مطالعه آزمايشگاهي تأثير فاصله مانع سكويي مستغرق جلوي موج‌شكن توده‌سنگي شكل‌پذير در كاهش عدد آسيب

Experimental Analysis of the Effect of the Distance of a Submerged Berm in front of a Reshaping Rubble Mound Breakwater on Diminishing the Damage Parameter

هدف از مطالعه‌ حاضر، بررسي آزمايشگاهي تأثير وجود مدافع سكويي مستغرق در پايداري موج­ شكن­ هاي شكل­ پذير و تعيين فاصله بهينه مدافع از موج­ شكن، با تكيه بر عدد آسيب مي باشد. آزمايش­ هاي تحقيق در فلوم (Flume) موج­ ساز 35 متري پژوهشكده حفاظت خاك و آبخيزداري انجام يافت و امواج اثرگذار بر موج­ شكن از نوع تصادفي با طيف جانسواپ (JONSWAP) در نظر گرفته شد. به­ وسيلۀ روش فتوگرامتري (Photogrammetry) بُرد كوتاه و با ساخت مدل موج­ شكن، تغيير شكل سازه بر مبناي برداشتِ جابه­ جايي مصالح در نقاط شاخص انجام و تغيير پروفيل موج­ شكن ترسيم و مساحت فرسايش يافته و عدد آسيب، در 8 مقطع عرضي، در فواصل يكسان به دست آمد. بر مبناي آزمايش­ هاي انجام يافته، با تحليل اثر تعداد امواج برخوردكننده به موج­ شكن، 3000 موج براي رسيدن به حالت پايدار، در نظر گرفته شد. به ­ازاي رشد ارتفاع موج نسبي از 0/36 به 0/48 و از 0/48 به 0/6، عدد آسيب به ­ترتيب 39/12 و 44/44 درصد و به ­ازاي رشد پريود موج نسبي از 0/6 به 0/8 و از 0/8 به يك، عدد آسيب به ­ترتيب 22/94 و 28/26 درصد افزايش مي­ يابد. با به‌كارگيري مانع متصل جلوي سازه، عدد آسيب 701/0 و در فواصل 5، 10، 15 و 20 سانتي­متري اعداد آسيب به­ ترتيب 0/679، 0/768، 0/826، 0/993 مي­ گردد كه فاصله 5 سانتي­متري مدافع از موج­ شكن بيش­ترين تأثير و كم­ترين عدد آسيب را نشان مي ­دهد؛ به­ طوري­ كه وجود مانع در اين فاصله، باعث كاهش 39/15 درصديِ عدد آسيب مي­ شود. از اين­ رو بر مبناي مطالعه آزمايشگاهي انجام‌يافته در اين تحقيق، فاصله 5 سانتي­متري مدافع مستغرق از موج­ شكن شكل ­پذير توده ­سنگي به­ عنوان بهترين فاصله پيشنهاد مي­ گردد.

Numerous studies have been conducted on the performance of breakwaters. Armor layer stability and structural porosity, height, and size on reshaping rubbed mound breakwaters have been frequently studied. Sayao and Da Silva (2016) analyzed the relationships of breakwater parameters, e.g., wall slope, crest width, and height, with the behavior of incident waves. It is crucial to evaluate the stability and damage parameter of breakwaters. Research has shown that characteristic variables are important in the damage estimation of breakwaters to improve accuracy and reduce tests (Janardhan et al., 2015). Submerged breakwaters reduce wave energy and can be an effective alternative to protect the existing breakwaters (Bungin, 2021). The present study aimed to explore the effects of a submerged obstacle in the seaward (and its position) on the stability of a rubble mound breakwater based on the damage parameter. Tests were carried out in the absence and presence of a submerged obstacle at a distance of 0-20 cm with 5-cm intervals (seaward) to evaluate the effect of the distance on the breakwater damage parameter.