مروری بر پاسخ‌های هیدرولیکی در موج‌شکن‌های کیسونی مرکب

حمل و نقل دریایی یکی از اصلی‌ترین روش‌های جابه‌جایی کالاها میان کشورهای مختلف در سطح جهان است. در همین راستا بنادر نقش فوق‌العاده مهمی یافته و موج‌شکن‌ها به عنوان اصلی‌ترین سازه‌ی حفاظت از ساحل اهمیت فراوانی دارند. موج‌شکن‌ها انواع مختلفی دارند که از جمله‌ی آن می‌توان موج‌شکن‌های توده سنگی سنتی، موج‌شکن‌های سکویی، موج‌شکن‌های قائم، موج‌شکن‌های ترکیبی و موج‌شکن‌های خاص اشاره کرد. به علت کاهش هزینه در ساخت، موج‌شکن‌های کیسونی در آب‌های عمیق مورد استفاده قرار می‌گیرند. در طراحی و ساخت این موج‌شکن‌ها ضریب انعکاس، روگذری موج و پایداری موج‌شکن موارد مهمی هستند که طراحان را با چالش‌های فراوانی روبه‌رو می‌کنند. به منظور بهبود عملکرد کیسون‌ها راهکارهای مختلفی توسط پژوهشگران ارائه شده است که از جمله‌ی آن‌ها می‌توان به کیسون‌های جارلان که در آن صفحه‌های متخلخل در برابر کیسون قرار داشتند، اشاره کرد. در ادامه پس از ارائه‌ی راهکار ایجاد حفره بر وجه جلویی کیسون بسیاری از پژوهش‌گران متغیرهای مختلف جهت به دست آوردن طرح بهینه در این راستا را مورد سنجش قرار داده‌اند. مجموعه‌ی این پژوهش‌ها عملکرد بهینه‌ی موج‌شکن‌های کیسونی حفره‌دار را تایید می‌کنند و برخی از آن‌های هندسه‌های جدیدی در مورد چگونگی ایجاد حفرات را پیشنهاد می‌کنند. این عملکرد بهینه هم شامل پاسخ هیدرولیکی مناسب‌تر و هم در برخی موارد کاهش نیروهای وارد می‌شود که این موضوع پایداری را بهبود خواهد بخشید. هم‌زمان پژوهش‌های دیگری نیز بر روی موج‌شکن‌های بدون حفره صورت گرفته است و پژوهش‌گران با تغییر هندسه‌ی این کیسون‌ها، در صدد بهبود عملکردشان برآمده‌اند.

a review of hydraulic responses in composite caisson breakwaters

sea transportation is one of the main methods of moving goods between different countries in the world. in this regard, ports play an extremely important role and breakwaters are very important as the main structure of coastal protection. there are different types of breakwaters, including traditional rock mass breakwaters, platform breakwaters, vertical breakwaters, combined breakwaters, and special breakwaters. due to cost reduction in construction, caisson breakwaters are used in deep waters. in the design and construction of these breakwaters, the reflection coefficient, wave overtopping and stability of the breakwater are important issues that make designers face many challenges. in order to improve the performance of caissons, various solutions have been proposed by researchers, among them jarlan caissons in which perforated plates were placed in front of the caisson. in the following, after presenting the solution of creating holes on the front face of the caisson, many researchers have evaluated various variables to obtain the optimal plan in this regard. the collection of these researches confirm the optimal performance of caisson breakwaters with holes and some of them suggest new geometries on how to create holes. this optimized performance includes both better hydraulic response and, in some cases, reduced forces, which will improve stability. at the same time, other researches have been conducted on breakwaters without holes, and researchers have tried to improve their performance by changing the geometry of these caissons.