تعیین شیب بهینه دیوارهای ساحلی در مواجهه با امواج تصادفی دریا بر مبنای برش پایه و لنگر واژگونی به روش آزمایشگاهی

تعیین بهترین شیب در دیوارهای ساحلی در مواجهه با امواج، نقش مهمی در بررسی رفتار این دیوارها دارد. هدف این پژوهش مطالعه عملکرد دیوارهای شیب‌دار ساحلی در برابر امواج دریاست که با فرض رفتار تصادفی امواج، استفاده از مدل‌های فیزیکی برای بیان این اندرکنش، مناسب و توجیه‌پذیر تشخیص ‌داده‌ شده است. برای انجام آزمایش‌ها، مدل دیوار شیب‌دار با قابلیت تغییر شیب، در فلوم ساخته شد و تحت امواج تصادفی با طیف جانسواپ، قرار گرفت و شیب‌های مختلف از حالت قائم تا زاویه 60 درجه با تغییرات 5 درجه‌ای بررسی و آزمایش شد و داده‌های تراز سطح آب توسط 3 موج‌نگار و سری زمانیِ فشار به‌وسیله 6 حس‌گر نصب شده بر روی دیوار، در ارتفاع‌های مختلف، بر روی مدل برداشت و ثبت شد. تحلیل نتایج آزمایش‌ها، نشان‌دهنده رابطه خطی بین برش پایه و لنگر واژگونی با تیزی موج است و کم‌ترین برش پایه و لنگر واژگونی پای دیوار در شیب 35 درجه نسبت به قائم رخ می‌دهد که حاکی از کاهش 54 درصدی مقدار برش پایه و کاهش 52 درصدی لنگر واژگونی نسبت به حالت قائم است. بر این‌ اساس زاویه 35 درجه به‌عنوان بهترین شیب دیوار انتخاب و پیشنهاد می‌شود.

Experimental investigation of optimal slope determination of seawalls subjected to random sea waves based on base shear and overturning moment

Determining the best slope in coastal walls in the face of waves has an essential role in studying the behavior of these walls. This study aimed to review the performance of sloped seawalls against sea waves. Assuming the random behavior of the waves, the use of physical models to express this interaction was considered appropriate. A sloped wall model capable of changing the slope was fabricated in the flume to perform the experiments and exposed to random waves with the JONSWAP spectrum. Various slopes from a vertical position to 60° angle of 5° variations were tested. Water level and pressure time series data using three wave probes and six sensors installed on the wall were collected and recorded on the model at different heights, respectively,. Experimental analysis suggest a linear relationship between the base shear and the overturning moment with the steepness of the wave, as the lowest base shear and the overturning moment of the wall base was found to occur at a slope of 35° relative to the vertical state, indicating a 54% decrease of base shear and 52% decrease of overturning moment as compared to the vertical state. Accordingly, the 35° angle was selected as the best wall slope according to the findings of the study.