محاسبه نرخ انتقال رسوبات هم‌اندازه كرانه‌راستا در مناطق ساحلي با استفاده از نظريه نيمه‌خودساني

Calculation of Uniform Long shore Sediment Transport Rate in Coastal Zone Using Incomplete Self-Similarity Theory

نياز روزافزون مهندسين به برآورد نسبتا دقيق ميزان نرخ رسوب‌گذاري براي طراحي بنادر و سازه‌هاي ساحلي، تعيين ميزان لايروبي و هزينه‌هاي آن و شناسايي واكنش‌هاي بلندمدت تغييرات رسوب در خط ساحل؛ استفاده از فرمول جامعي براي محاسبه و پيش بيني نرخ انتقال رسوب كرانه‌راستا (LSTR) اهميت ويژه‌اي براي شروع و ادامه طرح‌هاي مهندسي دارد. معادلات موجود در متون تاكنون فقط شامل تعدادي از پارامترهاي مؤثر در هر منطقه بود كه در شرايط پيچيدگي انتقال رسوب در ساحل برآورد دقيقي از نرخ انتقال رسوب كرانه‌راستا ارائه نمي‌دادند. با توجه به پيچيدگي جريان و رسوب در شرايط مختلف پويايي ساحل، مهندسان نياز به انتخاب معادلاتي دارند كه علاوه بر پاسخگوي نياز آنها در شرايط مختلف، پيش‌بيني نسبتاً دقيقي از نرخ انتقال رسوب كرانه‌راستا (LSTR) را نيز ارائه دهد. در اين پژوهش ابتدا كليه پارامترهاي موثر بر LSTR بررسي سپس با استفاده از تحليل ابعادي پارامترهاي بي‌بعد و داراي بعد را با يكديگر مرتبط و به معادلاتي دست يافتيم سپس با استفاده از نظريه نيمه خودساني (ISST) به معادله انعطاف پذيري كه در شرايط مختلف پويايي ساحل براي محلسبه LSTR پاسخگو است رسيديم، در نهايت با استفاده از 10967 داده در دوره زماني 51 ساله معادلات مختلف LST با معادلات سرك و كامفز و بايرام (CKB ) و نظريه نيمه خودساني (ISST) مقايسه شد و كمترين خطا مربوط به معادله ISST وسپس CKB بود.

Engineers every day by day need more to estimate longshore sediment transport rate for the design of ports and coastal structures, , determine the rate of dredging and its costs, and identify long-term reactions to sediment changes along the shoreline; Using a comprehensive formula to calculate and predict longshore sediment transport rate (LSTR) is critical to starting and continuing engineering projects. The equations in the literature so far only included a number of effective parameters in each region that did not provide an accurate estimate of the LSTR along the coast in the complexity of coastal sediment transport. Due to the complexity of flow and sediment in different conditions of coastal dynamics, engineers need to choose equations that, in addition to meeting their needs in different conditions, also provide a relatively accurate forecast of LSTR. In this research, first all the parameters that effect on the LSTR were investigated, secondly using dimensional analysis, the dimensionless and dimensional parameters are related to each other and we obtained equations. Thirdly, we used the Incomplete Self Similarity Theory (ISST) for predicting the flexible equation in different coastal dynamics conditions for calculates the LSTR in different type of coasts. Finally, we used 10,967 data over a 51-year period, the various LST equations were compared with the CERC and Kamphiuse and Bayram equations (CKB) and the least error was related to ISST equation and then CKB.