-25907-87759

نشریه مهندسی دریــا سال دوازدهم/ شماره42/ پاییز و زمستان 5931)19-42(

طبقهبندیِ هیدرودینامیکی سواحل جنوبی دریای خزر-استان مازندران

فرشته کمیجانی

دکتري فيزيک دريا ،شرکت نوانديشان محيطهاي رودخانه و دريا؛ komijani@namrood.com

اطلاعات مقاله

چکيده

چکيده

تاریخچه مقاله:
تاریخ دریافت مقاله: 49/93/5932 تاریخ پذیرش مقاله: 90/93/5931

كلمات كلیدي:
استان مازندران طبقهبندي سواحل هیدرودینامیک امواج ریخت شناسی بستر تغییرات فصلی

Beach Hydrodynamic Classification of South Coasts of Caspian Sea- Mazandaran Province

Fereshte Komijani

Ph.D of Physical oceanography, Namrood Consulting Engineering CO;komijani@Namrood.com
-5493384-2666646

Downloaded from marine-eng.ir at 17:05 +0330 on Monday October 30th 2017

Downloaded from marine-eng.ir at 17:05 +0330 on Monday October 30th 2017

در تحقیق حاضر طبقهبندی سواحلِسواحل استان مازندران با بهکارگیری مدلهای هیدرودینامیکی Ω ،RTR و∗???? انجام شده است. این امر از طریق بررسی مشخصهی امواج، ریختشناسیشناسیِ بستر، رسوبات منطقهی خیزاب ساحلی و بررسی نقشههای آبنگاری در 7 ایستگاه شرقی )نکا، لاریم و بابلسر(، مرکزی )محمودآباد و کهنهسرا( و غربی )نوشهر و نشتارود( استان مازندران صورت گرفته است. نتایج نشان داد که سواحل استان مازندران جزء سواحل موجچیره هستند که با پیشروی از شرق به غرب، با کاهش انرژی و افزایش پریود موج و قطر سنگدانهها، ساحل از حالت پراکنا به میانه و سپس بازتان تغییر مینماید .همچنین بررسیهای فصلی قدرت امواج و ویژگیهای مورفودینامیکی منطقه نشان داد که تغییرات ریختشناسی بستر و دینامیک امواجامواجِ منطقه ،تغییر فصلیفصلیِ حالت سواحل را به دنبال نداشته است.
ABSTRACT
In this study, Mazandaran province’s coasts have been classified by using Relative Tide Range, Ω and ????∗ hydrodynamic models. For this, investigations of waves hydrodynamics, measurement of bed morphology’s profiles and sediment characteristics along surfzone, and analyzing of hydrographic maps at 7 stations in east (Neka, Larim and Babolsar), middle (Mahmudabad and Kohnesara) and west parts (Nushahr and Nashtarud) of Mazandaran province have been done. results show that Mazandaran coasts are wave dominate that, by wave energy decreasing and wave period and sediment diameter increasing from east to west of Mazandaran, beach states have been changed from Dissipative to Intermediate and Reflective states, respectively .Seasonal investigations of wind power and morphodynamical structures show that variations in bed morphology and wave dynamics do not cause beach state’s changes, seasonally.

ARTICLE INFO
Article History:
Received: 14 Dec. 2015
Accepted: 27 Nov. 2016

Keywords:
Mazandaran Province Beach Classification wave hydrodynamics Bed morphology
Seasonal variation

1- مقدمه
19
طبقهبندي سواحل با معیارهاي مختلفی همچون عوامل زمین-شناختی، نیروي هیدرودینامیکی غالب در منطقه و غیره انجام می-پذیرد [5] كه در هر یک مشخصههاي مختِلفی از ساحل مورد توجه قرار میگیرد. با توجه به اینکه هر حالت ساحل تحت شرایط معینی از هیدرودینامیک و ساختار نیمرخ بستر رخ میدهد، لذا تعیین نوعِ ساحل به پیشبینی واكنش خط ساحلی در برابر امواج ،تعیین نوع شکست موج و جریان برگشتیِ حاكم در منطقه و تخمین میزان انتقال رسوب در نیمرخ ساحل میانجامد كه در بحثهایی همچون مدیریت خطوط ساحلی، طراحی مناسب در بخش مهندسی سواحل و استفادهي بهینه از سواحل بسیار حایز اهمیت است .
1268732112263

