|
شبيه سازي رسوب گذاري در
يك مدخل رودخانه بواسطه جزيره مصنوعي
چكيده
شبيهسازي
عددي تكامل ريخت شناسي قسمت تحتاني مدخل رودخانه، بواسطه وجود جزيره يا
آبخست مصنوعي، با استفاده از مدلسازي دوبعدي در يك كامپيوتر شخصي انجام
شده است. از طريق مطالعه پژوهشي نشان داده شده است كه در صورتي كه
برخي از سادهسازيها در فرمولاسيون مسئله صورت پذيرد، چنين فرآيندي را
ميتوان در يك زمان منطقي با كامپيوتر انجام داد. اين نوع از شبيهسازي
ميتواند باعث بروز نتايج مفيد مطالعاتي در خصوص تاثيرات محيطي
ساختارهاي بوجودآمده توسط انسانها گردد...
معرفي چشماندازهاي اكولوژيكي در
پروژههاي مهندسي باعث بروز نيازهاي جديد، در نوع نتايج پيشبيني شده
مسايل نسبتا قديمي ميگردد. مشكل معروف آبشستگي محلي حول پايه پل، كه
مهندسين بصورت تاريخي بدان ميپرداختند تا آنكه قادر باشند حداكثر عمق
خوردگي (پارامتر طراحي) را تخمين زنند، يك مثال خوب و مناسب ميباشد...
مطالعات به منظور مشخص كردن الگوي
رسوبگذاري/ فرسايش، كه ممكن است در مجاورت اين ساختار بوجود آيد،
انجام گرديده است. آب شستگي موضعي در اطراف پايههاي پل صورت خواهد
گرفت...
خصيصههاي فيزيكي
اتصال فيزيكي، بطول 40 كيلومتر شامل پل
عمدهاي به طول (m3.470)، سه پل ثانويه به طول (m5.310) و يك پل درهاي
به طول (km32) ميباشد. اين ساختارها بر روي پايههايي كه از تعداد
متغيري ستون به ضخامت 70/1 ساخته شده قرار ميگيرند...
رسوب انتهايي رودخانه داخلي كه
عمدتا بوسيله لاي تشكيل يافته، به عنوان گل و لاي آب بوسيله انشعابات
اصلي آن حمل شده و در ريودلاپلاتا در نتيجه كاهش ظرفيت حمل رسوب، مرتبط
با افزايش قابل توجه در عرض جريان، تهنشين ميشود...
يكي از چالشهاي در پيش رو در
مطالعات فعلي شبيهسازي تدريجي ريخت شناسي با مدلهاي دوبعدي با
استفاده از رايانه پنتيوم ميباشد. به منظور رسيدن به اين هدف در طول
زمان مجاز، علم روششناسي كه در زير توضيح داده ميشود توسعه يافته
است...
بانك اطلاعات شامل آمارهاي سطح آب
محلي، جريانهاي مرتبط با گردش جزر و مد، جريان رانشي ، امواج منطقهاي،
مكاننگاري سطح زيرين، تمركز رسوبات معلق، ضخامت ذرات بصورت ميانگين،
سرعتهاي برش بحراني و توانايي فرسايش رسوبات زيرين ميباشد...
مدل رسوبشناسي بسادگي تركيبي از
تعليق مجدد و ته نشست براي رسوبگذاري مناسب ميباشد كه بصورت محلي
بدست ميآيد. مكاننگاري طبقات زيرين بوسيله يك محاسبه صريح ، با
استفاده از رسوب شبكهاي تك سيكلي يا نرخهاي فرسايش آپديت شد...
معادلات آب كمعمق معروف، بصورت عددي از
طريق روش تفاضل متنهاهي مسير جايگزين ضمني حل شدهاند. جزئيات اين
مدلهاي عددي در جاي ديگر ذكر خواهد شد. ميزان ته نشست رسوب معلق بر
اساس فرمول زير محاسبه شده است...
حضور يك مانع در جريانهاي آب،
اختلالي را در اطراف آن بوجود ميآورد و باعث بسط مسافتي بصورت شعاعي،
معادل با چندين برابر از ابعاد افقي آن، ميشود. به هنگام طرح جريان
به صورت عددي، انتخاب كرانههاي بيروني دور از مانع قابل توصيه
ميباشند، بگونهاي كه اختلال پيشآمده را بتوان بي اهميت در نظر
گرفت. اما انطباق هيدروديناميك با شرايط محلي به اندازه كافي سريع
بوده و اين اطمينان را حاصل مينمايد كه جزئيات شرايط كرانه تنها تا
مسافتي برابر چندين سلول مؤثر ميباشد...
ايجاد اين جزيره كاهش سرعت جريان
را در قسمت جلويي جزيره و افزايش جبراني در ناحيه جانبي را باعث
ميشود. از اينرو شبكه رسوبسازي در دو ناحيه جلويي و شبكه فرسايشي در
نواحي جانبي وجود دارد. اين امر منجر به بروز الگوي ريختشناسي، مركب
از دو بند طولي كه از قسمت جلويي جزيره شروع و به گودالهاي فرسايشي در
دو طرف جزيره ختم ميشود، ميگردد...
اين موضوع نشان داده شده است كه
شبيهسازي تغييرات تكاملي ريختشناسي با بكار بردن مدلهاي دوبعدي
هيدروديناميك و رسوبگذاري، با استفاده از كامپيوترهاي شخصي، ميتواند
نتايج معنيدار و با ارزشي را عرضه دارد. بخصوص از طريق اين نوع
شبيهسازي مسائل محيطي عمده در خصوص تأثير سازههاي دست ساز بشر
ميتواند مورد بررسي قرار گيرد...
|
