Αριθμητική μελέτη τρισδιάστατης κυματογενούς ροής υπεράνω τεχνητής αναπλήρωσης ακτής με ύφαλο αναβαθμό θωρακισμένης από προβόλους
Η τεχνητή αναπλήρωση ακτής αποτελεί μια από τις ήπιες μηχανικές μεθόδους προστασίας ακτών και είναι μια ιδιαίτερα διαδεδομένη πρακτική στην παράκτια μηχανική. Έχει εφαρμοστεί σε περιπτώσεις προστασίας υποδομών από την επίδραση κυματισμών, τη δημιουργία νέων παραλιών αλλά και τη βελτίωση υφιστάμενων...
| Κύριος συγγραφέας: | |
|---|---|
| Άλλοι συγγραφείς: | |
| Γλώσσα: | Greek |
| Έκδοση: |
2022
|
| Θέματα: | |
| Διαθέσιμο Online: | http://hdl.handle.net/10889/16107 |
| id |
nemertes-10889-16107 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| institution |
UPatras |
| collection |
Nemertes |
| language |
Greek |
| topic |
Tεχνητή αναπλήρωση Τρισδιάστατη κυματογενής ροή Πρόβολοι Perched beach MIKE 3 – Wave Model FM Three-dimensional wave-induced flow Groynes |
| spellingShingle |
Tεχνητή αναπλήρωση Τρισδιάστατη κυματογενής ροή Πρόβολοι Perched beach MIKE 3 – Wave Model FM Three-dimensional wave-induced flow Groynes Κορδά, Ντένισα Αριθμητική μελέτη τρισδιάστατης κυματογενούς ροής υπεράνω τεχνητής αναπλήρωσης ακτής με ύφαλο αναβαθμό θωρακισμένης από προβόλους |
| description |
Η τεχνητή αναπλήρωση ακτής αποτελεί μια από τις ήπιες μηχανικές μεθόδους προστασίας ακτών και είναι μια ιδιαίτερα διαδεδομένη πρακτική στην παράκτια μηχανική. Έχει εφαρμοστεί σε περιπτώσεις προστασίας υποδομών από την επίδραση κυματισμών, τη δημιουργία νέων παραλιών αλλά και τη βελτίωση υφιστάμενων που έχουν υποστεί διάβρωση, την ενίσχυση παράκτιων δομών προστασίας, η υπάρξει τον οποίων επιφέρει επιπτώσεις στο πεδίο της ακτής καθώς και σε περιπτώσεις κινδύνου εξαφάνισης της ακτής λόγω της ανόδου της στάθμης της θάλασσας. Προκύπτει να είναι περισσότερο αποδοτική σε περιπτώσεις ακτών μεγάλου μήκους (2 – 3km) όπου όμως βασικός παράγοντας μείωσης του πλάτους και της λειτουργικότητας της είναι η δράση των παράλληλων στην ακτή ρευμάτων. Για το σκοπό αυτό συχνά εγκιβωτίζεται πλευρικά από σκληρές παράκτιες δομές, όπως προβόλους.
Οι πρόβολοι ανήκουν στις σκληρές δομές προστασίας ακτής που συνοδεύουν συχνά έργα αναπλήρωσης αποτρέποντας σε μεγάλο βαθμό την αλλοίωση της δομής, καθώς αφενός συγκρατούν το προστιθέμενο ίζημα και αφετέρου ανακόπτουν την δράση των κυμάτων και των ρευμάτων. Σκοπός της παρούσας διατριβής είναι η προσομοίωση της απόκρισης σε κυματισμούς ιδεατής ακτής στην οποία εφαρμόζεται τεχνητή αναπλήρωση θωρακισμένη πλευρικά από έξαλους ευθύγραμμους προβόλους και συγκρατημένη στο υποβρύχιο τμήμα από ύφαλο αναβαθμό. Επιδιώκεται η αποτίμηση της επίδραση της εγκατάστασης στη διαμόρφωση των υδροδυναμικών και μορφοδυναμικών διεργασιών υπό την επίδραση των κυματισμών.