Downloaded from marine-eng.ir at 17:05 +0330 on Monday October 30th 2017

Downloaded from marine-eng.ir at 17:05 +0330 on Monday October 30th 2017

در طبقهبندي رایت و شرت) از طریق مدل Ω( و سونامورا) از طریق مدل ∗????( كه ساحل را بر اساس خصوصیاتی همچون شیب ساحل، قطر رسوبات و ویژگیهاي هیدرودینامیکی )مانند شرایط باد، موج و كشند( مدلبندي مینماید، ساحل به 9 حالت، بازتابان5، پراكنا4 و میانه9 تقسیمبندي میشود [4 و 9]. سواحل پراكنا: سواحلی با شیب ملایم هستند كه تحت فرایند رسوبگذاري قرار میگیرند.
امواج بیشترین انرژي خود را در این نوع از سواحل دارند و شکستی از نوع آشفته در آن رخ خواهد داد. ساحل بازتابی: سواحلی با طیف انرژي پایینتر هستند [5] كه نیمرخ بسترِبستر آن تحت فرسایش ،شیبدار و یکدست میشود. با توجه به شیب بالاي این سواحل، امواج یکراست در نزدیک ساحل میشکنند. سواحل میانه: سواحلی هستند كه در حد وسط انرژي بین سواحل پراكنا و بازتابی قرار دارند. وجود تغییرات كرانه راستايراستايِ بستر، به شکلشکلِ وجود كانال یا تپه ماسهاي، از ویژگیهاي سواحلِسواحل میانه است [5] شکست موج در سواحل میانه از نوع چرخان است. سواحل میانه چهار حالت مختلف دارند: ناوه و سد رسوبیِرسوبی كرانه راستا2، دریاكنار و سد رسوبی موزون1، جریان بازگشتی و سد رسوبی مورب4 و حالت پادگانه در جزر0 )كه مورد آخر به نام حالت \”پشته و شیار\” نیز مشهور است( [2].
در طول سواحل جنوبی دریاي خزر بنادر متعدد با اهداف مختلف نظامی، شیلاتی و غیره احداث شده است. از طرف دیگر این مناطق به دلیل زیبایی، سالانه پذیراي گردشگران بسیاري است كه براي تفریح و شناي ساحلی، به آنجا مسافرت میكنند، لذا مطالعات گستردهي سواحل در این مناطق امري لازم و ضروري است .از این رو، این مطالعه به طبقهبندي سواحل استان مازندران بر اساس مدلهاي مختلف هیدرودینامیکی اختصاص داده شده است. همچنین بررسی تغییرات زمانی حالت ساحل استان مازندران تحت شرایط مختلف مورد بررسی قرار گرفته است.

1-1- منطقهي مورد مطالعه
سواحل زیباي استان مازندران داراي منابع مختلف شیلاتی، سدها و بنادر مهم است كه تحت تأثیر هیدرودینامیک قوياي قرار دارد. این امر پتانسیل شکلگیري حالتهاي مختلف ساحل را موجب شده است. حضور جریانهاي شکافنده در سواحل میانهي مازندران سبب افزایش تعداد مغروقین 499 تا 999 نفر در این منطقه شده است [1] كه به علت انتقال رسوب ناشی از این جریان، تغییر ریخت-شناسی منطقه و شکلگیري عوارض ساحلی و بستري را در پی داشته است [4 و 2]. همچنین جریانهاي بستري كه در سواحل پراكنا رخ میدهد، فرسایش بستر در پاي سازهها را به دنبال داشته كه تهدیدي است براي به خطر انداختن پایداري و مقاومت سازه .از این رو تعیین حالت ساحل از نقطه نظرهاي مختلفی مانند پیش-بینی رخداد انواع جریانهاي ساحلی )به منظور ایجاد طرحهاي سالمسازي دریا(، پیشبینی مخاطرات دریایی، مدیریت بنادر ،حفاظت زیست محیطی و غیره در سواحل استان مازندران لازم و ضروري است .لذا در این مطالعه به پیشبینی هیدرودینامیک حالت ساحل در طول سواحل استان مازندران پرداخته شده است.

