بررسي تاثيرپذيري مدل‌هاي MIKE21 و SWAN از تغييرات باد در شبيه سازي مشخصه موج در منطقه خزر جنوبي

Analysis the sensitivity of two models of MIKE21 and SWAN to wind fluctuation during simulating of Wave characteristic in southern Caspian sea

پیش‌بینی امواج در سال‌های اخیر اساس طرح‌های مدیریتی بنادر بوده و به همین دلیل پیشرفت‌های چشمگیری در زمینه مدل‌های عددی مشاهده شده است، به طوریكه به تدریج مدل‌های عددی كاملتری طراحی و مورد استفاده قرار گرفته است. اما دانستن نقاط ضعف و قوت این مدل‌ها در شبیه سازی در مناطق و پروژه‌های حساس دریایی اهمیت مقایسه مدل‌های عددی با یكدیگر را بیشتر میكند كه در همین راستا در این مقاله به بررسی میزان حساسیت دو مدل MIKE21 و SWAN نسبت به باد پرداخته شده است. بدین منظور نتایج این دو مدل در دو حالت باد متغییر و باد ثابت در طول مدت یكساله مورد بررسی قرار گرفته شده‌اند. با توجه به نتایج، اگرچه نوسانات دو مدل تقریبا با هم مشابه است اما در بررسی خطای نسبی دو مدل، .مدل MIKE21 SW در حالت باد متغییر خطای نسبی كمتری نسبت به مدل SWAN را نشان داده است و به مراتب جوابی نزدیكتر به مقدار واقعی ارائه می‌دهد. بیشترین خطای نسبی محاسبه شده برای هر دو مدل MIKE21 SW و SWAN به ترتیب 7/16 درصد و 2/26 درصد بوده است. اما در مقابل در حالت باد ثابت مدل SWAN نتایجی نزدیكتر به واقعیت نشان می‌دهد. به طور كلی می‌توان گفت مدل SWAN كاهش نوسانات كندتری دارد ولی در مقابل مدل MIKE21 افزایش نوسانات كندی دارد كه همین امر موجب می‌شود مدل MIKE21 نسبت به تغییرات جزئی باد ورودی حساس‌تر باشد.

However recognizing the weaknesses and strengths of these models in simulation indicates the importance of conducting a comparison between numerical models since they are used in critical marine districts and projects. In this article the wind-generated waves in the southern Caspian are simulated using SWAN and MIKE21 models. Than the present study then analyzed the results obtained from the application of these two models and comparing them together during one year. The results show that although the fluctuations of the two models are relatively alike, in analyzing the relative deviation of the two models, the MIKE21 SW showed a smaller size of relative deviation than the SWAN model and provided results that were more close to the reality. The maximum size of deviation in both models of SWAN and MIKE21 SW is in the range of 16.7 to 26.2 percent. The results shows that the SWAN model has a slower decrease of fluctuation and in contrast the MIKE 21 SW shows a slower increase of fluctuation, that makes the MIKE 21 model more sensitive to the changes in the input wind details.