Γίνεται χρήση του λογισμικού κλειστού κώδικα MIKE 3 – Wave Model FM μέσω του οποίου πραγματοποιείται τρισδιάστατη αριθμητική προσομοίωση της κυματογενούς ροής υπεράνω παράκτιας περιοχής με ευθεία ακτογραμμή και αμμώδη πυθμένα σταθερής κλίσης. Πραγματοποιούνται προσομοιώσεις για διάφορα κυματικά σενάρια τα οποία διαφέρουν ως προς το ύψος (Ηs) και την περίοδο (Ts) του κύματος, η διάδοση των οποίων βασίζεται στην μη γραμμική θεωρία κυμάτων Stokes 5ης τάξης. Η διεύθυνση πρόσπτωσης αλλά και το διαφορετικό βάθος θραύσης επηρεάζουν τη διαμόρφωση των κυματογενών ρευμάτων και κατ’ επέκταση την επιρροής τους στη μεταφορά και απόθεση/απομάκρυνση του μη συνεκτικού ιζήματος στη θαλάσσια ζώνη. Η πρόβλεψη της μεταβολής του εναποτιθέμενου ιζήματος με το πέρας ενός έτους από την πραγματοποίηση του έργου πραγματοποιείται μέσω της επίλυσης της βασισμένης στην αρχή διατήρησης της μάζας του ιζήματος εξισώσεως Exner, σε κώδικα Matlab. Από τα αποτελέσματα προκύπτει μέγιστη ταχύτητα ρευμάτων για το σενάριο του υψηλότερου ύψους κύματος, ενώ η μέγιστη διάβρωση φαίνεται να πραγματοποιείται στην περιοχή μετά τη θραύση των κυμάτων και αυξάνεται με αύξηση της ταχύτητας των κυματογενών ρευμάτων. |
| author2 |
Korda, Ntenisa |
| author_facet |
Korda, Ntenisa Κορδά, Ντένισα |
| author |
Κορδά, Ντένισα |
| author_sort |
Κορδά, Ντένισα |
| title |
Αριθμητική μελέτη τρισδιάστατης κυματογενούς ροής υπεράνω τεχνητής αναπλήρωσης ακτής με ύφαλο αναβαθμό θωρακισμένης από προβόλους |
| title_short |
Αριθμητική μελέτη τρισδιάστατης κυματογενούς ροής υπεράνω τεχνητής αναπλήρωσης ακτής με ύφαλο αναβαθμό θωρακισμένης από προβόλους |
| title_full |
Αριθμητική μελέτη τρισδιάστατης κυματογενούς ροής υπεράνω τεχνητής αναπλήρωσης ακτής με ύφαλο αναβαθμό θωρακισμένης από προβόλους |
| title_fullStr |
Αριθμητική μελέτη τρισδιάστατης κυματογενούς ροής υπεράνω τεχνητής αναπλήρωσης ακτής με ύφαλο αναβαθμό θωρακισμένης από προβόλους |
| title_full_unstemmed |
Αριθμητική μελέτη τρισδιάστατης κυματογενούς ροής υπεράνω τεχνητής αναπλήρωσης ακτής με ύφαλο αναβαθμό θωρακισμένης από προβόλους |
| title_sort |
αριθμητική μελέτη τρισδιάστατης κυματογενούς ροής υπεράνω τεχνητής αναπλήρωσης ακτής με ύφαλο αναβαθμό θωρακισμένης από προβόλους |
| publishDate |
2022 |
| url |
http://hdl.handle.net/10889/16107 |
| work_keys_str_mv |
AT kordantenisa arithmētikēmeletētrisdiastatēskymatogenousroēsyperanōtechnētēsanaplērōsēsaktēsmeyphaloanabathmothōrakismenēsapoprobolous AT kordantenisa numericalstudyofthethreedimensionalwaveinducedflowoveraperchedbeachprotectedbygroynes |
| _version_ |
1771297207653236736 |
| spelling |
nemertes-10889-161072022-09-05T11:17:13Z Αριθμητική μελέτη τρισδιάστατης κυματογενούς ροής υπεράνω τεχνητής αναπλήρωσης ακτής με ύφαλο αναβαθμό θωρακισμένης από προβόλους Numerical study of the three-dimensional wave-induced flow over a perched beach protected by groynes Κορδά, Ντένισα Korda, Ntenisa Tεχνητή αναπλήρωση Τρισδιάστατη κυματογενής ροή Πρόβολοι Perched beach MIKE 3 – Wave Model FM Three-dimensional wave-induced flow Groynes Η τεχνητή αναπλήρωση ακτής αποτελεί μια από τις ήπιες μηχανικές μεθόδους προστασίας ακτών και είναι μια ιδιαίτερα διαδεδομένη πρακτική στην παράκτια μηχανική. Έχει εφαρμοστεί σε περιπτώσεις προστασίας υποδομών από την επίδραση κυματισμών, τη δημιουργία νέων παραλιών αλλά και τη βελτίωση υφιστάμενων που έχουν υποστεί διάβρωση, την ενίσχυση παράκτιων δομών προστασίας, η υπάρξει τον οποίων επιφέρει επιπτώσεις στο πεδίο της ακτής καθώς και σε περιπτώσεις κινδύνου εξαφάνισης της ακτής λόγω της ανόδου της στάθμης της θάλασσας. Προκύπτει να είναι περισσότερο αποδοτική σε περιπτώσεις ακτών μεγάλου μήκους (2 – 3km) όπου όμως βασικός παράγοντας μείωσης του πλάτους και της λειτουργικότητας της είναι η δράση των παράλληλων στην ακτή ρευμάτων. Για το σκοπό αυτό συχνά εγκιβωτίζεται πλευρικά από σκληρές