بررسی جریان های کشندی با استفاده ازمدل MIKE21 و اندازه گیری های میدانی ومدل جهانی FES در خلیج فارس

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانش آموخته کارشناسی ارشد هیدروگرافی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران شمال

2 دانشیارگروه فیزیک دریا، دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران شمال

چکیده

در مهندسی سواحل  اطلاعاتمیدانی به هنگام و کافی از وضعیت کشندی برای مواردی نظیر توسعه سواحل، کالیبره کردن مدلهای هیدرودینامیکی عددی، هیدروگرافی، انتقال رسوب و سایر موارد از اهمیت ویژهای برخوردار است. هدف از این پژوهش ارزیابی و صحت سنجی مدل هیدرودینامیکی عددی کشندی در آبهای خلیج فارس با استفاده از اندازهگیریهای میدانی  در ایستگاههای کشندسنجی و دستیابی به الگوی ترازهای کشندی میباشد. در همین راستا از دادههای عمقسنجی و خط ساحلی و اطلاعاتیک ساله ده ایستگاه کشندسنجی درخلیج فارس ومیدان باد  GFS[1] استفاده شد.
از مدل Flow Model)FM) نرم افزار MIKE21 با ساختار مش نامنظم و با در نظرگرفتن نیروهای نجومی جریانهای کشندی شبیهسازی شد و با نتایج اندازهگیریهای ایستگاهها صحت سنجی به عمل آمد. در گام بعدی مؤلفههای کشندی استخراج شد. شبیهسازی جریان کشندی خلیج فارس  با مدلMIKEتطابق بسیار خوبی با  دادههای میدانی ایستگاههای کشند سنجی نشان داد. در مرحله پایانی مقادیر ارائه شده توسط مدل جهانیFES با استفاده از نرم افزار Matlab استخراج شد. نتایج آنالیز کشندی حاصل از مدل جهانی کشند اقیانوسی با نتایج آنالیز کشندی حاصل از مدلسازی (نتایج حاصل از ایستگاههای کشند سنجی) مورد ارزیابی و مقایسه قرار گرفت. براساس نتایج در محدوده مورد بررسی، مؤلفههای کشندی بدست آمده از مدل جهانی کشند اقیانوسی در نواحی ساحلی وکم عمق تطابق و دقت کمی با مؤلفههای کشندی ایستگاههای کشند سنجی  را نشان داد این در حالی است که در  مناطق عمیق اختلاف کمتری بین مؤلفههای متناظر مشاهده گردید.



 Global Forecast System

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Study of Tidal Currents using MIKE21 Model and Field Measurements and the FES Global Model in the Persian Gulf

نویسندگان [English]

  • Mohammad jokar 1
  • Kamran Lari 2
1 M.Sc Hydrography, North Tehran Branch Islamic Azad University, Tehran, Iran
2 Associate Professore, Department of physicaloceanography, Faculty of Marine Science and Technology Tehran North Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran
چکیده [English]

Abstract
Tidal field data is very important in coastal engineering researches such as developing the beaches, calibration of Numerical hydrodynamic models, hydrography, sediment transport and other things.The aim of this study is to evaluate and validate numerical hydrodynamic modeling by using field measurements of tidal measuring stations and to find a level tidal model in the Persian Gul. Therefore, bathymetry and coastline data and one year data of ten tidal measuring stations in the Persian Gulf and the wind field GFS were used for this purpose.Tidal currents were simulated using FM[1] software MIKE21 with irregular mesh structure and considering the astronomical forces, and verified by the results of the station measurements. In the next step, the tidal components were extracted. The simulation of the Persian Gulf's tidal current with the MIKE model was very well adapted to the field data of the tide measuring stations.In the final stage, the values provided by the FES global model were extracted using Matlab software. The results of the tidal analysis derived from the global oceanic tide model were evaluated and compared with the results of the tidal analysis derived from the modeling (results from the tide measuring stations). Based on the results in the study area, the tidal components obtained from the global oceanic tide model in the coastal and shallow zones, showed a low correspondence and accuracy with the tidal components of the tide measuring stations. This is despite the fact that less difference was observed between the corresponding components in deep areas.
 



