Skip to main content
SUPERVISOR
Mohamadnavid Moghim
محمدنوید مقیم (استاد راهنما)
 
STUDENT
Amir Mostaghiman
امیر مستقیمان

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی عمران
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1396
An experimental study on hydraulic stability of a homogenous partly/hardly reshaping double-berm breakwater Amir Mostaghiman amir.mostaghiman@gmail.com October 2020 Department of Civil Engineering Isfahan University of Technology, Isfahan 84156-83111, Iran Degree: M.Sc Language: Farsi Supervisor: Dr. Mohammad-Navid Moghim, moghim@iut.ac.ir The stability of rubble mound breakwaters, known as one of the prominent and most common structures protecting coastal areas, must be thoroughly evaluated to provide a stable and economic structure. To gain this goal, conducting a purposeful set of experiments and also a deep understanding of geometrical and environmental parameters affecting such structures need to be obtained. In the present study, a 2D experimental study of hardly/partly reshaping rubble mound mono and double-berm breakwaters subjected to irregular waves has been carried out. By exploiting the second berm and, subsequently, the changes made in the type of wave breaking from surging breaker into the plunging breaker, a more stable structure has been provided. Moreover, the presence of a second berm would restrict the run-up and run-down phenomena, which prevents the stones from corrosion and breaking in reshaping breakwaters and finally provides a more hardly/partly reshaping structure. The stability of a hardly/partly reshaping double-berm breakwater has been studied by delving into the effects of wave height, wave period, water depth, the first berm width, the first berm elevation from SWL, the second berm width, the second berm elevation from SWL and slope angle above the second berm on the eroded area made in the first berm. The findings reveal that as the wave height, the wave period, the water depth, the first berm elevation from SWL, and the second berm elevation from SWL increase, the eroded area made in the first berm increases, which consequently reduces the structure’s stability. On the other hand, by increasing the first berm width, the second berm width, and the slope angle over the second berm, the damage parameter would be declined. Additionally, in order to take the second berm characteristics such as berm width, berm elevation from SWL, and slope over the berm into account, an equivalent slope has been defined, which gives an equivalent Iribarren number for the structure in the presence of the second berm. Eventually, to provide applicable results, a new stability formula has been proposed for each breaking region. Keywords Double-berm breakwater, hardly/partly reshaping, experimental, hydraulic stability
ارزیابی مناسب پایداری موج­شکن­های توده­سنگی، به‌عنوان یکی از مهم­ترین و رایج­ترین انواع سازه­های حفاظت ساحلی، نیازمند مطالعه­ای منسجم با هدف ارائه طرحی پایدار و مقرون‌به‌صرفه است. بدین منظور، انجام مطالعه آزمایشگاهی هدفمند و شناخت عوامل مختلف محیطی و هندسی که پایداری این نوع از سازه­های حفاظت ساحلی را تحت تأثیر قرار می­دهند، ضروری به نظر می­رسد.در تحقیق حاضر، مدل­سازی آزمایشگاهی دوبعدی موج­شکن توده­سنگی سکویی نسبتاً شکل­پذیر و به‌سختی شکل­پذیر در دو حالت تک­سکویی و دوسکویی تحت اثر امواج نامنظم مدنظر قرار گرفت. نتایج حاکی از اهمیت سکوی دوم در تغییر نوع شکست موج (لغزان به چرخان) و ایجاد سازه­ای پایدارتر نسبت به حالت تک­سکویی بودند. همچنین نظر به اینکه جا­به­جایی و حرکت سنگ­ها در حین حرکت بر روی شیب سازه شکل­پذیر می­تواند منجر به شکسته شدن آن­ها شود، ایجاد سکوی دوم در این نوع سازه­ها می­تواند تا حد امکان با محدودسازی بالاروی و پایین­روی جریان، از این امر جلوگیری نماید و عملکرد سازه­ را در محدوده به‌سختی شکل­پذیر حفظ کند. در مطالعه حاضر، ارزیابی پایداری موج­شکن توده­سنگی دوسکویی تحت شرایط مختلف محیطی اعم از ارتفاع موج، پریود موج و عمق آب پای سازه و همچنین تأثیر پارامترهای مختلف هندسی ازجمله عرض سکوی اول، تراز سکوی اول از سطح ایستابی، شیب لایه آرمور بالای سکوی دوم، عرض سکوی دوم و تراز سکوی دوم از سطح ایستابی بر مقدار سطح فرسایش یافته سکوی اول مورد بررسی قرارگرفته است. نتایج آزمایش­های حاضر نشان داد که با افزایش ارتفاع و پریود موج برخوردی، عمق آب پای سازه، تراز سکوی اول از تراز سطح ایستابی و تراز سکوی دوم از تراز سطح ایستابی، مقدار سطح فرسایش یافته سکوی اول و در نتیجه آسیب وارد به سازه افزایش می­یابد. همچنین با افزایش پارامترهای هندسی دیگر ازجمله عرض سکوی اول، عرض سکوی دوم و شیب لایه آرمور، پایداری موج­شکن دوسکویی افزایش خواهد یافت. در بخشی از پژوهش حاضر به‌منظور در نظر گرفتن تأثیر پارامترهای هندسی سکوی دوم نظیر عرض سکوی دوم، تراز سکوی دوم از سطح ایستابی و همچنین شیب لایه آرمور بالای سکوی دوم بر پایداری سازه، از مفهوم شیب معادل و در نتیجه عدد ایریبارن معادل استفاده گردید. در نهایت به‌منظور کاربردی کردن نتایج به‌دست‌آمده در این پژوهش، روابطی برای ارزیابی پایداری سازه موج­شکن تک­سکویی و دوسکویی نسبتاً شکل­پذیر و به‌سختی شکل­پذیر برای هر محدوده از شکست چرخان و لغزان ارائه شد. کلمات کلیدی: موج­شکن دوسکویی، نسبتاً شکل­پذیر و به‌سختی شکل­پذیر، آزمایشگاهی، پایداری هیدرولیکی

ارتقاء امنیت وب با وف بومی