عنوان

بررسی آزمایشگاهی به‌کارگیری موج‌شکن مدافع مستغرق در پـایداری موج‌شکن‌هـای شکل‌پذیـر

Number

پ۲۷۱۷۶

.Language of Text, Soundtrack etc

per

Title Proper

بررسی آزمایشگاهی به‌کارگیری موج‌شکن مدافع مستغرق در پـایداری موج‌شکن‌هـای شکل‌پذیـر

First Statement of Responsibility

علیرضا ناصری

Name of Publisher, Distributor, etc.

فنی و مهندسی عمران

Date of Publication, Distribution, etc.

۱۴۰۱

Specific Material Designation and Extent of Item

۱۲۲ص.

Accompanying Material

سی دی

Dissertation or thesis details and type of degree

دکتری

Discipline of degree

عمران سازه های هیدرولیکی

Date of degree

۱۴۰۱/۰۶/۲۳

Text of Note

موج‌شکن‌های توده‌سنگی می‌توانند سطح معینی از آسیب و فرسایش در برابر امواج را تحمل کنند و با افزایش و پیشرفت میزان آسیب، معمولاً کارایی خود را از دست می‌دهند. یکی از مسائل اساسی در موج‌شکن‌های توده‌سنگی، بررسی پایداری سازه و برآورد میزان آسیب است. تقویت موج‌شکن‌ها می‌تواند میزان آسیب‌های منجر به ناپایداری هیدرولیکی را کاهش دهد. این تحقیق با هدف بررسی تأثیر مانع مستغرق و موج‌گیر شناور بر پایداری و کاهش آسیب موج‌شکن‌های توده‌سنگی شکل‌پذیر به‌عنوان روشی ابتکاری برای تعیین فاصله و ترکیب بهینه‌ی مانع مستغرق و موج‌گیر شناور از موج‌شکن بر اساس پارامتر آسیب انجام یافت.برای بررسی عمل‌کرد مانع مستغرق و موج‌گیر شناور و ارزیابی تحقق اهداف، موج‌شکن در معرض برخورد امواج تصادفی قرار گرفت و رفتار و تغییر شکل آرمور و پارامتر آسیب موج‌شکن در ارتفاع‌ها و پریودهای مختلفِ امواج در مدل‌های ساده و تقویت شده، مورد مطالعه قرار گرفت. آزمایش‌های تحقیق در فلوم موج‌ساز 35 متری پژوهشکده حفاظت خاک و آبخیزداری انجام یافت و امواج اثرگذار بر موج‌شکن از نوع تصادفی با طیف JONSWAP در نظر گرفته شد. به‌وسیله‌ی روش فتوگرامتری بُرد کوتاه و با ساخت مدل موج‌شکن، تغییر شکل سازه بر مبنای برداشتِ جابجایی مصالح در نقاط شاخص انجام و تغییر پروفیل موج‌شکن ترسیم و مساحت فرسایش یافته و عدد آسیب، در 8 مقطع عرضی، در فواصل یکسان بدست آمد.به استناد نتایج بررسی‌ها و آزمایش‌ها، افزایش ارتفاع موج نسبی از 36/0 به 48/0 و از 48/0 به 6/0، پارامتر آسیب را به ترتیب به 12/39 و 44/44 درصد افزایش داد و افزایش پریود موج نسبی از 6/0 به 8/0 و 8/0 به 1، به ترتیب باعث افزایش پارامتر آسیب به میزان 94/22 درصد و 26/28 شد. در ادامه، موج‌شکن با ترکیب و چیدمان‌های مختلفی از مانع مستغرق و موج‌گیر شناور مورد آزمایش و بررسی قرار گرفت. استفاده از مانع مستغرق جلوی سازه در فواصل 0 تا 20 سانتی‌متری باعث کاهش پارامتر آسیب شد و بیشترین کاهش پارامتر آسیب، در فاصله‌ی 5 سانتی‌متریِ مدافع از موج‌شکن، معادل 15/39 درصد مشاهده گردید. همچنین هنگامی‌که از موج‌گیر شناور به‌تنهایی برای تقویت سازه استفاده شد؛ پارامتر آسیب به 735/0 (معادل 14/34٪) کاهش یافت. استفاده‌ی همزمان از مانع مستغرق و موج‌گیر شناور نیز، باعث کاهش پارامتر آسیب به میزان قابل توجهی گردید. در میان مد‌ل‌های تقویت شده، بهترین عملکرد در بین مدل‌های فیزیکی مربوط به استقرار مانع مستغرق و موج‌گیر شناور به ترتیب در فواصل 5 و 50 سانتی‌متری از سازه بود (سناریوی RMBSF5-50) که کاهش 03/54 درصدی پارامتر آسیب را به دنبال داشت.استفاده از مانع مستغرق و یا موج‌گیر شناور به‌تنهایی برای تقویت موج‌شکن، باعث کاهش پارامتر آسیب شد. استفاده‌ی همزمان از این سازه‌های مدافع با چیدمان‌های مختلف نیز، باعث کاهش پارامتر آسیب به میزان قابل توجهی گردید. از این رو، مدل RMBSF5-50 بر اساس تحلیل نتایج آزمایش‌های این تحقیق، به‌عنوان مدل نهایی انتخاب و پیشنهاد گردید

