آدرس ایمیل خود را وارد نمایید
ثبت
پیام خود را بنویسید
دوره 19، شماره 39 - ( 6-1402 )
جلد 19 شماره 39 صفحات 96-79 |
برگشت به فهرست نسخه ها
Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
Bahrami Samani S, Shams G, Ghanbari Adivi E, Mehranfar N. Numerical investigation of the effect of using a combined design of coastal wall and coastal forest in the protection and beaches stability. Marine Engineering 2023; 19 (39) :79-96
URL: http://marine-eng.ir/article-1-1047-fa.html
URL: http://marine-eng.ir/article-1-1047-fa.html
بهرامی سامانی صبا، شمس غلامرضا، قنبری عدیوی الهام، مهرانفر نریمان. بررسی عددی تاثیر استفاده از طرح ترکیبی دیوار ساحلی و جنگل ساحلی در حفاظت و پایداری سواحل. مهندسی دریا. 1402; 19 (39) :79-96
1- انش‌آموخته کارشناسی ارشد مهندسی آب و سازه‌های هیدرولیکی، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران
2- عضو هیات علمی گروه مهندسی آب و سازه‌های هیدرولیکی، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران
3- عضو هیات علمی گروه مهندسی آب، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران
4- دانشجوی دکتری سازه های هیدرولیکی، دانشکده پلی تکنیک مونترال کانادا
2- عضو هیات علمی گروه مهندسی آب و سازه‌های هیدرولیکی، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران
3- عضو هیات علمی گروه مهندسی آب، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران
4- دانشجوی دکتری سازه های هیدرولیکی، دانشکده پلی تکنیک مونترال کانادا
چکیده: (1380 مشاهده)
باتوجه به اهمیت استراتژیک مناطق ساحلی از جنبه‌های مختلف، حفاظت از آن‌ها در برابر امواج یک ضرورت در مدیریت و توسعه پایدار سواحل محسوب می‌شود. در این تحقیق تلاش شده است تا در کنار سازه‌های حفاظتی، روشی کارآمد منطبق بر محیط زیست سواحل، مانند استفاده از درخت نیز بررسی شود و در مقایسه با روش صرفا ساختاری، استهلاک امواج ساحلی و در نتیجه حفاظت از سواحل به نحو جامع‌تری مورد بررسی قرار گیرد. روش مورد استفاده در مدل‌سازی جریان براساس معادلات ناویر - استوکس میانگین گیری شده رینولدز RANS)) و مدل(k-ω,SST) است که در بستر نرم‌افزار Open FOAM انجام شده است. سازه‌دیوارساحلی در ترکیب با درختان تحت تاثیر 5 ارتفاع موج ورودی مختلف مورد بررسی قرار گرفت. بررسی انجام شده با کمک مدل عددی نشان داد که میرایی و تضعیف امواج در شرایط ذکر شده در مقایسه با ساحل بدون حفاظت نتایج قابل قبولی را ارئه داده است. در بیشترین تاثیر گذاری میزان تضعیف امواج از نظر نیرو، وجود سازه‌دیوارساحلی و پوشش‌جنگلی توانسته تا به میزان1/2 برابر نسبت به ساحل بدون مانع به جذب نیروی امواج کمک نماید و از طرفی ارتفاع موج عبوری از ساحل را نیز 36/4 برابر نسبت به حالت بدون مانع، بیشتر کاهش دهد. نتایج مدل‌های عددی با مدل متناظر آزمایشگاهی مقایسه شد. در این مقایسه جذر میانگین مربعات خطای نرمال 42/0 و ضریب تبیین 98/0 بدست آمد که بیانگر دقت خوب مدل عددی و عملکرد مناسب نرم‌افزار Open FOAM در مدل‌سازی پدیده مورد بررسی است.
فهرست منابع
1. 1- Hashemi-javan, S. (2007), Numerical simulation of wave breaking phenomenon on submerged breakwater, Master's thesis. The field of hydraulic structures. Faculty of Civil Engineering, Tehran. Tehran University of Science and Technology. 116 pages. (in Persian).
