سیر تکاملی اثر پیوسته موج و جریان در پوشش گیاهی Development of a coupled wave-flow-vegetation interaction model
- نوع فایل : کتاب
- زبان : فارسی
- ناشر : الزویر Elsevier
- چاپ و سال / کشور: 2017
توضیحات
رشته های مرتبط: زمین شناسی و آب شناسی
پوشش گیاهی غوطه ور می تواند به طور قابل توجهی بر روی هیدرودینامیک ساحلی تاثیر بگذارد. با این حال، مدل های عددی شامل جریان، امواج، و تلاطم نیست. در این مقاله، ما از اجرای یک ماژول موج ، جریان ، پوشش گیاهی برای توصیف یک اقیانوس اتمسفر ، موج و انتقال رسوب (COAWST) استفاده می کنیم . سیستم مدل سازی ای که شامل یک مدل جریان (ROMS) و یک مدل موج (SWAN)، و نشان دادن فرآیندهای مختلف با استفاده از حوضه های کم عمق ایده آل. مدل جریان اصلاح شده شامل گیاه ، وابسته به وضعیت سه بعدی، در تاج موج، و تبدیل انرژی جنبشی به پارامترهای عمودی. تبدیل متغیرهای مربوط به پوشش گیاهی به مدل جریان و مدل موج برای اتلاف انرژی موج به دلیل وجود پوشش گیاهی است. (موضوع مطالعه) ۱- نشان می دهد که اعتبار گیاه وابسته به پارامتر وضعیت مقاومت در اندازه گیری میدانی ۲- نشان می دهد که مدل قادر به تولید به مثل میانگین و جریان آشفته میدانی در حضور پوشش گیاهی در مقایسه با آزمایش های مختلف آزمایشگاهی، ۳- تعامل پوشش گیاهی و جریان از طریق تحلیل شرایط در تعادل حرکت فراهم می کند ، ۴- توصیف تأثیر یک پوشش گیاهی مستغرق بر جریانهای جزر و مدی و امواج به طور جداگانه و با هم ۵- پیشنهاد مسیر آینده برای تحقیق و توسعه.
پوشش گیاهی غوطه ور می تواند به طور قابل توجهی بر روی هیدرودینامیک ساحلی تاثیر بگذارد. با این حال، مدل های عددی شامل جریان، امواج، و تلاطم نیست. در این مقاله، ما از اجرای یک ماژول موج ، جریان ، پوشش گیاهی برای توصیف یک اقیانوس اتمسفر ، موج و انتقال رسوب (COAWST) استفاده می کنیم . سیستم مدل سازی ای که شامل یک مدل جریان (ROMS) و یک مدل موج (SWAN)، و نشان دادن فرآیندهای مختلف با استفاده از حوضه های کم عمق ایده آل. مدل جریان اصلاح شده شامل گیاه ، وابسته به وضعیت سه بعدی، در تاج موج، و تبدیل انرژی جنبشی به پارامترهای عمودی. تبدیل متغیرهای مربوط به پوشش گیاهی به مدل جریان و مدل موج برای اتلاف انرژی موج به دلیل وجود پوشش گیاهی است. (موضوع مطالعه) ۱- نشان می دهد که اعتبار گیاه وابسته به پارامتر وضعیت مقاومت در اندازه گیری میدانی ۲- نشان می دهد که مدل قادر به تولید به مثل میانگین و جریان آشفته میدانی در حضور پوشش گیاهی در مقایسه با آزمایش های مختلف آزمایشگاهی، ۳- تعامل پوشش گیاهی و جریان از طریق تحلیل شرایط در تعادل حرکت فراهم می کند ، ۴- توصیف تأثیر یک پوشش گیاهی مستغرق بر جریانهای جزر و مدی و امواج به طور جداگانه و با هم ۵- پیشنهاد مسیر آینده برای تحقیق و توسعه.
Description
Emergent and submerged vegetation can significantly affect coastal hydrodynamics. However, most deterministic numerical models do not take into account their influence on currents, waves, and turbulence. In this paper, we describe the implementation of a wave-flow-vegetation module into a Coupled-Ocean-AtmosphereWave-Sediment Transport (COAWST) modeling system that includes a flow model (ROMS) and a wave model (SWAN), and illustrate various interacting processes using an idealized shallow basin application. The flow model has been modified to include plant posture-dependent three-dimensional drag, in-canopy wave-induced streaming, and production of turbulent kinetic energy and enstrophy to parameterize vertical mixing. The coupling framework has been updated to exchange vegetation-related variables between the flow model and the wave model to account for wave energy dissipation due to vegetation. This study i) demonstrates the validity of the plant posture-dependent drag parameterization against field measurements, ii) shows that the model is capable of reproducing the mean and turbulent flow field in the presence of vegetation as compared to various laboratory experiments, iii) provides insight into the flow-vegetation interaction through an analysis of the terms in the momentum balance, iv) describes the influence of a submerged vegetation patch on tidal currents and waves separately and combined, and v) proposes future directions for research and development.
