……………………………………………………………………..96

جدول 4-22-. نتايج اندازه گيري  ترانسكت 5 در زمستان93……………………………………………………………98

جدول 4-23- اندازه گیری های فصل بهار ترانسکت 5……………………………………………………………………100

جدول 4-24- اندازه گیری های فصل تابستان ترانسکت 5…………………………………………………………….103

جدول4-25- مقایسه ضریب تقعر k  محاسبه شده وتجربی……………………………………………………………116

جدول 4-26- میزان خطای برآورد توابع توانی و نمائی پیشنهادی……………………………………………..117

 

فهرست شکل ها

عنوا­ن                                                                                                              صفحه

شكل (2-1)- نمودار تغيير پارامتر A با قطر رسوب و سرعت سقوط رسوب. ………………………………..6

(دين، 1987؛ موري ،1982)

شكل (2-2)–سرعت هاي جريان در لايه مرزي بستر……………………………………………………………………..10

شكل (2-3)- مقايسه نيمرخ ها با نيروي گرانش وبدون نيروي گرانش……………………………………………19

شكل (2-4)- نيمرخ ساحلي با قطر رسوب متفاوت ………………………………………………………………………….19

شكل (2-5)- تغيير خط ساحل ناشي از بالاآمدن تراز دريا و عمق شكست……………………………………20

شكل (2-6)- خطوط يكسان از تغيير خط ساحل بدون بعد y در مقابل عمق………………………………..21

 شكست بدون بعد وكشند طوفان بدون بعد S براي m=  (دين ،1991)

شكل (2-7)- شكل هندسي نيمرخ و درك پيشرفت خط ساحل ناشي از پايين …………………………….23

رفتن تراز آب.

شكل (2-8)-خيز آب بدون بعد و نيمرخ تعادلي وابسته به آن…………………………………………………………24

شكل (2-9)- پس رفت ساحل ناشي از كشند و امواج،  شامل خيز آب موج…………………………………….25

 (دين،1991)

شكل (2-10)- پنج نوع نيمرخ تعادلي كه با يك شيب اوليه مسطح شروع ………………………………………28

مي­شوند نشان مي دهد. (Dean،1991)

شكل (2-11)- خطوط يكسان از منطقه وقوع مربوط براي پنج نوع………………………………………………….31

 نيمرخ نشان داده شده است.

شکل (2-12)- سه تابع نمایی برای سه شرایط داده شده رسم شده است………………………………………..41

 عمق خاتمه بر اساس رابطه بیر کیمیر (1985)

شکل (2-13) – مثالی از نیمرخ نمایی که با شیب بستر فرا ساحل 010/0 و……………………………………42

عمق خاتمه 8 متر تطابق دارد

شكل (2-14)- طرح واره اي از جابجايي رسوب در منطقه شكست…………………………………………………..47

شكل (2-15)- طرح تعادلي تحت امواج غير شكنا……………………………………………………………………………..49

شكل (2-16)- وابستگی بهترین مقدار قابل قبول توان  در معادله……………………………………………….52

 نیمرخ تعادلی به پارامترهای هندسی

شكل (3-1)- محل انجام تحقيق. ساحل درياي نور، ساحل دانشكده علوم دريايي……………………………53

شکل (3-2)- تراز آب خزر در سال آبی 94-93 و مقایسه با دو سال قبل…………………………………..57

شكل(4-1)- شكل نيمرخ 1 در  پائيز  و مقايسه نيمرخ متوسط با تابع تواني و نمايي……………………..62

شكل (4-2)- شكل نيمرخ 1 در زمستان و مقايسه نيمرخ متوسط با تابع تواني و نمايي………………….64

شکل (4-3)- شكل نيمرخ 1 در بهار و مقايسه نيمرخ متوسط با تابع تواني و نمايي…………………………67

شکل (4-4)- شكل نيمرخ 1 در تابستان و مقايسه نيمرخ متوسط با تواني و نمايي………………………….69

شكل (4-5)- شكل نيمرخ 2 در پائيز و مقايسه نيمرخ متوسط با تابع تواني و نمايي……………………….72

شكل (4-6)- شكل نيمرخ 2 در زمستان و مقايسه نيمرخ متوسطبا تابع تواني و نمايي…………………..74