2. Ghanbari_Adivi, E. and Fathi_Moghadam, M. (2015), Vegetation impact on the drag coefficient and resistance of trees against shore waves, Journal of Irrigation and Water Engineering, 2(38):103-112, (in Persian)
3. Salehi, R., Fattahi, R., GhanbariAdivi, E., Asadi, M. (2021), Laboratory study of a coastal protection plan against waves using the green belt, Amphibious Science and Technology, 2(2), pp. 41-53. doi: 10.22034/jamst.2021.246245(in Persian)
4. Li, J., Meilan Qi., and David, R Fuhrman.(2019), Numerical Modeling of Flow and Morphology Induced by a Solitary Wave on a Sloping Beach. Applied Ocean Research 82 , 259-73. [DOI:10.1016/j.apor.2018.11.007]
5. Khathiresan, K., Rajendran, N.(2005). Coastal mangrove forests mitigated tsunami.65: 601-606. [DOI:10.1016/j.ecss.2005.06.022]
6. Bao, T.Q.(2011), Effect of mangrove forest structures on Wave attenuation in coastal Vietnam, Oceanologia. 53(3): 807-818. [DOI:10.5697/oc.53-3.807]
7. Rezapooran, A., GhanbariAdivi, E., Fattahi, R.(2023), Performance Comparison of Hybrid Protection Methods in Weakening coast Waves. 10 (18) :1-12URL: http://ijmt.ir/article-1-808-en.html. (in Persian) [DOI:10.52547/ijmt.10.18.1]
8. Rezapooran, A., Ghanbariadivi, E., Fattahi, R. (2022). 'Laboratory investigation of damping and reduction of sea wave force when hitting a coastal wall structure', Iranian journal of Marine technology, pp. -. doi: 10.22034/ijmt.2022.543746.1758(in Persian)
9. Saedi, H., Shafiifar, M., Aghtoman, M.(2011), The effect of the initial slope of the structure on the amount of wave overflow from formable coastal walls. Journal of Civil Engineering and Mapping, 44(5), pp.657-666, (in Persian)
10. Noujas, V.,Thomas, K,V.and Badarees, K,O .(2016),Shoreline management plan for a mudbank dominated coast.Elsevier.Ocean Engineering:47-65. [DOI:10.1016/j.oceaneng.2015.12.006]
11. Vaghefi, M., Moghadesi, N., Mahdi-Mirza, N., Adib, A.,(2007), The performance of concrete structures in coastal protection. The first international conference on impermeable concrete in drinking water storage tanks. Gilan. (in Persian)
12. Gracia, A, (2018), Use of Ecosystems in Coastal Erosion Management. Ocean & coastal management 156: 277-897 [DOI:10.1016/j.ocecoaman.2017.07.009]
13. Mirzakhani, C.(2023) , Laboratory investigation of the effect of solid vegetation on the flow pattern and sediment transport in the coastline. Master's thesis in water engineering . School of Agriculture. Shahrekord University. (in Persian)
14. Jalil-Masir, H.,Fattahi,R., Ghanbari-Adivi,E., and Asadi Aghbolaghi, M.(2021), Effects of Different Forest Cover Configurations on Reducing the Solitary Wave-Induced Total Sediment Transport in Coastal Areas: An Experimental Study. Ocean Engineering 235 .109350. (in Persian) [DOI:10.1016/j.oceaneng.2021.109350]
15. Tanaka, N., Yasuda, S., Iimura, K. and Yagisawa, J. (2014), Combined effects of coastal forest and sea embankment on reducing the washout region of houses in the Great East Japan tsunami. Hydro-environ. Res. 8:270-280 [DOI:10.1016/j.jher.2013.10.001]
16. Igarashi, Y., Tanaka, N., and Takehito Z.(2018), Changes in Flow Structures and Energy Reduction through Compound Tsunami Mitigation System with Embankment and Lined Piles. Ocean Engineering 164 .722-32. [DOI:10.1016/j.oceaneng.2018.07.003]
17. Gonçalves, Sílvia C, Pedro M Anastácio, and João C Marques., (2013), Talitrid and Tylid Crustaceans Bioecology as a Tool to Monitor and Assess Sandy Beaches, Ecological Quality Condition." Ecological indicators 29 : 549-57. [DOI:10.1016/j.ecolind.2013.01.035]
18. Martins, Mónica C, Carlos S Neto, and José C Costa., (2013), The Meaning of Mainland Portugal Beaches and Dunes' Psammophilic Plant Communities: A Contribution to Tourism Management and Nature Conservation. Journal of Coastal Conservation 17, no. 3 , 279-99. [DOI:10.1007/s11852-013-0232-9]
19. Tang,J., Shena, Y., Causon, D.M., Qian, L. and Mingham, C.G. (2017) , Numerical study of periodic long wave run-up on a rigid vegetation sloping Beach. Coastal Engineering. 121:158-166. [DOI:10.1016/j.coastaleng.2016.12.004]
20. Lee, W, K. and Tay,S,H,X. Ooi,S.K., Friees, D,A.(2021) , Potential Short Wave Atenuation Function of Disturbed Mangroves. 248, p.10674. [DOI:10.1016/j.ecss.2020.106747]