παράκτιες δομές, όπως προβόλους. Οι πρόβολοι ανήκουν στις σκληρές δομές προστασίας ακτής που συνοδεύουν συχνά έργα αναπλήρωσης αποτρέποντας σε μεγάλο βαθμό την αλλοίωση της δομής, καθώς αφενός συγκρατούν το προστιθέμενο ίζημα και αφετέρου ανακόπτουν την δράση των κυμάτων και των ρευμάτων. Σκοπός της παρούσας διατριβής είναι η προσομοίωση της απόκρισης σε κυματισμούς ιδεατής ακτής στην οποία εφαρμόζεται τεχνητή αναπλήρωση θωρακισμένη πλευρικά από έξαλους ευθύγραμμους προβόλους και συγκρατημένη στο υποβρύχιο τμήμα από ύφαλο αναβαθμό. Επιδιώκεται η αποτίμηση της επίδραση της εγκατάστασης στη διαμόρφωση των υδροδυναμικών και μορφοδυναμικών διεργασιών υπό την επίδραση των κυματισμών. Γίνεται χρήση του λογισμικού κλειστού κώδικα MIKE 3 – Wave Model FM μέσω του οποίου πραγματοποιείται τρισδιάστατη αριθμητική προσομοίωση της κυματογενούς ροής υπεράνω παράκτιας περιοχής με ευθεία ακτογραμμή και αμμώδη πυθμένα σταθερής κλίσης. Πραγματοποιούνται προσομοιώσεις για διάφορα κυματικά σενάρια τα οποία διαφέρουν ως προς το ύψος (Ηs) και την περίοδο (Ts) του κύματος, η διάδοση των οποίων βασίζεται στην μη γραμμική θεωρία κυμάτων Stokes 5ης τάξης. Η διεύθυνση πρόσπτωσης αλλά και το διαφορετικό βάθος θραύσης επηρεάζουν τη διαμόρφωση των κυματογενών ρευμάτων και κατ’ επέκταση την επιρροής τους στη μεταφορά και απόθεση/απομάκρυνση του μη συνεκτικού ιζήματος στη θαλάσσια ζώνη. Η πρόβλεψη της μεταβολής του εναποτιθέμενου ιζήματος με το πέρας ενός έτους από την πραγματοποίηση του έργου πραγματοποιείται μέσω της επίλυσης της βασισμένης στην αρχή διατήρησης της μάζας του ιζήματος εξισώσεως Exner, σε κώδικα Matlab. Από τα αποτελέσματα προκύπτει μέγιστη ταχύτητα ρευμάτων για το σενάριο του υψηλότερου ύψους κύματος, ενώ η μέγιστη διάβρωση φαίνεται να πραγματοποιείται στην περιοχή μετά τη θραύση των κυμάτων και αυξάνεται με αύξηση της ταχύτητας των κυματογενών ρευμάτων. The objective of the thesis is to study, via numerical simulation, the effect of a perched beach, armored laterally by groynes, on the nearshore processes under the influence of waves, and evaluate the stability of the nourished area. The software of MIKE 3 – Wave Model FM was used, for three-dimensional simulations of the wave flow induced by waves over a coastal area with a straight coastline and a sandy bed of constant slope. Simulations were performed for several wave scenarios based on the height (Hs) and the period (Ts) of the incoming waves. Two separate phases of numerical modeling were carried out, initially of the simple shore and then of the coast after the installation of the perched beach and groynes. From the results, emphasis was placed on the following phenomena:wave dissipation which is captured by the MIKE 3 WAVE MODEL FM program, development of wave-induced currents which are obtained through the MIKE ZERO TOOLBOX-Statistics tool, where statistical analysis of the depth-averaged flow results of the MIKE 3 WAVE MODEL FM is performed,coastal sediment transport and bed level change which is calculated by a developed MATLAB R2019a program.The direction of wave incidence and the wave-breaking depth affect the formation of the wave-induced currents and, by extension, their influence on the transfer and deposition/removal of incoherent sediment in the coastal zone. The prediction of the bed level evaluation, due to sediment transport one year from the realization of the work, was carried out by solving the Exner equation, based on the principle of sediment mass conservation with. The results show a maximum current velocity for the scenario of the higher wave height, while the maximum erosion appears to occur in the area after the wave breaking and increases with an increase in the velocity of the wave currents. 2022-03-18T07:49:59Z 2022-03-18T07:49:59Z 2022-02-25 http://hdl.handle.net/10889/16107 gr application/pdf |
