تأثير مشخصات سكوي سنگ كلاس I بر پايداري هيدروليكي موج‌شكن سكويي چندلايه

The Effect of Stone Class I Characteristics on Hydraulic Stability of Multi-Layer Berm Breakwaters

يكي از مهمترين مسائلي كه در طراحي موج ­شكن­ ها مورد توجه است، ارزيابي پايداري سازه در برابر امواج برخوردي است. از اين­رو در مقاله حاضر، تأثير پارامترهاي مختلف بر پايداري هيدروليكي موج­ شكن سكويي چندلايه مطالعه شده است. براي رسيدن به اين هدف، مدل آزمايشگاهي دو بعدي موج­ شكن سكويي چندلايه در كانال موج دانشگاه تربيت مدرس ساخته شد و تحت اثر امواج نامنظم با طيف انرژي جوانسواپ، مورد بررسي قرار گرفت. در اين مطالعه شناخت تأثير پارامترهاي مختلف مرتبط با سكو مانند تراز سكو از سطح ايستابي و عمق آب پاي سازه بر سطح آسيب موج ­شكن سكويي چندلايه مدنظر قرار گرفت. پارامتر ارتفاع سنگ كلاس I، به ­عنوان يك پارامتر جديد شناخته شده و نحوه اثرگذاري اين پارامتر بر پايداري موج ­شكن سكويي چندلايه بررسي شد. نتايج اين بررسي نشان مي ­دهد كه با افزايش ارتفاع سنگ كلاس I، اتلاف انرژي موج برخوردي بيشتر شده و منجر به كاهش سطح آسيب سازه مي­ شود. همچنين با افزايش عمق آب پاي سازه به ميزان 23 درصد، نيروي وارد بر موج­ شكن افزايش يافته كه منتج به افزايش 250 درصدي خرابي سازه شده است. علاوه بر اين، نتايج نشان مي­دهند كه با افزايش 40 درصدي تراز سكو از سطح ايستابي، سطح فرسايش آرمور به ميزان 67 درصد بيشتر خواهد شد.

Assessing the stability of the breakwaters against incident waves is the most important issue in structure designing. Due to this fact, the effects of different parameters on the stability of multi-layer berm breakwater (MLBBs) have been presented in this study. A 2D experimental model of an MLBB with a JONSWAP spectrum of irregular waves is conducted. The effects of berm parameters such as berm elevation from SWL and water depth at the toe of the structure have been evaluated on MLBBs damage. The new parameter of stone class I height is assessed to find its effect on MLBBs stability. Outcomes disclose that an increase in stone class I height would increase the wave energy dissipation and consequently decrease the structure’s damaged eroded area. Moreover, with a 23% increase in water depth, the forces on the structure would increase and as a result, the structural damage is enhanced to 250%. The results indicate as, with a 40% increase in berm elevation from SWL, the eroded area is enlarged to 67%.