امروزه حدود 90 درصد مبادلات تجارت جهانی از طریق دریاها و به‌وسیله کشتیرانی انجام می‌گیرد و نقش و اهمیت بنادر به‌عنوان پایانه‌های حمل‌ونقل دریایی در پاسخ‌گویی به این حجم عظیم از مبادلات کالا و مسافر، بیش‌ازپیش نمایان می‌شود. در کشورهای هم‌جوار با دریا، سواحل به‌عنوان کانون فعالیت‌های اقتصادی اعم از تجارت، صنعت، حمل‌ونقل کالا و مسافر، فعالیت‌های تفریحی و گردشگری، شیلات و پرورش آبزیان محسوب گردیده و در همه حال فرصت‌های ایده آلی را برای توسعه اقتصادی و سرمایه‌گذاری‌های کلان فراهم می‌سازد. وجود قریب به 5800 کیلومتر طول سواحل کشور سبب شده است تا طی دهه‌های اخیر سرمایه‌گذاری‌های قابل‌توجهی در جهت ساخت و توسعه سازه‌ها و تأسیسات ساحلی و دریایی صورت پذیرد و پیشرفت‌های قابل‌توجه علمی، فنی و اجرایی در زمینه طراحی و ساخت بنادر، احداث سازه‌های ساحلی نظیر موج‌شکن، اسکله، ابنیه حفاظتی و تجهیزات دریایی و بندری و سایر تأسیسات ساحلی و فراساحلی، به‌نحوی‌که متضمن تردد ایمن شناورها باشد، حاصل گردد. رفع مشکلات فنی و اجرایی احداث انواع سازه‌های ساحلی و فراساحلی در محیط دریا و صرف هزینه‌های هنگفت این‌گونه سازه‌ها و تأسیسات مهندسی، اهتمام ویژه به طراحی مهندسی صحیح و مناسب بر طبق ضوابط، استانداردها و معیارهای طراحی را بیش‌ازپیش ضروری می‌سازد]6[. بندر دیر در استان بوشهر که بزرگ­ترین بندر صیادی ایران محسوب

 می­شود، در پی توسعه آن در سال­­های اخیر دچار مشکل نفوذ امواج به حوضچه بندر و تلاطم امواج درون آن شده و مشکلاتی برای تردد و پهلوگیری شناور­های بندر ایجاد گردید. در این تحقیق با استفاده از مدل­سازی عددی، نحوه نفوذ امواج به حوضچه بندر و ایجاد تلاطم در آن بررسی می­شود.

1-2. معرفی مسئله
1-2-1. آرامش و تلاطم در درون لنگرگاه
بنادر برای اینکه بتوانند نقش خود را در انواع مبادلات بین دریا و خشکی به نحوی مطلوب انجام دهند، نیازمند حوضچه آرامشی که در داخل آن امکان پهلوگیری و لنگراندازی ایمن شناورها مهیا باشد، هستند. ایجاد محدوده‌ای امن در مقابل هجوم امواج و جریان‌های دریایی و دستیابی به محوطه‌ای آرام جهت پهلوگیری و توقف شناورها ازآنجا ضرورت می‌یابد که عملیات بارگیری، تخلیه، تعمیرات شناورها و تردد آن‌ها نیاز به سکون نسبی شناور خواهد داشت. در صورت وجود امواج نامطلوب در محدوده پهلوگیری شناور، حرکات ناخواسته‌ای بر شناور تحمیل می‌گردد که نتیجه آن از بین رفتن شرایط مناسب جهت ارتباط لازم میان شناور و ساحل و نیز احتمال بروز عوارض منفی نظیر آسیب‌های جدی بر روی بدنه شناور و یا سازه اسکله خواهد بود. بنابراین در طراحی یک بندرگاه، طراحی یک حوضچه آرامش که نفوذ امواج به داخل آن کنترل‌شده باشد، ضرورت تام دارد]4[.
