عملكرد ديوارهاي ساحلي صندوقه‌اي در برابر نيروي امواج

Investigating the Performance of Caisson Seawalls against Waves-Induced Force

هدف از مطالعه حاضر برآورد نيروي موج وارد بر ديوارهاي ساحلي قائم صلب، نيمه‌متخلخل و متخلخل با استفاده از مدل‌سازي فيزيكي است. تست‌هاي آزمايشگاهي براي امواج تصادفي دريا در طيف گسترده‌اي از ارتفاع‌ها و پريودهاي موج و عمق‌هاي مختلف آب انجام گرفت. مقايسه مقادير حداكثر نيروي موج (Fmax) اندازه‌گيري شده وارد بر سه ديوار نشان مي‌دهد كه نيروي وارد بر ديوارهاي ساحلي نيمه‌متخلخل و متخلخل به ترتيب حدود 28 و 46 درصد بيشتر از ديوار صلب نفوذناپذير است. بنابراين ديوارهاي ساحلي نيمه‌متخلخل و متخلخل نسبت به ديوار صلب در استهلاك انرژي موج و در نتيجه كاهش ضريب انعكاس كارآيي بالاتري دارند. همچنين مشخص شد كه Fmax با افزايش تيزي موج (Hs/Lp) و كاهش عمق نسبي آب (d/Lp)، افزايش مي‌يابد. بر اساس داده‌هاي آزمايشگاهي و آناليز رگرسيون چندگانه، روابط تجربي جديدي براي پيش‌بيني حداكثر نيروي موج وارد بر هر ديوار ارايه شده است.

The aim of present study is to estimate the wave-induced force acting on a vertical rigid, a semi-porous and a porous caisson-type seawalls using physical modeling. For this purpose, random sea waves in wide range of wave heights and periods, with variety of water depth were considered for the experimental test. Comparison of the measured values of maximum wave forces (Fmax) for three walls revealed that the wave-induced forces acting on the semi-porous and porous seawalls were more than the impermeable plane seawall. These increaments were calculated as about 28% and 46%, respectively. The semi-porous and porous seawalls showed better performance in wave energy dissipation and in wave reflection decreases in comparison with the rigid impermeable seawall. In addition, it was found that the Fmax increased with the increase of the wave steepness (Hs/Lp) and the decrease of the relative water depth (d/Lp). Based on the lab measurements and multiple regression analysis, new empirical equations have been proposed to predict the maximum wave force acting on each of the above mentioned seawalls.