بررسی عددی تاثیر استفاده از طرح ترکیبی دیوار ساحلی و جنگل ساحلی در حفاظت و پایداری سواحل

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 میزان2.1 برابر نسبت به ساحل بدون مانع به جذب نیروی امواج کمک نماید و از طرفی ارتفاع موج عبوری از ساحل را نیز 4.36 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 0.42 و ضریب تبیین 0.98 بدست آمد که بیانگر دقت خوب مدل عددی و عملکرد مناسب نرم‌افزار open foam  در مدل‌سازی پدیده مورد بررسی است.

numerical investigation of the effect of using a combined design of coastal wall and coastal forest in the protection and beaches stability

due to the strategic importance of coastal areas from various aspects, their protection against waves is considered a necessity in the management and sustainable development of beaches, in this research, an attempt has been made to investigate the effective method of protecting the coastal environment, such as trees, in addition to protective structures and compared to the purely structural method, the depreciation of coastal waves and as a result the protection of beaches should be investigated in a more comprehensive way. the method used in the flow modeling is reynolds averaged navier-stokes (rans) and (k-ω, sst) model, which is done in open foam software platform. the coastal wall structure of the coastal dike structure in combination with trees was investigated under the influence of 5 different incoming wave heights. the research done with the help of the numerical model showed that the damping and weakening of the waves in the mentioned conditions compared to the beach without protection has provided acceptable results. in the most influencing of wave weakening in terms of power, the presence of coastal wall structure, dyke structure and forest cover of the coastal forest was able to help absorb the force of the waves by 1.2 times compared to the unobstructed beach, and on the other hand, the height of the wave passing by the beach was also 4.36 times compared to unobstructed mode, reduce further. the results were compared with the laboratory data. the results of numerical models were compared with the corresponding laboratory model. in this comparison, the root mean square of the normal error was 0.42 and the correlation coefficient was 0.98, which indicates the good accuracy of the numerical model and the appropriate performance of the open foam software in modeling.