1-       Flow Model
 
 

کلیدواژه‌ها [English]

  • Tidal levels
  • Tidal Currents
  • Mike Model
  • Persian Gulf

1-   آزرم سا، شفیعی، کامیابی گل؛ سیدعلی، سیامک و رجبعلی (1387)، تغییرات ماهانه  میانگین تراز سطح آب در خلیج فارس، دریای عمان و شمال دریای عرب، مجله فیزیک زمین و فضا، دوره 34، شماره2،1387، صفحه 83-96

2-   آقاجانلو، کامله، (1391)، شبیه سازى عددى اختلاط و انتشار لکه نفتى، کاربردى، دانشکده مهندسى عمران

3-   طوریان وآزموده اردلان؛ محمدجواد و علیرضا (1389)، مدل سازی جزرومد در دریای عمان وخلیج فارس با استفاده از دادههای ارتفاع سنجی ماهواره ای وتایدگیج های ساحلی.  مجله فیزیک زمین و فضا ،دوره 36 ،شماره3 ،1389،صفحه 15-25

4. Aghajanloo, A., Dolatshahi Pirouz, M. And Montazeri Namin, M., (2011) Numerical   Simulation of Tidal Currents in Persian Gulf. World Academy of Science, Engineering and Technology vol. 58, pp.973-800.  

5. Babu,M.T., Vethamony,p., Ehrlich Desa,2005.Modelling tide driven currents and residual eddies in the gulf of Kachchh and their seasonal variability A marine environmental planning perspective, ecological Modeling 184,299 312.

6. Cuadrado , D.G, Gomez ,E.A., Ginsberg, S.S., (2005), Tidal and Longshore Sediment Transport Associated to a Coastal Structure, Estuarine, Coastal, and Shelf Science 62, pp. 291- 300.

7. Daoud, A.H. , Rakha, K.A. AND Abul-Azm, A.G. (2003), “Depth Integrated Modelling of Tide Induced Circulation in a Square Harbour”, Journal of Hydraulic Research, Vol. 33, No.3, pp. 321-332.

8. Dolatshahi, P.M,  Aghajanlou, K, and  Montazeri Namin, M,  (2013), Numerical Simulation of Oil Spill Behavior in the Persian Gulf.,  International Journal of Environmental Research 7, no. 1, pp. 96-81.

9. Ezam, M., Bidokhti,A.A.and javad,A.H., (2010) Numerical simulations of spreading of the  Persian Gulf outflow into the oman Sea, ocean science,6,887-900,dol:10.5194/os-6-887.

10. Falconer, R.A.,( 1980.)., Numerical Modeling of Tidal Circulation in Harbors, Journal of Waterway, Port, Coastal, and Ocean Division, ASCE, Vol. 106, No. WW1.

11. Lohrasebi,  A, Dolatshahi, P.M, and  Lavaie, A, (2016), model of solitary wave over bed rising using navier stokes equations with mapping technique, 6th International Conference on the Application of Physical Modelling in Coastal and Port Engineering and Science.

12. Lyard, F, Lefevre, F, Letellier,  T, Olivier,  F, (2006), Modelling the global ocean tides: modern insights from FES2004, Ocean Dynamics, DOI 10.1007/s10236-006-0086-x,  pp.394–415 

13. Mike Software Produced by DHI, (2011), Mike 21 flow model, Hydrodynamic Module, Scientific Documentation.

14.  Soltanpour, A,  Pirouznia, M, Aminjafari, S ,  Zareian, P, (2016), Persian Gulf and Oman Sea Tide modelling using satellite altimetry and Tide Gauge data (TM-IR01), Geomatic Conferance of National Cartography Center of Iran.

15. Swift, S. A., and Bower, A. S., (2003) Formation and circulation of dense Water in the Persian Gulf, J. Geophys. Res. 108:1-21. 3004, doi: 10.1029/2002JC001360.

16. Shahin, Z , Dolatshahi, P.M , and  Esmaeily, A,  Abadi, G, (2005), Predicting Wave run - Upusing full ALE Finite element approach considering moving boundary, CMES - Computer Modeling in Engineering and Sciences 7, no. 1, pp. 118-107.