21. Wang, Y., Yin, Z., and Liu, Y. (2019), Numerical study of solitary wave interaction with a vegetated platform. Ocean Engineering 192 . 1065612. [DOI:10.1016/j.oceaneng.2019.106561]
22. 22_Valipor,H.Shams_Ghahfarokhi,G.Ghanbari_Adivi, E.(2023), Investigating the amount of forces caused by solitary waves on coastal walls using OpenFOAM software.(in Persian) [DOI:10.52547/marineeng.18.37.1]
23. valipour, H., shams, G., Ghanbari Adivi, E., mehranfar, N. (2023), Investigating on the effect of coastal dyke in reducing wave height using OpenFOAM open source software, Journal of Marine Science and Technology, pp. -. doi: 10.22113/jmst.2022.330793.2468(in Persian)
24. Qu, K., Lan, G.Y., Sun, W.Y., Jiang, C.B., Yao, Y., Wen, B.H., Xu, Y.Y. and Liu, T.W., 2021. Numerical study on wave attenuation of extreme waves by emergent rigid vegetation patch. Ocean Engineering, 239, p.109865. [DOI:10.1016/j.oceaneng.2021.109865]
25. Jiang, Changbo, Xiaojian Liu, Yu Yao, and Bin Deng(2019) , Numerical Investigation of Solitary Wave Interaction with a Row of Vertical Slotted Piles on a Sloping Beach. International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering 11, no. 1: 530-41. [DOI:10.1016/j.ijnaoe.2018.09.007]
26. Ghasemi_Pirbaloti, F. and Ghanbari_Adivi, E, Fatahi-Nafchi, R.(2023) , Numerical modeling of the effect of cylindrical obstacles on coastal waves using OpenFoam software. Journal of Marine Science and Technology, pp. -. doi: 10.22113/jmst.2022.354486.2489
27. (in Persian)
28. GhasemiPirbalooti, F., Fattahi, R. (2022), The effect of cylindrical piles on coastal waves using large eddy simulation (LES). Amphibious Science and Technology, 3(3), pp. 1-13. doi: 10.22034/jamst.2022.543784.1080(in Persian)
29. Huang, L., Li, Y., Benites-Munoz, D., Windt, C.W., Feichtner, A., Tavakoli, S., Davidson, J., Paredes, R., Quintuna, T., Ransley, E. and Colombo, M., 2022. A review on the modelling of wave-structure interactions based on OpenFOAM. OpenFOAMJournal. [DOI:10.51560/ofj.v2.65]
30. Y.-P. Zhao, C.-W. Bi, Y.-X. Liu, G.-H. Dong, and F.-K. Gui, "Numerical simulation of interaction between waves and net panel using porous media model," Engineering Applications of Computational Fluid Mechanics, vol. 8, no. 1, p. 116-126, 2014 [DOI:10.1080/19942060.2014.11015502]
31. Tannehill, J.C., Anderson, D.A., Pletcher, R.H. (1997) , Computational Fluid Mechanics and Heat Transfer, Second Edition, Taylor and Francis Group, Washington, DC.
32. Menter, Florian R. (1992), Influence of Freestream Values on K-Omega Turbulence Model Predictions. AIAA journal 30, no. 6: 1657-59. [DOI:10.2514/3.11115]
33. An, Karl, and J Chi Hung Fung. (2018), An Improved Sst K− Ω Model for Pollutant Dispersion Simulations within an Isothermal Boundary Layer. Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics 179: 369-84 [DOI:10.1016/j.jweia.2018.06.010]
34. Sorenson, RM. (2006), Basic Coastal Engineering. Spring Science and Business Media, New York.
35. Rezapooran, A., Ghanbari-Adivi, E. and Fattahi, Rohollah. (2022), Laboratory study of coastal protection using breakwater structure in comparison with the combination of dyke structure and tree cover, 12th International River Engineering Conference،https://civilica.com/doc/1451051
36. Pope,S.(2000), Turbulent Flows.univercity of Cambridge.United Kingdom. [DOI:10.1017/CBO9780511840531]
37. Mohammadi firuz, S., Morovati, H., Torabi Azad, M.(2014), Study and analyse of the stability of Rubble mound break water in Nowshahr port by environmental and structural parameters, Iranian Journal of Marine Science and Technology, 18(70), pp. 1-1, (in Persian)
38. An, Karl, and J Chi Hung Fung. (2018), An Improved Sst K− Ω Model for Pollutant Dispersion Simulations within an Isothermal Boundary Layer. Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics 179: 369-84 [DOI:10.1016/j.jweia.2018.06.010]
ارسال پیام به نویسنده مسئول
| بازنشر اطلاعات | |
 |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است. |
International Journal of Maritime Technology is licensed under a
Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.