شکل (4-7)- شكل نيمرخ 2در بهار و مقايسه نيمرخ متوسط با تابع تواني و نمايي………………………….76

شکل (4-8)- شكل نيمرخ 2 در تابستان و مقايسه نيمرخ متوسط با تابع تواني و نمايي………………….78

شكل(4-9)- شكل نيمرخ 3 در پائيز و مقايسه نيمرخ متوسطبا تابع تواني و نمايي………………………….80

شكل (4-10)- شكل نيمرخ 3 در زمستان و مقايسه نيمرخ متوسطبا تابع تواني و نمايي………………..82

شکل (4-11)- شكل نيمرخ 3 در  بهار و مقايسه نيمرخ متوسط با تابع تواني و نمايي…………………….84

شکل (4-12)- شكل نيمرخ 3 در تابستان و مقايسه نيمرخ متوسط با تابع تواني و نمايي………………87

شكل (4-13)- شكل نيمرخ 4 در پائيز و مقايسه نيمرخ متوسط با تابع تواني و نمايي………………..89

شكل (4-14)- شكل نيمرخ 4 در زمستان و مقايسه نيمرخ متوسط با تابع تواني و نمايي…………..91

شکل (4-15)- شكل نيمرخ 4 در بهار و مقايسه نيمرخ متوسط با تابع تواني و نمايي…………………93

شکل (4-16)- شكل نيمرخ 4 در تابستان و مقايسه نيمرخ متوسط با تابع تواني و نمايي…………..95

شكل (4-17)- شكل نيمرخ 5 در  پائيز و مقايسه نيمرخ متوسط با تابع تواني و نمايي……………..99

شكل (4-18)- شكل نيمرخ 5 در زمستان و مقايسه نيمرخ متوسط با تابع تواني و نمايي…………100

شکل (4-19)- شكل نيمرخ 5 در بهار و مقايسه نيمرخ متوسط با تابع تواني و نمايي……………….102

شکل(4-20)- شكل نيمرخ 5 در تابستان و مقايسه نيمرخ متوسط با تابع تواني و نمايي…………..104

شکل (4-21)- متوسط سالانه شیب پیشانی ساحل در ترانسکت های مختلف…………………………..105

شکل (4-22)-مقایسه عمق متوسط ترانسکت 1 در فصول مختلف…………………………………………….106

شکل (4-23)-مقایسه عمق متوسط ترانسکت 2در فصول مختلف……………………………………………..107

شکل(4-24)-مقایسه عمق متوسط ترانسکت 3 در فصول مختلف………………………………………………108

شکل(4-25)-مقایسه عمق متوسط ترانسکت 4در فصول مختلف………………………………………………109

شکل (4-26)-مقایسه عمق میانگین سالانه تراسکت 1 الی 5……………………………………………………110

شکل (4-a26)- مقایسه حجم رسوب سالانه در ترانسکت­ها……………………………………………………..111

شکل(4-27)-مقایسه عمق متوسط ترانسکت 5 در فصول مختلف……………………………………………112

شکل(4-28)-شیب پیشانی ساحل ترانسکت 1 بر حسب ماه…………………………………………………….112

شکل(4-29)-شیب پیشانی ساحل ترانسکت 2 بر حسب ماه……………………………………………………112

شکل(4-30)-شیب پیشانی ساحل ترانسکت 3 بر حسب ماه……………………………………………………113

شکل(4-31)-شیب پیشانی ساحل ترانسکت 4 بر حسب ماه…………………………………………………..113

شکل(4-32)-شیب پیشانی ساحل ترانسکت 5 بر حسب ماه………………………………… … …………..113

شکل(4-33)-شیب متوسط ترانسکت 1 بر حسب ماه………………………………………………………………114

شکل(4-34)-شیب متوسط ترانسکت 2 بر حسب ماه……………………………………………………………..114

شکل(4-35)-شیب متوسط ترانسکت 3 بر حسب ماه…………………………………………………………….115

شکل (4-36)-شیب متوسط ترانسکت 4 بر حسب ماه…………………………………………………………..115

شکل(4-37)-شیب متوسط ترانسکت 5 بر حسب ماه……………………………………………………………115

قبلا حساب کاربری ایجاد کرده اید؟
گذرواژه خود را فراموش کرده اید؟
Loading...
enemad-logo