آرامش لنگرگاه مسئله‌ای فوق‌العاده پیچیده می‌باشد که نه‌فقط عوامل فیزیکی از قبیل امواج، بادها، حرکات کشتی و مقاومت ماشین‌آلات فعال در برابر باد و موج بلکه عواملی که به قضاوت فردی نیاز دارد ازجمله سهولت ورود و خروج شناورها، پناه کشتی‌ها در آب‌وهوای طوفانی و شرایط آستانه کار کردن در دریا را نیز شامل می‌شود. علاوه بر این آرامش لنگرگاه به عوامل اقتصادی از قبیل کارایی عملیات تخلیه و بارگیری کالا، نرخ فعالیت شناورها و هزینه تأسیسات مختلفی که برای بهبود آرامش لنگرگاه موردنیاز است، مربوط می‌شود]6[. یکی از مهم‌ترین عواملی که به تلاطم امواج در لنگرگاه منتهی شده و اساس تعیین معیاری برای آرامش آن می‌باشد، امواج نفوذی از ورودی لنگرگاه می‌باشد.
1-2-2. ارزیابی آرامش لنگرگاه
مرسوم است نرخ وقوع امواج در یک لنگرگاه را بر اساس درصد اوقات و یا تعداد شبانه‌روزهایی که ارتفاع امواج یا میزان تلاطم از یک حد معین بیشتر می‌شود، بیان کنند. مقدار حداکثر ارتفاع مجاز موج، که مقادیر بیش از آن ناآرامی محسوب می‌شود و همچنین حداکثر درصد اوقاتی که ناآرامی حوضچه قابل‌تحمل و قابل مدیریت تشخیص داده می‌شود، بستگی به عوامل مختلفی دارد و نمی‌توان در این رابطه مقدار آستانه‌ای که در دنیا معتبر باشد، تعیین کرد. مقادیر مناسب برای هر بندر بستگی به نوع کاربری بندر، هدف استفاده از تأسیسات اسکله، نوع و وزن و ابعاد شناورها، روش تخلیه و بارگیری (مثلاً کانتینری یا فله)، دوره تناوب و جهت امواج، زمان لازم برای جدا شدن شناور از اسکله و عوامل دیگر دارد. علاوه بر این فرهنگ و میزان مدیریت پذیری استفاده‌کنندگان از بندر و میزان امکانات مدیریت بندر هم در تعیین درصد اوقاتی که ناآرامی حوضچه قابل‌تحمل تشخیص داده می‌شود، نقش دارند. حتی ممکن است مقادیر مناسب برای قسمت‌های مختلف حوضچه یک بندر نیز یکسان نباشند (مثلاً اسکله تخلیه و بارگیری یا پارکینگ). به‌عنوان نمونه تعدادی از بنادر صیادی ایران بر اساس حد مجاز ارتفاع موج شاخص برابر با 3/0 متر در مقابل اسکله و 5/0 متر در محل پارک لنج‌ها طراحی شده‌اند و درصد اوقات عدم آرامش را بین 5/2 تا 5 درصد منظور کرده‌اند. از طرف دیگر در بنادر نفتی که پذیرای شناورهای بسیار بزرگ نفت‌کش هستند، ارتفاع مجاز تا حدود 1 متر نیز در طراحی‌ها استفاده شده است؛ به‌طوری‌که بعضی از اسکله‌های نفتی اصولاً فاقد موج‌شکن بوده و شرایط طبیعی دریا را مزاحم تلقی نمی‌کنند (مثلاً اسکله جزیره خارک). همچنین می‌توان به تفاوت درصد اوقات ناآرامی قابل‌تحمل برای شناورهای نفت‌کش و شناورهای حمل میعانات گازی اشاره کرد که ناشی از توانایی نفت‌کش‌ها برای جدا شدن سریع و به هنگام از اسکله در هنگام دریافت هشدار و عدم امکان جدا شدن سریع برای شناورهای حمل میعانات گازی می‌باشد]6[. بااین‌حال برای حوضچه‌ای که روبروی تأسیسات پهلوگیری قرار گرفته و به‌منظور آماده‌سازی یا مهار شناورها استفاده می‌شود، آرامش در یک تراز خاص باید به 5/97 درصد یا بیشتر روزهای سال برسد، به‌جز در مواردی که استفاده از تأسیسات پهلوگیری یا محوطه جلوی تأسیسات پهلوگیری برای هدف خاصی دسته­بندی شده باشد. حد ارتفاع موج در حوضچه مقابل تأسیسات پهلوگیری برای جابه‌جایی کالا باید با توجه به نوع، اندازه و مشخصات انتقال بار شناور تعیین گردد. به این منظور می‌توان از مقادیر جدول 1-1 استفاده نمود]7[.