ارزيابي عملكرد روش‌هاي تعيين مقادير حدي براي امواج در خليج‌فارس

كارشناسي ارشد

تحليل مقادير حدي ابزاري مهم در تعيين ارتفاع موج طرح و بنابراين در طراحي سازه‌هاي دريايي است كه از تكنيك‌هاي مختلفي براي تعيين آن استفاده مي‌شود. عدم قطعيت در تعيين پارامترهاي درگير در اين فرآيند و ميزان تاثير آن‌ها نقطه‌اي مبهم براي اكثر مطالعات طراحي است. هدف اين تحقيق انجام مقايسه بين روش‌هاي حداقل مربعات، بيشينه درست‌نمايي و گشتاور-ال براي تخمين پارامترهاي توابع توزيع گامبل، ويبول و GPD در 16 نقطه منتخب خليج فارس به روشي غيرسليقه‌اي و بر مبناي اصول علمي در كليه مراحل است. هم چنين در تحليل موج بيشينه نيز از بين روش هاي موجود، روش تجاوز از حد آستانه مورد استفاده قرار گرفت. در اين كار 30 سال داده ارتفاع موج مشخصه مدل‌سازي شده به صورت ساعتي از تاريخ 01/01/1990 تا 31/12/2019 و از پايگاه ECMWF-ERA5 استفاده شد. براي يافتن مقدار حد آستانه كه در آناليز مقادير حدي پارامتري كليدي است، بررسي‌هايي صورت گرفت و از روش جديدي استفاده شده كه اين روش بر اساس تابع توزيع و ميزان برازش تابع توزيع بر داده‌هاي حدي، مقدار حد آستانه را تعيين مي‌كند؛ و برخلاف ديگر روش‌هايي كه عمدتا قبلا مورد استفاده قرار گرفته، به صورت دلخواه تعيين نشده است. مشخص شد كه مقدار حد آستانه در نقاط مختلف مقداري ثابت نبوده و بسته به نوع توزيع و روش به كاربرده شده، مقداري متغير است. دوره‌هاي بازگشت 100،30،20،10،1 ساله محاسبه شد و نتايج نشان داد كه مقادير امواج 100 ساله در نقاط منتخب از 94/2 تا 76/5 متر متغير بوده است. يك رابطه براي پارامتر خطا معرفي شده است كه از طريق آن مقايسه‌اي بين توابع توزيع ياد شده صورت گرفت تا توزيع مناسب براي برازش كردن داده‌ها به روش تجاوز از حد آستانه در منطقه موردمطالعه انتخاب شود. نتايج نشان داد كه توزيع گامبل و GPD را مي‌توان به عنوان توزيع مناسب در خليج فارس در نظر گرفت. ميزان ارتفاع موج 100 ساله به دست آمده در نقاط مورد بررسي با استفاده از روش بيشينه درست نمايي در تابع توزيع گامبل از 70/2 تا 47/5 متر و در تابع توزيع GPD از 89/1 تا 95/6 متر بود. حداكثر اختلاف روش‌هاي بيشينه درست نمايي و حداقل مربعات در توزيع گامبل در نقطه P09 با حدود 14% و در توزيع ويبول در نقطه P10 با حدود 37% بوده است.

195937

دانشگاه علم و صنعت ايران

مهندسي عمران - گرايش سواحل، بنادر و سازه هاي دريايي

دكتر سيد مصطفي سيادت موسوي-دكتر محمد حسين كاظمي نژاد