2- مواد و روشها
به منظور بررسیِبررسی سواحل استان مازندران ،0 ایستگاه در شرق )نکا ،لاریم و بابلسر(، مركز )محمودآباد و كهنهسرا( و غربغربِ )نوشهر و نشتارود( استان مازندران انتخاب گردید تا از این طریق بخشهاي مختلف سواحل استان مورد مطالعه قرار گیرد. مشخصهي امواجِامواج هر ایستگاه، از اطلاعات بلند مدت و ارزشمندارزشمندِ امواجِامواج دریايِدریاي خزر كه براي بازهي سالهاي 4999 تا 4955 در فاز دوم پروژه \”مدلسازي امواج دریاهاي ایران\” [0] صحتسنجی شده است ،استخراج گردید. مقايسهي جامع اطلاعات باد ECMWF8 مورد استفاده در اين پروژه با دادههاي باد ايستگاههاي سينوپتيکی و همچنين کيفيت تحقيق صورت گرفته در پروژه مذکور، منجر به دستيابیدستيابیِ نتايج دقيق براي مشخصه امواج درياهاي ايران شده است لذا اطلاعات موج حاصله، از اطمينان بالايی براي استفاده در ساير مطالعات برخوردار است که سبب انتخاب آن براي استفاده در تحقيق حاضر شده است .اطلاعات مربوط به مشخصهي ریختشناسی بستر و رسوباترسوباتِ از طریق اندازهگیري همزمانِ فصلیِ نیمرخ بستر و برداشت رسوب از ساحل تا منطقهي خیزاب ساحلی )عمق حدود 51 متر( هر ایستگاه، كه توسط سازمان بنادر و دریانوردي انجام شده است، تهیه شده است. لازم به ذكر است كه براي تعیین حالت ساحل مناسب است كه از اطلاعات بلند مدت موج استفاده گردد. این امر بدان معنی است كه نیاز به بهكارگیري اطلاعات همزمانِ مشخصه موج و ریختشناسی بستر براي تعیین حالت ساحل نیست .موقعیت ایستگاهها به همراه محل و عمق استخراج اطلاعات موج آب عمیق براي هر یک در شکل 5 نشان داده شده است.
6202680

12 شکل 1- موقعیت ایستگاههاي تعیین شده در ساحل استان مازندران جهت طبقهبندي ساحل
1268732112263

Downloaded from marine-eng.ir at 17:05 +0330 on Monday October 30th 2017

Downloaded from marine-eng.ir at 17:05 +0330 on Monday October 30th 2017

در مرحلهي بعدي نقشهي آبنگاري با دقت 5:41999 كه شامل پربندهاي عمقی با گام 5 متر است، از سازمان نقشه برداري تهیه شده است تا از این طریق به بررسی مشخصههایی عمومی ساحل و تغییرات كرانه راستاي عمقنگاري هر ایستگاه پرداخته شود. در نهایت، تعیین حالت ساحل از طریق مدلهاي Ω و ∗???? انجام شده است كه در جدول 5 محدودهي تغییر آنها براي حالتهاي مختلف ساحل قرار گرفته است.
تعیین حالت ساحل طی مراحل زیر انجام شده است:
4-5- محاسبه شیب ساحل از خط ساحلی تا منطقه خیزاب ساحلی
4-4- محاسبه زاویه خط ساحل
4-9- تعیین میانگین قطر رسوبات بر اساس منحنی رسوبات برداشت شده از خط ساحل تا منطقه خیزاب ساحلی
3243580207433

4-2- محاسبه سرعت سقوط ذرات بر اساس روابط استوكس [8]:
d50≤100μm5> )5(
3243580200361

)4(

11
جدول

1

تعیین
کننده

حالت
پارامترهاي
ساحل

محدوده

تغییر

]
59
[

رابطه

پارامتر

پارامتر

نام

بازتابان

حالت

پراکنا

حالت

میانه

حالت


=
????
b
????
s
????

ته
سرعت

بی
نشینی

بعد
59

5
>

4
<

4
>
=
=

>
5

????

=
????
????
2
g
????
50
????
2

ساحل
پایداري
بعد
بی
پارامتر

52

1
/
9

>

49
<

49
>

=
=
>
1
/
9

11

جدول

1



قیمت: تومان

دسته بندی : مهندسی دریا و بندر

دیدگاهتان را بنویسید