برآورد نیروی‌ موج وارد بر دیوارهای دریایی متخلخل پلکانی

در این مطالعه، نیروی ناشی از موج وارد بر دیوارهای دریایی متخلخل پلکانی به صورت تجربی با استفاده از مدل‌سازی فیزیکی مورد بررسی قرار گرفت. امواج منظم در طیف گسترده‌ای از ارتفاع‌ها و دوره‌های تناوب موج استفاده شدند. آزمایش‌ها برای عمق ثابت آب 0.375 متر و شیب‌های مختلف دیوار دریایی متخلخل (یعنی ̊ 45، 60، 75 ، 90 =θ ) انجام شدند. مشخص شد که پارامترهای عمق‌نسبی آب، تیزی موج، شیب دیوار دریایی و پارامتر تشابه شکست در پیش‌بینی بیشینه نیروی موج (fm) موثر هستند. مقادیر fm برای دیوارهای دریایی با وجه پله‌ای در محدوده‌ 4.1-16.7 نیوتن و برای دیواره‌ متخلخل قائم در محدوده‌ 3.8-12.6 نیوتن قرار دارد. مقایسه مقادیر fm اندازه‌گیری شده برای دیوارهای دریایی نشان داد که نیروی ناشی از امواج وارد بر دیوارهای با وجه پله‌ای حدود 18 درصد بیشتر از دیواره‌ قائم است. بنابراین دیوارهای دریایی با وجه پله‌ای نسبت به دیوار قائم در جذب و استهلاک انرژی موج برخوردی عملکرد بهتری دارند. بر اساس داده‌های اندازه‌گیری‌شده، تحلیل ابعادی و آنالیز رگرسیون غیر خطی، روابط تجربی جدیدی برای پیش‌بینی بیشینه نیروی موج ارائه شده است. این فرمول‌ها با استفاده از نرم‌افزار spss بر اساس نتایج تجربی صحت‌سنجی شدند. یافته‌های تحقیق حاضر می‌تواند برای بهینه‌سازی معیارهای طراحی دیوارهای دریایی شیب دار برای حفاظت از ساحل در برابر فرسایش مورد استفاده شود.

estimation of wave force acting on stepped porous seawall

in this study, the wave-induced force acting on stepped-face porous seawalls was investigated experimentally using physical modeling. regular waves in a wide range of heights and intervals were investigated. tests were carried out for a constant water depth of 0.375m and for different inclinations of porous seawall (i.e. θ = 90, 75, 60 and 45 ̊). it was inferred that the factors of relative water depth, wave steepness, the slope of seawall and the surf similarity parameter were effective in predicting the maximum wave force (fm). the values of fm for stepped-face seawalls ranged from 3.8–12.8n, and for the vertical porous seawall it was 4.1–16.7n. comparison the measured values of fm for different seawalls revealed that the wave-induced forces acting on the stepped-face walls were heavier than the vertical porous wall about 18%. therefore, the stepped-face seawalls have a better performance compared with the vertical wall in absorbing and dissipating wave energy. based on the measured data, dimensional analysis and nonlinear regression analysis, new empirical relations are proposed to predict the maximum wave force. these findings were calibrated using spss based on the experimental results. the findings of the present investigation can be applied to optimize the design criteria of sloped seawalls for shore protection from erosion.