تخمین دامنه تغییرات فشار ایجاد شده روی بدنه موج شکن توده سنگی با استفاده از مفهوم شار تکانه موج

بررسی فشار وارد بر سازه موج شکن های توده سنگی با توجه به تاثیر آن در طراحی این نوع سازه ها و همچنین اثر آن بر پایداری هیدرولیکی لایه آرمور، واکنش های هیدرولیکی و تغییرات تراز سطح آب داخل سازه اهمیت پیدا می کند. از طرف دیگر با توجه به پیچیدگی جریان برخوردی به محیط متخلخل توده سنگی لایه آرمور در اثر شکست موج، محاسبه فشار وارد بر قطعات سنگی به لحاظ تحلیلی غیرممکن می شود. در مقاله حاضر از یک مفهوم فیزیکی مناسب یعنی شار تکانه موج برخوردی به سازه با انتگرال گیری شار در عمق جریان پای سازه موج شکن استفاده شد. و چگونگی تاثیر آن بر دامنه تغییرات فشار مرجع ایجاد شده روی بدنه موج شکن توده سنگی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج به دست آمده حاکی از قابلیت مناسب مفهوم فیزیکی شار تکانه موج در تخمین دامنه تغییرات فشار ایجاد شده روی بدنه موج شکن توده سنگی برای امواج منظم و نامنظم بوده، به طوری که برای امواج منظم نتایج حاصل از تئوری موج خطی و موج فوریه و برای امواج نامنظم نتایج حاصل از تئوری موج فوریه مناسب تر از سایر تئوریهای موج شد. نتایج نشان دادند که ترم مربوط به فشار دینامیکی سهم بزرگی از مشارکت را در میزان حداکثر شار تکانه موج بی بعد شده دارا است.

Estimation of Pressure Variation on Rubble-Mound Breakwaters Using Wave Momentum Flux Parameter

Wave induced pressure variations on rubble mound breakwater are important to enable correct designing of this structure. Because of its effect on the hydraulic stability of armor layer, hydraulic interactions and water surface elevation inside the breakwater, the importance of investigating the effect of wave induced pressure on the structure will be cleared. Due to the complexity of wave breaking interaction with a porous rubble mound breakwater, calculating the pressure on the structure is not possible by using analytical methods. In this paper, a simple physical argument by using maximum depthintegrated momentum flux in a wave as it reaches the toe of the structure was used to derive a formula to calculate the pressure variation on rubble mound breakwater. The results showed a good estimation of wave pressure variation on the rubblemound breakwaters by using wave momentum flux parameter for regular and irregular waves. Also, it can be concluded that the wave dynamic pressure has a dominate contribution in a total depthintegrated wave momentum flux.