Text of Note

Rubble-Mound Breakwaters (RMBs) can handle a certain level of damage and erosion against waves and lose their efficiency as damages increase. An essential issue in rubble-mound breakwaters design is to estimate the stability and amount of damage. Strengthening breakwaters can reduce the damages that lead to hydraulic instability. This study aimed to investigate the effect of a submerged obstacle and floating wave barrier on the stability and damage reduction of RMBs as an innovative method to determine the optimal distance and combination of the obstacle and wave barrier from the breakwater based on the damage parameter.To check the performance of the obstacle and wave barrier and evaluate the achievement of the goals, the breakwater was exposed to random waves, and the behavior and deformation of the armor and the damage parameters of the breakwater at different heights and periods of the waves were studied in simple and reinforced models. Tests were conducted in a 35 m wave-maker flume at Soil Conservation and Watershed Management Research Institute (SCWMRI), and the breakwater was affected by random waves with the JONSWAP spectrum. Deformation in the structure was investigated by close-range photogrammetry and constructing the breakwater model according to the dislocation of materials at given points. Furthermore, alteration in the breakwater profile was mapped, and the eroded area and the damage parameter were obtained at eight cross-sections at equal distances.Our results showed that increasing relative wave height from 0.36 to 0.48 and from 0.48 to 0.6 increased the damage parameters to 39.12% and 44.44%, respectively. Also, increasing the relative wave period from 0.6 to 0.8 and 0.8 to 1 increased the damage parameters to 22.94% and 28.26%, respectively. Moreover, various obstacle and floating barrier combinations were tested before the structure. Using a seaward obstacle at 0 to 20 cm decreased the damage parameter. The most significant effect, i.e., a reduction of 39.15% in the damage parameter, was observed at a distance of 5 cm from the RMB. The damage parameter was reduced to 0.735 when a floating wave barrier was used without a submerged obstacle (i.e., 34.14%). Simultaneous use of obstacle and wave barrier reduced the damage parameter. Among the enhanced models, the best function among models related to the placement of the obstacle and the wave barrier at 5 and 50 cm (RMBSF5-50 test), respectively, with a reduction of 54.03%. Accordingly, a seaward obstacle or floating wave barrier to enhance the RMB decreased the damage parameter. Simultaneous use of these defenders, with various arrangements, reduced the damage parameter. Hence, model RMBSF5-50 is proposed based on the experiments carried out in this study

Variant Title

Experimental Study of using Submerged Breakwater in the Stability of Reshaping Breakwaters

Entry Element

‏ناصری،

Part of Name Other than Entry Element

‏‏علیرضا

Relator Code

تهيه کننده

Entry Element

‏اعلمی،

Entry Element

‏وفایی پورسرخابی،

Entry Element

‏مجتهدی،

Part of Name Other than Entry Element

‏‏محمدتقی

Part of Name Other than Entry Element

‏رامین

Part of Name Other than Entry Element

‏علیرضا

Dates

استاد راهنما

Dates

استاد راهنما

Dates

استاد مشاور

Entry Element

‏ تبریز