برگزاری دفاعیه دکتری مهندس سیدعلی سید علیپور

چکیده این رساله به شرح زیر می‌باشد:
امروزه مدل‌های طیفی نسل سوم، چارچوب استاندارد و پذیرفته‌شده‌ای برای شبیه‌سازی امواج دریا و انتقال طیف انرژی از آب‌های عمیق به محیط‌های کم‌عمق ساحلی به شمار می‌روند. با این وجود، در آب‌های کم‌عمق ساحلی و به تبعِ تشدید فرآیندهای غیرخطی، کارایی روابط متداول در شبیه‌سازی فرآیندهای فیزیکی برای حل معادله کنش در این مدل‌ها، با چالش‌ها و محدودیت‌های جدی مواجه است. در این میان، استهلاک انرژی ناشی از شکست موج در اثر کاهش عمق، نقشی تعیین‌کننده در کاهش ارتفاع موج و تحول طیف در ناحیه خیزآب ایفا می‌کند. اغلب روابط موجود برای محاسبه شاخص شکست موج، یا از نظر فیزیکی با ماهیت این پدیده همخوانی ندارند و یا فاقد تطابق لازم با ساختار محاسباتی مدل‌های طیفی هستند. رساله حاضر با هدف توسعه رابطه‌ای برای محاسبه شاخص شکست موج با تکیه بر تبیین فیزیکی پدیده شکست و ارزیابی جامع کارایی آن در تحلیل‌های هیدرودینامیکی و شبیه‌سازی‌های عددی تدوین شده استبدین منظور، با استفاده از رویکرد معکوسِ توسعه‌یافته در پژوهش‌های پیشین، مقادیر ضریب شکست از مجموعه‌داده‌های آزمایشگاهی و میدانی استخراج شد و وابستگی آن به پارامترهای بدون‌بُعدِ حاکم واکاوی گردید. نتایج حاکی از آن است که تغییرات این شاخص، به عنوان تابعی از پارامترهای عمق نسبی و تیزی موج قابل توصیف است. بر این اساس، دو سازوکار فیزیکیِ «مقاومت در برابر شکست» و «تشدید شکست» جهت تبیین رفتار امواج شکنا در فواصل مختلف از خط ساحلی معرفی گردید. با پیاده‌سازی رابطه پیشنهادی در مدل طیفی  سوان و اعتبارسنجی آن با استفاده از داده‌های مستقل آزمایشگاهی و میدانی، مشخص شد که مدل ارتقایافته قادر است گذار پیوسته و فیزیکی میان ناحیه ژرفاکاستگی و شکست اشباع را با دقت مناسبی شبیه‌سازی نماید. مقایسه عملکرد رابطه توسعه‌یافته با روابط کلاسیک حاکی از آن است که رابطه پیشنهادی ضمن رفع جهش‌های خطای موضعی، میزان عدم‌قطعیت و خطای شبیه‌سازی را در گستره نسبتاً وسیعی از شرایط هیدرودینامیکی به طور چشمگیری کاهش می‌دهد. در مجموع، دستاوردهای این پژوهش گامی مؤثر در راستای گذار از روابط تجربی به سوی یک چارچوب فیزیکی و تطبیق‌پذیر محسوب می‌شود که پایداری محاسباتی و دقت پیش‌بینی مدل‌های طیفی را در نواحی ساحلی ارتقا می‌بخشد.
کلمات کلیدی: شکست موج ناشی از عمق؛ مدل‌های طیفی نسل سوم؛ شاخص شکست؛ تیزی موج؛ عمق نسبی.

آدرس ایمیل: ali_seyedalipourcivileng.iust.ac.ir