مطالعه آزمایشگاهی فرآیند آبشستگی در پای موج شکن کیسونی شیاردار با انتهای باز

پدیده آبشستگی یکی از دلایل مهم آسیب دیدگی سازه های ساحلی است که سالانه باعث صرف هزینه قابل ملاحظه ای جهت نگهداری، تعمیر و جایگزین کردن آنها میشود. در بین سازه های ساحلی، موج شکن ها از اهمیت خاصی برخوردار هستند، آسیب دیدگی در موجشکنها علاوه بر خسارتهای مالی می تواند موجب خسارت های جبران ناپذیر جانی نیز شود و همین موضوع بر اهمیت حفظ پایداری و ثبات موج شکن ها می افزاید. از این بین، موج شکن های کیسونی به دلیل شرایط خاص سازه - ای، نسبت به آبشستگی پی، بسیار حساس تر از دیگر انواع موج شکن ها می باشند. تشکیل امواج ایستا در مقابل سازه های ساحلی نظیر موج شکن های کیسونی، اصلی ترین عامل بروز آبشستگی در پای این سازه ها می باشد. خصوصیات امواج ایستا به عوامل بسیاری وابسته است و ممکن است امواج ایستا را به نیمه ایستا تبدیل کند. به عبارتی تشکیل موج نیمه ایستا در جلوی موجشکن موجب ضریب انعکاس و نیروی موج کمتر در مقایسه با کیسون متعارف (قائم، با سطح صاف و بدون لایه محافظ) میشود. از این رو در این مقاله سعی شده برای جبران اثرات منفی موج شکن کیسونی قائم و صلب، تاثیر تولید موج نیمه ایستا و کاهش ضریب انعکاس بر روی الگوی آبشستگی مقابل موج شکن کیسونی شیاردار با انتهای باز به صورت آزمایشگاهی بررسی شود. در این راستا، از یک مدل آزمایشگاهی دو بعدی، در یک فلوم موج به طول 26 متر و ابعاد مقطع 100*130 سانتی متر مربع استفاده شده است. جهت تولید امواج با ارتفاع و پریودهای مورد نظر از یک دستگاه مولد موج از نوع پیستونی استفاده شد. در این مجموعه آزمایشات، دانه بندی رسوب با قطر متوسط 0 . 55 میلی متر و عمق آب 50 سانتی متر، ثابت بوده ولی مشخصات موج قابل تغییر بودند و از اثرات جریان صرف نظر شده است. آزمایشات برای موج شکن کیسونی با دیواره قائم و شیاردار با انتها باز انجام شده و در هر یک از آزمایشات، مجموعه عوامل موثر بر فرآیند آبشستگی، شامل مشخصات موج، تغییرات پروفیل بستر و عمق آبشستگی در جلوی موج شکن پس از تابش موج اندازه گیری شد. نتایج حاصل از این مدلسازی نشان دهنده آن است که مقدار حداکثر آبشستگی برای موج شکن کیسونی شیاردار با انتها باز، نسبت به قائم کمتر است. که می توان علت این پدیده را در استهلاک انرژی بیشتر موج شکن های شیاردار دانست.

Keywords:

آبشستگی , موج شکن کیسونی , شیاردار , مطالعه آزمایشگاهی