مطالعه اندرکنش الگوی امواج دریاچه ارومیه و جاده میان‌گذر با استفاده از مدل‌های هواشناسی و دینامیک سیالات محاسباتی

دریاچه ارومیه به عنوان یکی از با ارزش‌ترین اکوسیستم‌های آبی ایران در طی سال‌های اخیر دچار افت تراز شدیدی شده است. در این خصوص، تحولات کلیماتولوژیک کلان در شمال‌غرب ایران و همچنین دخالت عوامل انسانی به‌عنوان دلایل اصلی در این زمینه مطرح می‌‌باشند. با توجه به موارد مطرح شده و با تغییر شرایط جریان در این دریاچه، لزوم بررسی دقیق وضعیت هیدرودینامیک آن بیش از پیش احساس می‌شود. از این‌رو در این مطالعه، با هدف بررسی وضعیت هیدرودینامیکی، به شبیه‌سازی و بررسی امواج در دریاچه پرداخته شده است. برای این منظور از مدل عددی mike21 sw بهره گرفته شده است. برای داده‌های باد، با توجه به عدم دقت کافی داده‌های موجود، از نتایج مدل ecmwf و اجرای مدل wrf بهره گرفته شده است. نتایج شبیه‌سازی‌های باد حاکی از بهبود قابل توجه پیش‌بینی‌های مدل wrf نسبت به مدل ecmwf بوده و نتایج آن به عنوان داده‌های نهایی باد برای اجرای مدل موج مدنظر قرار گرفته‌اند. همچنین نتایج ارزیابی‌ها نشان می‌دهد که جهت شمالشمال‌غرب و نیز جهت جنوب‌شرق، عموماً دو جهت غالب برای طوفان‌ها در سطح دریاچه می‌باشند. بررسی وضعیت امواج شبیه‌سازی شده نیز حاکی از آن است که رشد امواج از وضعیت سرعت باد پیروی نموده و وضعیت امواج کاملاً وابسته به عمق می‌باشد. علاوه بر این، احداث میان‌گذر در میانه دریاچه بر روی میدان امواج (بویژه در اطراف میان‌گذر) تاثیرگذار بوده و محدوده آرامی درست در پشت میان‌گذر در جهت مخالف باد شکل می‌گیرد. نتایج حاصل از مطالعات الگوی فیزیک امواج تحت اثر تنش ناشی از وزش باد در دریاچه می‌تواند به عنوان پایه‌ای جهت تولید داده‌های لازم برای انجام سایر مطالعات وابسته مانند مطالعات هیدرودینامیک جریان، کیفیت آب و محیط زیست دریاچه مورد استفاده قرار گیرد.

Investigation over the Interaction of Lake Urmia Wave Pattern and Causeway Using Meteorological Models and Computational Fluid Dynamics

As the largest inland lake and one of the most valuable aquatic ecosystems in Iran, Lake Urmia has experienced critical decrease in its water level. Large scale climatological changes in the northwest of Iran as well as the humaninvolved factors are considered as the main reasons in this regard. On the other hand, by changing the flow conditions in the lake, the need for a thorough study of its hydrodynamic condition is felt more than ever. Therefore, simulation and analysis of waves in the lake have been taken into account. For this purpose, MIKE21 SW is used for wave simulation. Due to the inadequacy and insufficiency of available wind data, numerical model of WRF is implemented. The results of wind simulations indicate significant improvements in predictions compared to ECMWF model and can be considered as final wind data for the implementation of wave model. Also, the results of the evaluations show that the direction of the southeast to the northwest and vice versa are generally two dominant directions for storms over the lake. The results also indicate that the growth of waves follows the wind velocity, and is completely dependent on the water depth. Eventually, wave model studies of the lake can be used as a basis for other related studies such as flow hydrodynamic, water quality and lake ecology studies